Společnost Sierra Space oznámila provedení prvního plnorozměrového strukturálního testu nafukovacího modulu, ke kterému došlo na Marshallově středisku. Testovaný exemplář měl vnitřní objem srovnatelný s jednou třetinou objemu stanice ISS. Naměřené údaje ukazují, že testovaná struktura výrazně překonala bezpečnostní a certifikační požadavky agentury NASA. Firma plánuje použití nafukovacích modulů ve spolupráci se společností Blue Origin na komerční stanici Orbital Reef, ale i na své vlastní volně letící platformě Orbital Pathfinder. Prosincového testu se zúčastnili nejen zástupci NASA, ale také exkluzivního technologického partnera, společnosti ILC Dover.
Testovaný plnorozměrový exemplář nafukovacího modulu kosmické stanice seděl na zkušební platformě, takže celková konstrukce měřila na výšku 9,1 metrů a rozměry byly srovnatelné s průměrným rodinným domem. Vnitřní objem 300 metrů krychlových odpovídá zhruba jedné třetině objemu ISS. Při zkoušce byl čtyřnásobný bezpečnostní limit NASA překonán o 27 %. Plášť nafukovacího modulu LIFE (Large Integrated Flexible Environment) od Sierra Space je vyroben z měkkých materiálů na bázi tkanin, které se po nafouknutí chovají jako pevná struktura. Při destrukční tlakové zkoušce byl nafukovací model plněn vzduchem až do chvíle, kdy praskl. Nasbírané údaje pomohou inženýrům určit, jak pevné jsou měkké materiály při extrémních podmínkách. Plnorozměrová testovací jednotka dosáhla tlaku 77 psi (5308 hPa), čímž o 27 % překonala hodnotu 60,8 psi (4192 hPa) požadovanou ze strany NASA. Zmíněný požadavek NASA vychází z maximálního provozního tlaku 15,2 psi (1048 hPa), který byl poté vynásoben čtyřmi.
Aktuální úspěch podtrhuje zaujetí firmy Sierra Space pro pokroky ve špičkovém designu a vývoji komerčních kosmických stanic. Firma sama prohlašuje, že je v tomto směru hodně daleko před ostatními konkurenty z celého světa. Nafukovací moduly od firmy Sierra Space by mohly poskytovat infrastrukturu s objemem pětkrát větším, než jaký má aerodynamický kryt rakety využitý k jejich vynesení. „Jsme hnací silou nového přístupu ke kosmické stanici, který bude formovat novou éru lidského výzkumu a objevování na nízké oběžné dráze Země i mimo ni. Technologie nafukovacích vesmírných stanic společnosti Sierra Space nabízí absolutně největší hermetizovaný objem ve vesmíru, nejlepší ekonomické parametry na jednotku objemu na oběžné dráze a nejnižší náklady na start a celkové provozní náklady,“ nešetřil chválou Tom Vice, provozní ředitel Sierra Space a dodal: „Díky nejlepší jednotkové ekonomice je Sierra Space lídrem v kategorii výzkumu a vývoje produktů v mikrogravitaci a poskytuje zákazníkům nejatraktivnější návratnost jejich investic.“
Modul LIFE od Sierra Space je možné uložit do standardního aerodynamického krytu rakety o průměru 5 metrů a na oběžné dráze se nafoukne do velikosti tříposchoďového obytného domu. Po pouhých třech startech mohou modulární jednotky založené na LIFE vytvořit na oběžné dráze obytné a pracovní prostředí, které je z hlediska objemu větší než celá Mezinárodní kosmická stanice. V následujících letech přitom firma plánuje iterovat svůj design a dosáhnout ještě větších návrhů. Verze o objemu 1400 metrů krychlových vynášená raketou s aerodynamickým krytem o průměru 7 metrů by při jediném startu trumfla velikost ISS po jediném startu. Je však jasné, že k podobným gigantům vede cesta, která je ještě hodně dlouhá.
Díky úspěchu posledního testu se chce Sierra Space v roce 2024 vydat na podle svých slov „agresivní“ testovací kampaň, která má obnášet jak plnorozměrové, tak i zmenšené exempláře. Připravují se i další destrukční tlakové testy, ale současně s nimi bude probíhat také časná fáze vývoje vrstev primární atmosférické a protimikrometeorické bariéry. „V uplynulých dvou letech náš tým neúnavně pracoval na tom, aby dosáhl tohoto bodu. Ve spolupráci s našimi klíčovými dodavateli a strategickými partnery řídila společnost Sierra Space společné úsilí a dosáhla s tímto posledním destrukčním tlakovým testem nových výšin,“ oznámil Shawn Buckley, ředitel pro strojní odvětví a hlavní technolog EarthSpaceSystems a dodal: „Shromáždili jsme odborné znalosti potřebné k tomu, abychom tuto úžasnou technologii posunuli na další úroveň – na nízkou oběžnou dráhu Země a dále.“
Tento test byl primárně zaměřen na tlakovou schránku habitatu LIFE, kterou tvoří pruhy materiálu Vectran společně s vysokopevnostními látkami. Sierra Space pracuje na této technologii s firmou ILC Dover. Experti před tímto plnorozměrovým testem speciálně navrhla a otestovala popruhy Vectran na úrovni komponent a dílčích jednotek. Vectran má být při nafukování na oběžné dráze pevnější než ocel a poskytuje vysokou míru bezpečnosti při tlaku. „Díky našim odborným znalostem v oblasti měkkých kosmických materiálů a nadšení pro inovace jsou společnosti ILC Dover a Sierra Space i nadále na čele vývoje nafukovacích kosmických obytných modulů,“ uvedl Rob Reed, prezident kosmických a strojních oddělení ve firmě ILC Dover a dodal: „Úspěšný plnorozměrový destrukční tlakový test je nezpochybnitelným skokem vpřed k nové realitě, jak lidé žijí a pracují v kosmickém prostoru. Jsme hrdí, že můžeme oslavovat tento milník tím, že pracujeme na rozšíření možností lidstva na nízké oběžné dráze Země.“ Zmíněný plnorozměrový test byl realizován s podporou NASA, v rámci které poskytlo Marshallovo středisko firmě Sierra Space své služby zaměřené na vývoj komerčních technologií pro použití na LEO a snížení rizik. Test proběhl v alabamském Huntsville v blízkosti historického testovacího stanoviště pro Saturn 1/1B.
Závěrem ještě doplňme, že v minulých letech byla synonymem pro nafukovací kosmické moduly společnost Bigellow Aerospace. Ta vypustila v roce 2006 testovací nafukovací modul Genesis I o objemu 11,5 metrů krychlových a v roce 2007 stejně velký Genesis II. Jejich nejznámějším výtvorem je modul BEAM o objemu 16 metrů krychlových, který je od roku 2016 součástí stanice ISS. Jelikož si vede nad očekávání dobře, nebyl po dvou letech zkoušek odhozen, ale na stanici zůstane nejméně do roku 2028 a slouží tu jako sklad. Další plány firmy Bigelow Aerospace však skončily pouze na papíře. Byly mezi nimi i návrhy na moduly B330 Nautilus a XBASE o objemu 330 metrů krychlových nebo dokonce BA2100 Olympus o objemu 2100 metrů krychlových. V roce 2020 však firma z důvodu pandemie Covid-19 propustila všech 88 zaměstnanců s tím, že až se podmínky zlepší, opět zaměstnance nabere. K tomu však dodnes nedošlo a firma stále zůstává v nefunkčním uspaném stavu. Věřme tedy, že Sierra Space bude mít v tomto směru více štěstí.
Přeloženo z:
https://www.sierraspace.com/
Zdroje obrázků:
https://storage-us-gcs.bfldr.com/…Cn9cMB17RvhCv0hExesSDbK-dYM=
https://storage-us-gcs.bfldr.com/…5gHLwuODUplvfFKx14cVb5M6A_s=
https://storage-us-gcs.bfldr.com/…DAzg_QqephNNovUh1vEFcklGF58=
https://storage-us-gcs.bfldr.com/…9NRNiHO6VqSRQ_GPOpF-xEY1ukA=
https://storage-us-gcs.bfldr.com/…DiUcKI2WCouzpiQEcZtgF-61EYM=
Bigellow přišel bohužel příliš brzy, prošlapal cestičku, získal důvěru a bohužel skončil pro nedostatek zakázek.
Najala Sierra Space lidi od Bigellowa a používá jeho technologie nebo je to vlastní nezávislý vývoj?
Ano,
Shawn Buckley, senior director of engineering and chief technologist for Sierra Space’s EarthSpace Systems division
pracoval 10 let pro Bigelow.
Je to podobný případ, jako když v roce 1997 přišla Motorola s projektem 77 komunikačních družic Iridium. Myšlenka správná, jen o dvacet let brzy.
To přeci není pravda. Po počátečních peripetiích , včetně finančních, je systém celou dobu plně funkční a slouží svému účelu.Už v druhé generaci satelitů.
Jen aby jim do toho pěkného záměru nehodil vidle Space X. Vybavit takový modul bude dost náročné, proto možná bude schůdnější cesta přes StarShip: ta se plně vybaví už na Zemi a pak bude kroužit kolem Země i s posádkou. Následně přistane a vše se vyloží a nové naloží.
To už zjistila NASA s Raketoplány, že trvalá stanice pro dlouhodobé experimenty je potřeba a létání nahoru a dolů se vším je nedokonalá náhražka. Starship bude mít větší výdrž, ale taky bude ekonomický tlak na to, aby létala nahoru a dolů a nevisela na orbitě.
Navíc by mělo být možné vyrobit nafukovací modul, který se akorát vejde do nákladní Starship a ten pak bude po nafouknutí poskytovat opravdu hodně prostoru. Tedy pokud o to bude zájem, což je problém všech takových projektů.
Vedel by som si predstavit specialne postavenu Starship s dvojitym plastom v spodnej casti, kedy by sa na orbite prazdne nadrze aj s motormi zvnutra proste vyhodili a po dorobeni prielezu v spodnej casti by mali hned hotovy prazdny modul do vacsej skladacky.
Prielez a vnutorne vybavenie by doviezla ina nakladna Starship.
Museli by tam mat este navyse nejake korekcne motorceky, aby mohli drzat orbitu, pripadne trochu manevrovat.
Vydrzi to okrem tlaku aj rezanie, pripadne ohen ?
Jedná se o vícevrstvou strukturu. Každá vrstva plní jiný úkol. Některá zajišťuje pevnost proti protržení, další drží atmosféru, další udržuje teplo, na povrchu je mechanicky odolná vrstva a tak dále.
No jo, ale v podstatě je to jen velký prázdný prostor. Co nutná technická zařízení pro obyvatele, podpora života, atd?
To je potřeba tam nastěhovat přes vstupní průlezy.
Takže bude potřeba několik dalších startů + to doplnit o klasickou vesmírnou kovovou „trubku“, kde se v případě problémů schovají. Zatím je to z dřívějších pokusů jen hermeticky uzavřený sklad. Jako vesmírný turista, bych se v tom déle žít asi bál..
Také si umím představit síťová lůžka, látkou oddělené stěny, umělé chodby, ale jak tam umístit ta pevná zařízení. To je také uchytí pružně k plášti? Vse nemůže být venku.
Ad Rosta: Podle animace rozkládání by to v ose modulu mělo mít nějakou pevnou strukturu (trubku), ve kterě může být nějaká infrastruktura a zbytek se na ni může zavěsit zvenku po rozložení. A objemově náročnější technické zařízení jako pohon a podpora života se může připojit jako klasický plechový modul. K zavěšování na pružnou stěnu: To by neměl být zásadní problém, protože natlakované to bude relativně pevné. Mrkněte se na video, kde se to toho jeden člen týmu opírá a skoro se to nehne. Navíc tam nebude působit gravitace, která by vše tahala jedním směrem. Celkově je samozřejmě jednodušší vše vybavit už na Zemi, ale za cenu dost stísněného prostoru.
A ohledně bezpečnosti: Kdyby si nemysleli, že je to bezpečné, nenechají BEAM přesluhovat u ISS. I kdyby byl normálně zavřený, jeho výbuch by stanici mohl poškodit.
Základní myšlenka podélné pevné struktury modulu LIFE je dobře vidět tady:
Ad Jiří Hošek: Pěkná vizualizace, děkuji. Při startu bych si uměl představit ten rám mezi průlezy doslova napěchovaný vybavením, které by pak astronauti namontovali na příslušná místa. To je docela velký objem a spousta drahé práce astronautů, ale za ten prostor a variabilitu to vypadá výhodně.