V rámci pilotované testovací mise Artemis II se mají Reid Wiseman, Victor Glover a Christina Koch z USA společně s Jeremy Hansenem z Kanady vydat v příštím roce na přibližně desetidenní cestu k Měsíci a zpět. Dne 3. října 2024, pouhý den po vydání minulého dílu našeho seriálu, se pásový transportér s mobilní vypouštěcí plošinou dal do pohybu a opustil startovní rampu 39B, na níž byly dokončeny testy zaměřené na upgrady plošiny a rampy pro pilotovaný start. Následující den byla plošina přesunuta do High Bay 3 montážní budovy VAB. Technici se ihned pustili do příprav na konfiguraci plošiny, aby umožnila sestavení bočních vzletových stupňů SRB.
13. listopadu byla zadní sestava levého SRB vyzvednuta z montážního stojanu v budově RPSF. Kolovým dopravníkem byla přesunuta do VAB a 20. listopadu umístěna na podpěrné sloupky na základně vypouštěcí plošiny. O den později byla na plošinu usazena i zadní sestava pravého boosteru SRB. Zadní středový segment levého boosteru byl připojen 19. prosince.
Tím se rozběhl certifikační limit životnosti těsnicích prvků mezi segmenty. Vedení NASA odůvodnilo jejich spojení tak, že nyní, 16 měsíců do současného termínu startu v dubnu 2026, se do toho už můžou pustit. Podle sdělení vedení NASA nebude ani 24 měsíců životnosti spojů problém. I v případě Artemis I byl po inspekci a technické analýze těsnicích prvků certifikační limit prodloužen na 24 měsíců.
Vyšetřovací tým NASA v říjnu určil hlavní příčinu eroze tepelného štítu Orionu z nepilotované mise Artemis I. Příčinou byla nedostatečná propustnost bloků Avcoatu. Nepropustné bloky neumožňovaly odvětrávání plynů, které přirozeně vznikaly uvnitř Avcoatu při jeho degradaci dlouhým zahříváním během přibližně 5600 km dlouhého manévru skip entry.
Tyto plyny vytvářely vnitřní tlak, způsobující praskání a odlamování kusů z vnější vrstvy Avcoatu. Protože tepelný štít pro Artemis II už je nainstalovaný na Orionu, byly v průběhu listopadu provedeny testy s cílem zjistit, zda a jak by šlo zmírnit erozi tepelného štítu při návratu z mise Artemis II úpravou návratové trajektorie. Při dlouhém manévru skip entry se při misi Artemis I tepelný štít zahříval pomaleji, což zpomalilo proces zuhelnatění bloků, ale zároveň umožnilo delší dobu tvorby plynů. Naopak, při rychlém ohřevu během pozemních testů fungoval tepelný štít podle očekávání.
5. prosince uspořádalo vedení NASA v čele s administrátorem Billem Nelsonem mediální brífink, na kterém bylo sděleno rozhodnutí o tepelném štítu pro Artemis II. Jen několik hodin před brífinkem Nelson přijal jednomyslné doporučení letět se současným tepelným štítem po upravené sestupné trajektorii. Podle očekávání byla zkrácena délka manévru skip entry. Nový návratový profil tak bude podobnější návratovým trajektoriím z éry Apolla.
Nová trajektorie je pro misi považována za přijatelně bezpečnou. Manévr skip entry bude dlouhý maximálně 3287 km. Tím bude zkrácena doba tvorby plynů na časový úsek, ve kterém podle provedených testů nemá být překročena strukturální stabilita Avcoatu. Možnost změny místa vstupu do atmosféry kvůli počasí bude také omezena, a to na 2408 km, na rozdíl od 5882 km při misi Artemis I. A v případě balistického vstupu bude omezena na 740 km.
Orion pro Artemis II byl 6. listopadu vyjmut z montážní a testovací buňky FAST v budově O&C v Kennedyho vesmírném středisku a umístěn do vakuové komory nacházející se v téže budově. Ve vakuové komoře byly dokončeny zbývající testy, které nebyly provedeny při prvním pobytu Orionu ve vakuové komoře v průběhu léta.
Na výše zmíněném mediálním brífinku bylo 5. prosince sděleno, že Orion postoupí do další fáze přípravy. Tentýž den byl Orion vrácen z vakuové komory, v níž prošel kampaní vakuových testů, do buňky FAST. Nyní bylo zapotřebí dokončit nápravu chyb, které zapříčinily největší skluz v jeho přípravě.
Elektronické prvky systému podpory života ECLSS, které byly postiženy konstrukční chybou elektronického obvodu, byly vyměněny a přeinstalovány již dříve, takže zbývalo nainstalovat do modulu pro posádku čtyři opravené hlavní baterie, které mají během kosmického letu dodávat systémům Orionu energii. Původně nebyly baterie dostatečně odolné proti vibracím. Nyní byly opraveny u dodavatele, společnosti EaglePicher Technologies tak, aby byly i při velkém přetížení mechanicky zajištěné. Na začátku prosince byly vráceny na Kennedyho vesmírné středisko. Jejich instalace byla provedena ihned po návratu Orionu do buňky FAST.
10. prosince byl centrální stupeň nosné rakety SLS vyzdvižen v hlavní chodbě haly VAB do vertikální polohy a 11. prosince byl vložen do nově postavené integrační buňky v sekci High Bay 2. V buňce budou dokončeny práce, které by jinak byly provedeny až po připojení stupně ke vzletovým stupňům SRB na mobilní vypouštěcí plošině. Mimo jiné mají být dočasně vyjmuty karty v řídicích jednotkách motorů RS-25 pro aktualizaci. Mají být také provedeny opětovné kontroly těsnosti ventilů a poté budou zastříkány výřezy v tepelně izolační pěně.
Co se bude dít dál? Nejviditelnější činností bude sestavení nosné rakety SLS v budově VAB.
Sestavování vzletových stupňů SRB má pokračovat hned po Novém roce připojením zadního středového segmentu pravého boosteru. V lednu by měly být připojeny středové segmeny, na přelomu ledna a února přední středové segmenty a v únoru přední segmenty. Sestavení boosterů by mělo být dokončeno v březnu připojením kuželových předních sestav. Zatímco segmenty budou do VAB průběžně převáženy ze skladu Surge 2, kuželové přední sestavy mají být přesunuty do VAB z budovy BFF už v polovině ledna.
Aktuální plán počítá s připojením centrálního stupně mezi oba stupně SRB v březnu a s připojením adaptéru LVSA na horní část centrálního stupně na začátku dubna.
Už kolem poloviny února má být horní stupeň ICPS přesunut ze skladovací buňky v budově DOC v Cape Canaveral Space Force Station do budovy MPPF k natankování dvou lahví systému řízení polohy hydrazinem. Pro tankování jsou vyčleněny přibližně dva týdny. Další přibližně dva týdny jsou rezervou pro ujištění, že je ICPS připravený. Na adaptér LVSA v hale VAB má být ICPS připojený v polovině dubna.
Souběžně s dokončením montáže backshell panelů na Orion NASA provádí závěrečné testy funkčnosti jeho systémů. V prvním čtvrtletí mají být na servisní modul instalovány čtyři panely solárních baterií a tři odhazovací panely zakrývající servisní modul. Poté má být na horní část Orionu připojen přední kryt. Na jaře má být Orion přemístěn po silnici do budovy MPPF pro načerpání nádrží.
V budově MPPF budou nádrže servisního modulu naplněny směsným oxidem dusíku MON3 (okysličovadlo), methylhydrazinem (palivo) a tlakovacím heliem, ochlazovací smyčka pro výměník tepla servisního modulu bude naplněna amoniakem, nádrže systému podpory života kyslíkem a vodou. Orion má v MPPF setrvat několik měsíců.
Kromě podpory pro tankování kapalin a pohonných látek poskytnou plošiny v MPPF přístup do kabiny pro její počáteční vybavení. Vybavování kabiny v MPPF by mělo zahrnovat instalaci sedadel pro posádku, systému pro ohřev a rehydrataci jídla, lékařského a cvičebního vybavení. Určitou roli v této fázi příprav by mohla mít i posádka. Týmy pozemních systémů posuzují některé příležitosti pro posádku na dobu, kdy bude Orion v MPPF. Chtějí posádku zapojit do seznamování s letovými systémy Orionu co nejdříve a v co největším rozsahu.
Po natankování zamíří Orion do budovy LASF k integraci se záchranným systémem LAS. I zde mají práce trvat několik měsíců, než bude Orion připraven na připojení na nosnou raketu SLS v hale VAB.
Adaptér OSA má být na kosmodrom přepravený nákladním letadlem Super Guppy z Marshallova střediska na začátku dubna.
Po dokončení sestavení SLS v polovině dubna má být v druhém čtvrtletí raketa připravována na integrované testování ITCO v hale VAB. Příprava bude zahrnovat připojení obslužných ramen věže mobilní vypouštěcí plošiny k raketě a testy těsnosti propojení. Několikaměsíční testy ITCO mají probíhat v létě.
Už v únoru nebo březnu má v závislosti na pokroku v přípravě Orionu padnout rozhodnutí, jestli bude test tankování SLS na startovní rampě 39B proveden bez Orionu, nebo s ním. Tou dobou by už mělo být v plánu Orionu více jistoty. Případná nutnost Orionu při testu bude také vyhodnocena na základě cílů testu, které jsou teprve formulovány. Detaily se prověřují a záleží na tom, co vše budou zodpovědní činitelé chtít otestovat.
Zatím bylo vyjasněno, že konfigurace pro test tankování pro Artemis II by nezahrnovala simulátor Orionu, známý ze zkoušek v hale VAB při přípravě na Artemis I. Pokud by test proběhl bez Orionu, tak bude i bez OSA. Horní stupeň ICPS by byl pouze zakryt krytem. V takovém případě bude SLS po testech ITCO vyvezena z haly VAB na startovní rampu, kde se test tankování uskuteční. Otázkou však také je, kdy bude SLS na test tankování připravena.
Jedním z cílů testu tankování je zvýšit šance na start v den startu. Po přezkumu dat z testu tankování a pokusů o start Artemis I v roce 2022 bude do budoucna při únicích vodíku limitem jeho 10% úroveň koncentrace ve srovnání s 4% limitem z éry raketoplánu. Z laboratorních testů vyplývá, že ani při 16% koncentraci není možno udržet plamen, takže 10% limit byl vyhodnocen jako hodně konzervativní. Limit pro 10% úroveň koncentrace vodíku bude časově neomezený.
Tento limit bude platit pro plnění centrálního i horního stupně. Uzavřená prostředí uvnitř rakety budou pročišťována heliem, aby ani tam nebyla vyšší než 10% koncentrace vodíku v nadmíru okysličeném prostředí. Při případné detekci nárůstu úrovně kyslíku by se 10% limit pro vodík automaticky prudce snížil. A v prostředí mimo raketu se vodík velmi rychle rozptýlí pod 10 %, s největší pravděpodobností i pod původní 4% limit.
Boeing vyrobil pro Artemis II nové sady desek systému rychlého odpojení pro centrální stupeň a pro pozemní vybavení mobilní vypouštěcí plošiny. Připravil také nové přístroje pro měření tlaku na deskách, takže tým v řídicí místnosti bude vědět, zda je na pružiny a těsnění v rozhraních mezi oběma deskami vyvíjena správná úroveň tlaku. Tím by měla být zajištěna nepropustnost při tankování. Test tankování SLS pro Artemis II má pomoci ověřit správnou funkci tohoto systému.
Po testu tankování bude SLS vrácena zpět do VAB pro dokončení zbývajících předstartovních příprav.
Až bude na raketu připojen Orion, chtějí se týmy ujistit, že dobře rozumí časové ose. V plánu je proto provedení demonstračního testu odpočítávání s posádkou Artemis II ještě v budově VAB. Test má částečně pomoci ověřit časový rozvrh aktivit pro den startu. Půjde o „suché“ odpočítávání bez naplnění nádrží rakety. Mobilní vypouštěcí plošina umožňuje nástup do Orionu po přístupovém rameni i uvnitř VAB. Nácvik má zahrnovat usazení posádky do Orionu, připoutání a všechny související procedury včetně kontrol komunikace.
Na rampě 39B by týmy později chtěly tuto zkoušku zopakovat i s druhým testem tankování. V ideálním případě je současným cílem vývoz sestavy i s Orionem na startovní rampu na konci letošního roku.
Oproti odpočítávání ke startu mise Artemis I by do časové osy zkušebního odpočítávání byly přidány činnosti posádky včetně procvičení nouzových postupů. Během zkoušky by startovní tým doplňoval palivo do plně natankované rakety a prováděl poslední přípravy, zatímco posádka by byla v ubikacích v budově O&C a na rampu by vyjela, až to bude bezpečné.
Týmy a posádka by vyzkoušely, jak dlouhá je doba od okamžiku, kdy je oblast rampy bezpečná pro příjezd posádky, do doby, kdy se astronauti dostanou do Orionu a podpůrný tým zapojí a překontroluje skafandry. Podobný demonstrační test s letovou posádkou byl historicky prováděn před každým startem raketoplánů.
Současný cíl, ke kterému vedení NASA vyzvalo, aby na něm týmy pracovaly, je startovní připravenost nejpozději v dubnu 2026. Postupně se bude vyjasňovat, nakolik je tento cíl realistický a důvěryhodný. Zatím je v harmonogramu asi tříměsíční rezerva, ze které bude postupně ukrajováno.
Dodatečná kapacita nového, druhého kulového zásobníku kapalného vodíku ve startovním komplexu 39B poskytne startovnímu týmu více příležitostí k pokusům o start. Pro Artemis I byly možné tři pokusy o start během sedmi dnů. Pro Artemis II bude v rámci jedné startovní kampaně možnost mít čtyři pokusy za šest dní. Mezi pokusy 1 a 2 bude 24hodinová obrátka. Mezi pokusy 2 a 3 a pokusy 3 a 4 bude obrátka minimálně 48 hodin.
Provozní životnost systému ukončení letu FTS má být 25 dnů, stejně jako u Artemis I. Pro Artemis II však bude z věže mobilní vypouštěcí plošiny nový pohotovostní přístup k FTS v raketě SLS. To umožní reset certifikačního limitu FTS přímo na startovní rampě bez nutnosti návratu do haly VAB. Tím se prodlouží výdrž letové sestavy na startovním komplexu.
V Orionu pro Artemis II je mnoho komponent systému podpory života, které při nepilotované misi Artemis I v Orionu nebyly. To s sebou přináší spoustu nových kritérií pro potvrzení startu. Než bude Orion připraven k letu, budou se tyto systémy ověřovat, aby fungovaly správně. Také na straně pozemních systémů je řada nových prvků na podporu ECLSS Orionu, u kterých bude nutné zajistit jejich správnou činnost. Celkem bude pro udělení souhlasu ke startu ve srovnání s misí Artemis I asi 60 nových kritérií.
Novým omezením v den startu bude také doba, po kterou může posádka po nástupu do Orionu ležet na svých sedadlech. Podle plánu začne posádka nastupovat do sedadel tři hodiny a patnáct minut před otevřením startovního okna, které může být až dvouhodinové. Požadavkem je, že astronauti nesmí ležet na zádech déle než pět hodin a patnáct minut.
Zdroje informací:
https://blogs.nasa.gov/
https://x.com/
https://www.nasa.gov/
https://www.nasa.gov/
https://www.nasa.gov/
https://www.nasa.gov/
https://www.youtube.com/
Zdroje obrázků:
https://images-assets.nasa.gov/image/KSC-20241119-PH-JBS02_0162/KSC-20241119-PH-JBS02_0162~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/image/KSC-20241122-PH-GEB01_0003/KSC-20241122-PH-GEB01_0003~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/image/jsc2024e078233/jsc2024e078233~large.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/12/orion-spacecraft-completes-vaccum-testing.jpg
https://images-assets.nasa.gov/image/KSC-20241211-PH-KLS01_0095/KSC-20241211-PH-KLS01_0095~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/image/KSC-20241215-PH-RNS01_0001/KSC-20241215-PH-RNS01_0001~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/image/KSC-20241004-PH-KLS01_0024/KSC-20241004-PH-KLS01_0024~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/image/KSC-20241107-PH-DNW01_0001/KSC-20241107-PH-DNW01_0001~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/image/NHQ202211050006/NHQ202211050006~orig.jpg
Zaujali ma tie freony, zakázané pre poškodenie ozonovej vrstvy. Zhoria, ostanú vo vesmíre?
Servisní modul shoří v atmosféře.
Modul shoří, ale z freonů uvolněný chlór a oxidy chlóru nebudou pro ozón zrovna přívětivé. Předpokládám, že to bude mít výjimku, když jde o kosmonautiku, množství není moc velké a starty nebudou časté. Někde se freony pořád vyrábí a používají jako dřív a taky dosluhují hromady starých chladících přístrojů, které nejsou bezpečně likvidovány, ale už toho není tolik, aby to přirozená obnova ozónové vrstvy nezvládla.
Nepodařilo se mi dohledat, že by byl freon v Orionu stále ještě používán. V textu článku jsem ho tedy smazal. Je možné, že byl plně nahrazen amoniakem.
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20170003860/downloads/20170003860.pdf
Extrémně hořlavá látka!!! Vodík tvoří výbušnou směs s kyslíkem a se vzduchem v širokém koncentračním rozmezí (4 až 95 % objemu vodíku v kyslíku, 4 až 77 % objemu vodíku ve vzduchu). Na vzduchu je lehce zápalný. Výbušné jsou rovněž směsi vodíku s fluorem a chlorem (stačí iniciace světlem). Působením ohně může dojít k explozi tlakové nádoby. Protože vodík má záporný Joule – Thomsonův koeficient, při uvolňování tlaku se zahřívá. Je proto nebezpečí, že při náhlé expanzi stlačeného vodíku může dojít k jeho samovolnému vznícení. Vodík je lehčí než vzduch a může se akumulovat ve vrchním prostoru, pod stropem místností, v případě jeho úniku. Ve vysokých koncentracích může způsobovat dušení.
Při pokusu o start mise Artemis I byl 3. září 2022 během tankování nádrží centrálního stupně zjištěn únik kapalného vodíku na systému rychlého odpojení přívodu vodíku do stupně. Byla zaznamenána koncentrace vodíku přesahující 12 %, ale k samovolnému vznícení nedošlo. Stačí to jako odpověď na ty tři vykřičníky?
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/2022/09/artemis-i-update-sept8/
Tak jednak ty tři vykřičníky jsem nenapsal já, ale hasiči ČR a jednak to, že tam byla vysoká koncentrace ještě neznamená, že musí dojít hoření či výbuchu. Mám obavu, že NASA otrnulo a začínají se dělat ústupky z hlediska bezpečnosti. Jinými slovy, nejsme schopni to vyrobit kvalitně, poprvé se nic nestalo, tak změníme pravidla. Co jen mi to připomíná? Jo už vím, ale tvrdili, že se poučili nebo ne snad? Jo oni už tam jsou asi noví lidé…