Indická agentura se pomalinku probírá po pandemii Covid-19 a její plány opět nabírají na obrátkách. Po neúspěšném prémiovém letu rakety SSLV dostal prostor pilotovaný program, který pokračuje kupředu, ale nikoliv mílovými kroky, nýbrž pomalými krůčky. Jedním z nich je i provedený statický test motoru záchranného systému (Crew Escape System (CES)), který bude jednou z klíčových složek rakety, která bude mít za úkol vynést indické astronauty do kosmu. Část s názvem CES má v případě přerušení mise během počáteční fáze letu zajistit oddělení kabiny s posádkou, a její odnesení do bezpečné vzdálenosti od rakety. To je možné díky výkonnému motoru LEM (Low Altitude Escape Motor), který podstoupil důležitou zkoušku. Jak vidno, tak v indii si i nadále s názvy hlavu moc nedělají. K tamnímu kosmickému programu to ovšem patří.

LEM je úzce zaměřený raketový motor na tuhé palivo se čtyřmi tryskami s reverzním prouděním. Co se ale za tímto označením vlastně skrývá? Žádné složitosti netřeba hledat. Jde v podstatě o „klasický“ motor na tuhé pohonné látky. Jen s tím rozdílem, že je obráceně. Jeho spaliny tedy směřují nahoru místo dolu, jak jsme zvyklí. Jenže to by potom znamenalo, že tah bude opačným směrem. Proto jsou na konci válce zahnuté trysky do opačného směru, které usměrňují spaliny tak, aby šly požadovaným směrem a motor měl správný směr tahu. Jak lze vidět také na obrázku.

Pojďme si tedy popsat motor podrobněji. LEM byl vyvinut ve Vesmírném středisku Vikram Sarabhai (VSSC) v Thiruvananthapuramu, jako raketový motor pro speciální účely. Požadován byl vysoký tah a krátká doba provozu. Pro dosažení specifických požadavků mise byla vyvinuta nová pohonná hmota s vysokou rychlostí hoření. Trysky mají úhel 149°. Je dobré poznamenat, že palivo v motoru na tuhé pohonné látky hoří směrem ke stěnám válce.

Celkový průměr tohoto motoru je 0,8 m a délka činí 5 m. Není to tedy žádný drobeček. LEM musí generovat tah 787 kN (minimálně) po dobu nejméně 4,6 s. Celkově se spálí 1750 kg pohonné látky během doby hoření v délce 5,98 s (nominální, až 380 kg/s). Důvod proč je motor reverzní je jednoduchý. Má se zabránit působení spalin na modul s posádkou. Složení pohonné látky je vylepšený hydroxyl na bázi polybutadienu (HTPB), který ISRO nazývá HSPRP-1415.  Složení se liší od běžně používaných pohonných látek pro motory na tuhá paliva, které ISRO využívá u svých raket. Trysky na konci válce jsou kvůli namáhání kované a nikoliv svařované. Provozní tlak uvnitř během hoření je 225 kg na čtvereční cm2 (kgf/cm2). Obdobné motory se pro podobné účely využívají v kosmonautice běžně. Najdeme je třeba na raketách Sojuz. LEM ovšem není jediným motorem v sytému záchranné věžičky. Na vrcholu se nachází oddělovací motor a ve spodní části pak motor HEM (High Altitude Escape Motor), ten slouží pro oddělení kosmické lodi od rakety ve velké výšce.

Podle jednoho zdroje test motoru LEM nebyl prvním. Dokument uvádí, že podobné testy již byly dva. Bohužel jsem o nich nenašel krom tohoto PDF z roku 2021 žádnou zmínku. Nicméně to vypadá, že tento test byl tedy zřejmě už třetí zkouškou LEM. Pro tyto testy byl vyvinut speciální vertikální stojan se senzory. Motor je do stojanu upevněn vertikálně a ještě k tomu obráceně, kvůli spalinám. Zabrání se poškození sestavy a není nutné vymýšlet odvod spalin nebo akustickou ochranu apod. Celkem bylo provedeno devět různých měření, včetně tahu, tlaku, deformace, teplot, toku, akustiky, vibrací, změny polohy.

Hlavní cíle statických zkoušek jsou: 
a) Vyhodnotit balistické parametry.
b) Pro ověření výkonu subsystému motoru a potvrzení konstrukčních rezerv.
c) Vyhodnotit tepelný výkon vložek trysek; zejména pro potvrzení erozní / ablativní charakteristiky.
d) Ověřit integritu všech rozhraní.
e) Vyhodnotit výkon zapalovacího systému.
f) Vyhodnotit boční tah v důsledku nesouososti a změn průtoku a dalších funkčních parametrů včetně obrácení průtoku.

Další dílek skládačky mají tedy v ISRO úspěšně za sebou. Několik posledních dní jsem hledal, co možná nejvíce informací o pilotovaném programu Indie, abych si dokázal udělat komplexní obrázek, v jaké je skutečně fázi. Byť se nyní uvádí, že k prvnímu startu s posádkou by mohlo dojít už koncem roku 2023, tak já osobně si to nemyslím. Vede mě k tomu fakt, že před startem na ISRO čeká ještě 8 zásadních věcí. Než dojde na pilotovanou misi, tak agentura provede dva bezpilotní lety k ověření všech systémů. Mise jsou označovány, jako G1 (zkušební), G2 (zkušební). Let G3 (první pilotovaný) má být už s posádkou. G1 má proběhnout v druhé polovině letošního roku, G2 začátkem roku 2023 a konečně G3 do konce stejného roku. To je plán hodně optimistický a naplnit harmonogram bude těžké. Zaprvé k bezproblémovému průběhu všech misí potřebují v Indii přenosovou družici, která zaručí komunikaci s posádkou a kosmickou lodí kdykoli v průběhu mise. K tomu budou třeba dvě komunikační družice nazývané IDRSS (Indian Data Relay Satellite System). NASA používá obdobný systém zvaný TDRS. První družice (CMS-04, IDRSS-1) měla být podle ISRO dokončena v březnu, či dubnu 2022. Obě družice by se pak do kosmu měly vydat v roce 2023. Jenže další problém  je, že obě družice mají letět na nosiči GSLV Mk II, a ten bohužel 12. srpna 2021 havaroval, a zatím není známo, kdy se vrátí do služby. Před družicí IDRSS má ovšem proběhnout třeba start s družicí GISAT 2, a na řadě jsou i další náklady. Je tedy velmi pravděpodobné, že se starty IDRSS posunou. Což by mohlo posunout i zmíněné starty programu Gaganyaan.

Nabízí se také možnost, že si komunikační systém ISRO dočasně pronajme od jiného státu. Třeba jen na část letů v programu. Zatím k tomu ovšem nedošlo. Dalším nedostatkem je startovací rampa, a její úprava. Kosmickou loď bude vynášet raketa GSLV Mk III v pilotované verzi HRLV (Human Rated Launch Vehicle). Tato raketa může startovat pouze z rampy číslo dva na kosmodromu Šríharikota, a na té jsou nutné razantní úpravy včetně bezpečnostní únikové cesty pro astronauty. Nic z toho ovšem doposud není plně dokončeno. Dále je třeba dokončit další infrastrukturu. Kam patří budovy OMPF (Orbital Module Preparation Facility). Zde bude probíhat plnění kosmické lodi palivem, a její celková příprava na start. Včetně připojení záchranné věžičky a spojení se servisním modulem a další práce spojené s kosmickou lodí. Další stavbou je GCF (Gaganyaan Control Facility). Tedy řídící středisko pilotovaných letů. Kde bude probíhat spojení s posádkou a zdravotní monitoring. Pak tu máme karanténní budovu pro posádku (Gaganyatri Nivas). Kde bude zázemí pro astronauty včetně místnosti pro předstartovní mítinky a pod. Všechny uvedené stavby a zařízení jsou v rozdílných stádiích dokončení, a není jasné, kdy bude hotovo.

Dále nám chybí Pad Abord Test číslo 2. Tedy druhá zkouška záchranného systému za letu (PAT-02). První test proběhl v roce 2018, a ne vše šlo úplně podle plánu. Byly tu menší nedostatky. Proto byly provedeny nutné úpravy.  Mimo jiné vylepšení padáků. Nový systém bude posazen na experimentální raketu postavenou speciálně pro tyto účely. Nazývá se TVP (Test Vehicle Project). Jde o upravený pomocný motor L-40 používaný na raketách GSLV Mk II. Navíc před prvním zkušebním startem G1 jsou v plánu dva tyto testy! To ovšem není ještě vše. V plánu jsou i zkoušky shozu kabiny z helikoptéry Chinook. Tento druh testu je označený jako IADT (Intergrated Air Drop Test). Kabina prošpekována senzory bude vynesena do výšky mezi 3,5 až 4 km. Poté bude od helikoptéry odpojena. Odzkouší se přitom dopad na hladinu a otevření padáků. Celkem je v plánu provést 7 těchto zkoušek. A aby toho nebylo málo, je tu jeden neurčitý problém, a to jsou změny plánu. Dějí se u každého kosmického programu, a u všech kosmických společností. Ty samozřejmě nelze dopředu predikovat. O jedné zásadní změně už se mluví. Je možné, že před startem s posádkou neproběhnou pouze dva bezpilotní starty, ale možná jich bude nakonec víc. Každopádně odklady ke kosmonautice patří, a jiné to není ani v Indii. Navíc vždy, když jsou v sázce lidské životy, je opatrnost opravdu na místě.

To vše jsou důvody, které mě vedou k tomu si myslet, že indického kosmonauta se nejspíš nedočkáme do roku 2026. Lze spíše počítat se startem až po tomto roce. Tak, nebo tak má Indie k prvnímu pilotovanému startu do kosmu ještě dlouhou cestu, ale každým, byť i sebemenším krokem se přeci jen blíží pomalu k cíli.

Zdroje informací: 
https://www.isro.gov.in/update
https://timesofindia.indiatimes.com
https://www.currentscience.ac.in
https://www.isro.gov.in/
https://en.wikipedia.org/wiki

Zdroje obrázků:
https://www.isro.gov.in/update/10-aug
https://www.currentscience.ac.in
https://i.imgur.com/tmS1DA1.png
https://forum.nasaspaceflight.jpg