Na konci letošního roku se můžeme těšit na historicky první let nové americké lodi Orion. Spousta lidí se ale ptá k čemu tento test vlastně bude – na palubě Orionu nebudou lidé, nebudou zde přístroje pro podporu života, bude chybět servisní modul, pohon zajistí horní stupeň rakety, ke kterému bude loď prakticky po celou dobu připojená a navíc se použije raketa, na které Orion nikdy létat nebude. Lidé, kteří takto argumentují mají možná svým způsobem pravdu, ale i přesto existuje pět neoddiskutovatelných oblastí, kde bude mít mise EFT-1 velký přínos. Právě těmto oblastem se budeme věnovat v našem dnešním článku.
Zdroj: http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/
1) Oddělení záchranné věžičky
Možná se Vám tento bod zdá zbytečný, ale v ostrém provozu, až budou na palubě Orionu sedět lidé, bude nezbytné, aby záchranný systém nejen správně pracoval v případě nehody, ale také aby se oddělil podle plánu, pokud k nehodě nedojde. Orion usiluje o to, aby se stal nejbezpečnější kosmickou lodí v dějinách lidstva. NASA si dává na všech aspektech hodně záležet a zatím nebyla možnost otestovat chování záchranného systému ve skutečných letových podmínkách.
Téměř půltunový záchranný systém LAS se musí oddělit 6 minut a 20 sekund po startu, pak už bude představovat pouze mrtvou zátěž a co víc – jeho neodhozením by se dostala loď do velkých problémů – místo, kde jsou uloženy padáky je totiž uschované pod úrovní ochranných panelů systému LAS. Pokud tedy k odhození záchranné věžičky nedojde, loď nebude moci využít svých padáků. Proto má ostrý letový test oddělovacího systému tak velký význam. V rámci celé mise musí jen tak mimochodem proběhnout 17 různých separací a oddělení, aby mohla být mise úspěšná.
Zdroj: http://www.nasa.gov/
2) Tepelná ochrana lodi
Orion při své první misi vystoupá skoro 6 000 kilometrů nad Zemi a po brzdícím zážehu vletí do atmosféry rychlostí 32 000 km/h. Bude to nejvzdálenější let kosmické lodi určené pro lidské posádky za posledních 40 let. Díky tomu bude systém tepelné ochrany vystavený podmínkám alespoň částečně srovnatelnými s těmi, které by nastaly při návratu z hlubokého vesmíru – třeba od Marsu. Výpočty ukazují,že by teplota tepelného štítu mohla dosáhnout až 2200°C. Tohle nepředstavitelné horko musí od prostoru pro posádku odstínit pouze 4 centimetry silná vrstva materiálu Avcoat.
Podle výpočtů by se mělo během průletu atmosférou odpařit cca. 20% tepelného štítu, který je mimochodem největším štítem v historii kosmonautiky a vznikl tak, že technici vyplnili materiálem Avcoat 320 000 drobných komůrek v základní struktuře štítu – více info najdete v našem starším článku. Ne nadarmo se o době, kdy bude tepelný štít v permanenci mluví jako o klíčovém okamžiku celé mise.
Zdroj: http://www.nasa.gov/
3) Vystřelení padáků
Jak jsme si řekli, Orion bude při vstupu do atmosféry letět rychlostí zhruba 32 000 km/h. Velkou část rychlosti ztratí loď třením o atmosféru, které jsme si popsali výše, ale pro finální dosednutí je potřeba ještě důkladnějšího brzdění. Do vln Pacifiku by měla loď dosednout rychlostí zhruba 32 km/h. O závěrečné brzdění se postarají nejprve dva stabilizační padáky a následně tři jejich obří hlavní kolegové – celková plocha padáků se vyrovná ploše fotbalového hřiště.
Padáky se mnohokrát testovaly na Zemi – především nad zkušební oblastí Yuma, kde se z letadla vyhazovaly makety lodi Orion a zkoušelo se, jak se budou padáky chovat – jak za ideálních podmínek, tak i při simulování různých závad – třeba pozdním, nebo naopak předčasném otevírání padáků. Ovšem skutečná ostrá zkouška vydá za tisíc simulovaných pokusů. Padáky se musí otevřít ve správou chvíli, správnou rychlostí a stejně tak se musí ve správnou chvíli také oddělit. Jedná se o velmi přesně naplánovaný slet akcí, které na sebe navazují.
4) Úroveň radiace
Díky tomu, že Orion vystoupá nad ochrannou slupku van Allenových pásů, bude v horní pasáži své oběžné dráhy vystaven kosmickému záření v plné síle. Kosmická loď vystoupá 15x výše, než kde obíhá Mezinárodní vesmírná stanice. Od programu Apollo se zatím žádná loď určená pro dopravu lidí nedostala nad van Allenovy pásy. Budoucí pilotované mise ale mají trvat mnohem déle, než ty předchozí – astronauti tedy budou vystaveni větším dávkám záření.
Jsou stěny lodi postavené ze správných materiálů? Kolik kosmického záření dokáží odstínit a kolik ho propustí dovnitř? Je zvolený design dostatečně robustní pro dlouhodobé lety vesmírem? Na všechny tyto otázky nám odpoví právě mise EFT-1, která navíc jako bonus stráví určitý čas i ve van Allenových pásech, které jsou plné nabitých částic. Na palubě bude velké množství snímačů – část z nich bude mapovat radiační zátěž – jak celkovou, tak i maximální výstřelky. Po přistání tato nasbíraná data pomohou vědcům při dalším navrhování lodi.
Zdroj: http://www.nasa.gov/
5) Palubní počítače
Počítače použité na Orionu si odbudou svou kosmickou premiéru. Procesor zvládne za sekundu 480 000 000 instrukcí, je tedy 25 x rychlejší než procesory na ISS, 400 x rychlejší než procesory použité v raketoplánech a 4 000 x rychlejší, než procesory z doby programu Apollo. Pobyt ve vesmíru je ale vystaví horku, mrazu, silné radiaci a také masivním otřesům během startu a při průchodu atmosférou. Počítače přitom musí pracovat pořád bez jediné chybičky.
Restart tohoto počítače sice zabere „jen“ 15 sekund, což je ve srovnání s domácím PC docela pěkný výkon, ale u tělesa, které se ohromnou rychlostí řítí prostorem je i 15 sekund zatraceně mnoho a Orion si proto restarty dovolit nemůže. Ostrý letový test proto prověří palubní počítače a může odhalit i slabá místa jejich konstrukce.
Zdroje informací:
http://www.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
http://www.nasa.gov/sites/default/files/8660621339_8ef1f17a8b_o.jpg
http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/wp-content/uploads/2011/11/582180main_Orion_LAS_full.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/8661722138_3105a79c48_o.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/jsc2014e006428_med_0.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/14-165-orion-stacking_0_2.jpg
