Plánovaná kosmická stanice Gateway na oběžné dráze Měsíce se má stát vědeckou laboratoří v oborech fyzikálních věd, fyziologie člověka a dalších. Má být také podporou pro lunární landery a astronauty pracující na povrchu Měsíce. Díky komponentům mezinárodních partnerů se Gateway má stát nástupcem Mezinárodní kosmické stanice ISS jako symbol mezinárodní spolupráce ve vesmíru. Kampaň misí Artemis, jejíž součástí Gateway je, však zaostává za plánem a překračuje odhadované náklady. V současnosti ji provází nejistota ohledně tepelného štítu Orionu, nekvalitní práce při výrobě nádrží centrálních stupňů raket SLS, překročení hmotnosti počáteční Gateway, problémy při vývoji a stavbě vypouštěcí plošiny ML-2 a v neposlední řadě také nejistota ohledně nevyzrálé technologie přečerpávání a dlouhodobého skladování kryogenních pohonných hmot v kosmickém prostoru, na které spoléhá architektura lunárních landerů. Nejistoty v harmonogramu misí mohou být dále prohlubovány problémem s financováním s ohledem na zákon o rozpočtové odpovědnosti.
Artemis 3
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov
I když cílem mise Artemis 3 v současné době není let ke stanici Gateway, přípravy k misi sledujeme v našem seriálu z hlediska jejího vlivu na časový plán mise Artemis 4.
V minulém dílu jsme popsali stav výroby jednotlivých dílů centrálního stupně nosné rakety SLS v továrně MAF v New Orleans s výjimkou motorové sekce. Motorová sekce totiž byla v prosinci 2022 přepravena člunem Pegasus na Kennedyho vesmírné středisko. Její vybavování vnitřními pohonnými systémy probíhá v tamní budově SSPF.
Z fotografie pořízené 10. září je patrné, že motorová sekce je nyní umístěna na pracovním podstavci několik metrů nad úrovní podlahy. Na dvou protilehlých stranách motorové sekce jsou k její vnější stěně připojeny vzpěry. Jejich úkolem bude zřejmě udržet po odstranění pracovního podstavce motorovou sekci v prostoru, aby k ní mohl být zespodu přišroubován spodní díl.
Na konci srpna 2024 podnikl člun Pegasus další cestu z MAF na kosmodrom. Tentokrát vezl díly raket SLS pro Artemis 2, 3 a 4. Dodávka pro Artemis 3 spočívala ve spodním dílu, určeném k přišroubování pod motorovou sekci. Smyslem spodního dílu je ochrana vnitřku motorové sekce během letu rakety. Do přístaviště v KSC doplul Pegasus 5. září. Následující den byl spodní díl převezen kolovým dopravníkem do budovy SSPF.
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov
Boeing stále tvrdí, že zbývající část centrálního stupně bude dodána z MAF na Kennedyho vesmírné středisko v roce 2025. V minulém dílu jsme však po porovnání nutných činností v MAF se skutečnými harmonogramy z výroby centrálních stupňů pro Artemis 1 a Artemis 2 konstatovali, že v optimistickém scénáři by k tomu mohlo dojít nejdříve na přelomu let 2025 a 2026, spíše však až v prvním čtvrtletí 2026.
Zdroj: https://images.socialchorus.com/
Finální montáž centrálního stupně, zahrnující připojení motorové sekce, integraci všech rozvodů a instalaci motorů, bude provedena v nové vertikální integrační buňce v sekci High Bay 2 v budově VAB. Buňku staví společnost Futuramic. Zatím je dokončena malá spodní plošina pro přístup k motorům RS-25 a čtyři úrovně velkých plošin pro přístup k centrálnímu stupni. Očekává se, že buňka bude kompletní na podzim 2024.
V integrační buňce bude v porovnání s horizontální montáží v MAF mnohem lepší přístup k centrálnímu stupni. Přístupové plošiny umožní 360stupňový přístup ke stupni pro souběžnou montáž, integraci a testování. V buňce budou provedeny i finální funkční testy stupně. Dokončení testů snad lze odhadnout na léto 2026. Z toho je zřejmé, že aktuální stav a výhled prací na centrálním stupni nepodporuje současný oficiální termín startu v září 2026. V případě, že centrální stupeň bude připraven dříve než jiné prvky pro misi, může buňka sloužit i pro jeho vertikální uskladnění.
Přípravu mise Artemis 3 stále provází nejistota ohledně tepelného štítu Orionu. Problém s tepelným štítem byl zjištěn po návratu Orionu z mise Artemis 1, během něhož ablativní tepelný ochranný materiál Avcoat místo odtavování začal na více než stovce míst praskat a odtrhávat se po kusech.
Koncem dubna 2024 NASA zřídila nezávislý kontrolní tým složený z odborníků mimo agenturu. Úkolem kontrolního týmu bylo přezkoumat analytickou zprávu NASA obsahující výsledky vyšetřování, analýzu tepelného štítu a doporučení nápravných opatření pro další mise.
Kontrolní tým dokončil přezkum na konci srpna 2024. Dalším krokem by mělo být začlenění zjištění z analýzy do nápravných opatření. Žádný časový rámec pro implementaci těchto opatření však nebyl učiněn. Tepelný štít pro Artemis 3 byl již dokončen, ale je pravděpodobné, že se NASA rozhodne pro nějaký druh utěsnění nebo posílení vrstvy Avcoatu.
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov/
Důležitým milníkem prošla příprava evropského servisního modulu Orionu. Airbus Space dokončil v Brémách v Německu jeho výrobu a loď Canopée ho 3. září dopravila do přístavu v Port Canaveral.
Ještě téhož dne byl evropský servisní modul ESM převezen do budovy O&C v Kennedyho vesmírném středisku. V budově byl modul vyložen z přepravního kontejneru a přesunut na pracovní stanoviště. Zde bude nejprve podroben testu funkčnosti, aby se ověřila integrita jeho systémů po přepravě. V příštích týdnech bude na modul shora přišroubován adaptér modulu pro posádku CMA. Servisní modul poté zamíří do čisté místnosti pro integraci kapalinových systémů mezi ESM a CMA, což zahrnuje sérii svarů potrubí. Dalším milníkem bude zapnutí servisního modulu pro zahájení testování.
Další výzvou, které čelí příprava mise Artemis 3, je připravenost lunárního landeru Starship a lunárních skafandrů. Architektura mise spoléhá na přečerpávání kryogenních pohonných hmot v kosmickém prostoru a jejich dlouhodobé skladování, což je dosud nevyzrálá technologie s nízkou technologickou připraveností.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com
Podle odhadu NASA vypočteného v úrovni pravděpodobnosti 70 % by lunární lander Starship měl být připraven na oběžné dráze Měsíce pro posádku mise Artemis 3 nejpozději v únoru 2028. S tím může souviset text oznámení NASA z 18. srpna 2024 o záměru prodloužit smlouvu se společností Teledyne Brown Engineering na výrobu a údržbu adaptéru LVSA pro Artemis 3, která by jinak vypršela už 30. září 2024. Záměrem je v souladu s aktuálním oficiálním termínem startu smlouvu prodloužit do 30. září 2026. Text oznámení však obsahuje opce na další prodloužení smlouvy.
Počáteční devítiměsíční opční období by v případě uplatnění opce prodloužilo smlouvu do 30. června 2027. Podle textu oznámení bude smlouva obsahovat pro případ nutnosti dalších revizí startovního manifestu SLS dalších pět opčních období po šesti měsících. V případě uplatnění všech opcí by tedy smlouva mohla být prodloužena až do 31. prosince 2029. To by podle současného odhadu znamenalo dostatečný časový prostor pro připravenost landeru i skafandrů. Zdá se tedy, že NASA stále nevzdává možnost počkat s misí Artemis 3 na jejich připravenost.
Eventuální přesun prvního přistání lidí na Měsíci v landeru Starship z mise Artemis 3 na Artemis 4 by totiž mohl znamenat příliš vysoké riziko skluzu až na příští desetiletí z důvodu nejistého data připravenosti mobilní vypouštěcí plošiny ML-2, která je v přípravě Artemis 4 na primární kritické cestě.
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov
Artemis 4
Pro misi Artemis 4 má být poprvé použita nosná raketa SLS ve verzi Block 1B, tedy s výkonným horním stupněm EUS. Ten má umožnit dopravit k počáteční Gateway kromě Orionu i mezinárodní obytný modul Lunar I-Hab.
Jak jsme naznačili v kapitole o Artemis 3, člun Pegasus přivezl 5. září z továrny MAF na Kennedyho vesmírné středisko i jeden díl rakety SLS pro Artemis 4. Tímto dílem je motorová sekce. O den později byla motorová sekce z člunu vyložena. Kolový dopravník však poté nezamířil k budově SSPF jako v případě Artemis 3, nýbrž k budově VAB. Zde byla motorová sekce pro Artemis 4 uskladněna na jižní straně centrální chodby. Do budovy SSPF má být přepravena po dvou až třech týdnech, až bude k motorové sekci pro Artemis 3 připojen spodní díl.
V minulém dílu jsme napsali, že Úřad generálního inspektora NASA (OIG) považuje za primární kritickou cestu k misi Artemis 4, v současnosti plánované na září 2028, stavbu mobilní vypouštěcí plošiny ML-2. Auditní zpráva zveřejněná 27. srpna přinesla vhled do této kritické cesty a doložila, že start v tomto termínu je neproveditelný.
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov
Audit rekapituluje, že zpráva Bechtelu z ledna 2024 obsahuje výpočet ceny za dodání plošiny v částce 1,43 miliardy USD a datum dodání v listopadu 2026.
Zdroj: https://oig.nasa.gov
NASA provedla v červnu 2024 na základě aktuálních podkladů vlastní odborný odhad nákladů a harmonogramu. Při spolehlivosti odhadu 70 % došel tým NASA k celkovým nákladům na plošinu ve výši 1,873 miliardy USD a k datu dodání v září 2027. Odhad odráží nejaktuálnější stav projektu ML-2 s ohledem na to, že projekt přešel z fáze návrhu do fáze stavby. Do odhadu byla zahrnuta i rizika spojená s nejistotami.
Tento odhad NASA dodala Kongresu jako závazek, vůči kterému bude poměřováno případné překročení rozpočtu a harmonogramu. NASA zdůrazňuje, že dosavadní podhodnocené odhady, vytvořené ve fázi návrhu ML-2, nebyly závazkem ke Kongresu a postrádaly spolehlivost z důvodu nepochopení celé složitosti mobilní plošiny a potřebného rozsahu prací. Z těchto raných odhadů bylo pro agenturu obtížné přesně identifikovat rozpočtové požadavky ML-2, zodpovídat se Kongresu a dalším zúčastněným stranám a přesně měřit výkon dodavatele. Částka 1,873 miliardy USD zahrnuje kromě plateb pro Bechtel i další projektové náklady na ML-2 mimo smlouvu s Bechtelem. Jde o práci zaměstnanců NASA, návrhy, technickou podporu, testování a zařízení poskytnuté agenturou NASA.
Zdroj: https://oig.nasa.gov
NASA nyní bude povinna informovat Kongres, pokud aktualizovaný odhad nákladů na ML-2 překročí základní závazek z června 2024 o 15 % nebo pokud dojde ke zpoždění dodání o šest měsíců. Do šesti měsíců od takového překročení závazku bude administrátor NASA povinen předložit aktualizovaný odhad nákladů a harmonogramu.
Zdroj: https://www.bechtel.com
Pokud odhadované náklady překročí základní závazek o 30 %, bude administrátor NASA povinen předložit Kongresu aktualizované očekávané náklady a harmonogram ke schválení. Nebude-li projekt Kongresem znovu schválen, bude agentuře uplynutím 18 měsíců po datu, kdy informovala Kongres, zakázáno na ML-2 utrácet další peníze.
V odhadu z června 2024 NASA zjistila, že dosavadní odhad dodání plošiny v listopadu 2026 má nulovou pravděpodobnost. Po dodání plošiny bude NASA potřebovat 12 až 14 měsíců na dokončení procesu verifikace a validace, aby zajistila, že ML-2 bude fungovat tak, jak má. NASA odhaduje, že po dokončení tohoto procesu bude potřebovat dalších 7 měsíců pro předstartovní přípravy. OIG upozorňuje, že nový odhad NASA tedy vede k startu mise Artemis 4 nejdříve v květnu 2029.
Zdroj: https://www.bechtel.com
Smlouva NASA s Bechtelem obsahuje opci, která v návaznosti na dokončení podrobného přezkumu CDR umožňuje vyžádat si od Bechtelu odhad nákladů při převedení smlouvy na smlouvu s pevnou cenou. Původním záměrem NASA bylo požádat Bechtel o návrh pevné ceny pro porovnání cen mezi oběma typy smlouvy a na začátku realizace ML-2 přejít na smlouvu s pevnou cenou, která poskytuje jistotu nákladů.
Od tohoto úmyslu NASA později ustoupila a rozhodla se zachovat strukturu smlouvy s nákladově určenou cenou. Usoudila totiž, že Bechtel by jí pravděpodobně předal návrh nákladů převyšující rozpočtové možnosti NASA, aby zohlednil riziko růstu nákladů, které by poté přešlo na něj. Navíc by podle NASA celý proces provedení, vyhodnocení a vyjednávání odhadu trval 9 až 12 měsíců. Podle NASA jsou výhody smlouvy s pevnou cenou v současné době menší než předpokládané nevýhody. Také představitelé Bechtelu sdělili, že nechtějí smlouvu převádět kvůli obtížnosti a nákladům na provedení změn designu ML-2 kvůli měnícím se požadavkům NASA.
Auditoři z OIG však naznačili, že náklady by mohly být ještě vyšší. Jejich projekce provedená v lednu 2024 s použitím přímkové extrapolace naznačuje, že celkové platby pro Bechtel by mohly dosáhnout 2,5 miliardy USD, což by znamenalo celkové náklady 2,7 miliardy USD.
Zdroj: https://oig.nasa.gov
Představitelé NASA s projekcí OIG, vytvořené použitím pouhé přímkové extrapolace, nesouhlasí. Argumentují, že projekce je založena na výrazném růstu nákladů, který kontrakt zaznamenal v posledních třech letech, zatímco oni očekávají, že tempo růstu nákladů se bude snižovat. Trvají na vlastním výpočtu 1,873 miliardy USD z června 2024. Odhad OIG podle nich neodráží skutečnost, že projekt ML-2 přešel v srpnu 2023 z fáze návrhu do fáze výroby, ve které je složitost projektu více pochopena. Přímková projekce přehlíží tento klíčový pokrok a nedávná zlepšení výkonu Bechtelu, takže neposkytuje věrohodný odhad toho, co můžeme očekávat v budoucnu.
Zdroj: https://www.nwccc.org
NASA argumentuje, že všechny objednávky materiálu a vybavení byly zadány, rám základny ML-2 a první modul věže jsou hotové. Před zveřejněním návrhu auditní zprávy byly uzavřeny smlouvy na 90 % materiálů a subdodávek, dodáno bylo 60 % veškeré oceli, přičemž do 1. října 2024 má být dodáno 70 – 80 %. Projekce OIG předpokládá lineární růst nákladů, zatímco skutečný růst je nelineární povahy, protože rizika zvýšení nákladů souvisejících s výrobou a nákupem oceli, hliníku, elektroinstalace a dalšího stavebního materiálu už byla výrazně snížena.
NASA dále tvrdí, že pokud by OIG provedl svoji projekci těsně před koncem auditu, na základě nedávných zpráv poskytnutých Bechtelem, byla by tato projekce odhadu nákladů na hodnotě o 15 % nižší.
OIG však s argumentací NASA nesouhlasí. Mimo jiné upozorňuje, že sama NASA nechala letos v létě provést odhad nezávislým kontrolním týmem. Tým provedl ve výpočtu NASA několik úprav, aby odrážel pesimističtější předpoklady, a v jeho odhadu vyšly náklady projektu ML-2 na 2,1 miliardy USD a dodání v lednu 2028.
Zdroj: https://www.bechtel.com
Zdroje informací:
https://onfirstup.com/
https://www.nasa.gov/
https://sam.gov/
https://oig.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/08/jsc2024e044856.jpg
https://images-assets.nasa.gov/image/KSC-20240910-PH-CSH01_0024/KSC-20240910-PH-CSH01_0024~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/image/KSC-20240910-PH-CSH01_0010/KSC-20240910-PH-CSH01_0010~medium.jpg
https://images.socialchorus.com/…Fimages%2F53b85494-8fd6-499f-a7ac-ae864b2e6ea8.jpeg
https://images-assets.nasa.gov/image/KSC-20240904-PH-FMX01_0005/KSC-20240904-PH-FMX01_0005~medium.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2023/08/LVSA-3-July-2023.jpg
https://images-assets.nasa.gov/image/KSC-20240909-PH-JBS01_0001/KSC-20240909-PH-JBS01_0001~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/image/MAF_20240813_CS3_BoattailLift05/MAF_20240813_CS3_BoattailLift05~orig.jpg
https://oig.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/08/ig-24-016.pdf
https://www.bechtel.com/getmedia/54e77ce1-a3c8-4d6d-9a21-ae6c8acaef17/Picture1_1.jpg
https://www.bechtel.com/getmedia/802c0323-2dbf-48df-92de-56c3285b3176/Picture11.jpg
https://www.bechtel.com/getmedia/1a189010-7a46-42a4-8c35-610370e2b3ef/Picture13.jpg
https://www.nwccc.org/wp-content/uploads/2024/03/Mobile-Launcher-2-Presentation.pdf
Plošina ML-2. Když si vzpomenu na rychlost opravy probořené křižovatky Center Gai (sentá gai) v Tokiu, měli tuto stavbu zadat Japoncům. Včera by byli hotoví.
..alebo ako SpaceX stavia startovacie veze pre Starship
V porovnání s věží pro Starship je hlavní rozdíl v tom, že mobilní plošiny ML mají kromě věže ještě základnu, jejíž konstrukce je v plné míře vystavena intenzivním mechanickým vibracím, akustickému tlaku a žáru z motorů SRB. A druhotně to má vliv i na věž jako nedílnou součást konstrukce ML.
Díky za průběžné fundované a informačně nesmírně napěchované články o Gateway. Pokud tato (skoro)lunární stanice vznikne – a já už v tomro směru pomalu přestávám čemukoliv věřit – pak by se daleko hůř zdůvodňovalo případné zrušení programu návratu na Měsíc.
Jinak mne ovšem konsternovalo, že NASA pracuje se „spolehlivosti odhadu 70 %“ (pod obrázkem se servisním modulem). Jenom hazardéři akceptují 90% spolehlivost, statistika standardně pracuje s 95% a 99% spolehlivostí. Sedmdesát procent, to už je hodně blízko poměru fifty-fifty, tedy buď to vyjde, anebo ne.
Jsem rád, že se články o Gateway líbí.
Asi si rozumíme, že „spolehlivost odhadu 70 %“ nemá žádnou souvislost s hazardérstvím ve smyslu spolehlivosti rakety, kosmické lodi a podobně. Nejedná se tedy o odhad, zda bude kosmický let úspěšný, nebo ne. Tady jde o odhad data startovní připravenosti a výše potřebných finančních nákladů, vypočtený v úrovni pravděpodobnosti 70 %. Čím vyšší je hodnota v procentech, tím je vypočtená hodnota považována za konzervativnější a více spolehlivou. Naopak, když je tato hodnota nižší, je výsledek považovaný za agresivnější, ale méně spolehlivý. Ano, poměr fifty-fifty zde znamená padesátiprocentní pravděpodobnost uskutečnění startu. Například odhad data startu Falconu Heavy s moduly PPE a HALO vyšel s pravděpodobností 50 % na září 2027 a s pravděpodobností 70 % na prosinec 2027. NASA se zaměřuje na dřívější, agresivnější termín, ale závazkem vůči Kongresu je „pro jistotu“ pozdější termín. Není to tak, že se start musí nutně uskutečnit až v posledních pěti percentilech rozdělení.
Pochopitelně, to bylo jasné, že nemůže jít o spolehlivost techniky, ale „spolehlivost spolehlivosti“ dodavatele, nicméně i tak.
Říkám si, jak by se asi tvářil člověk, co si objednal stavbu rodinného domu na klíč, a následně by se dověděl, že termín uvedený ve smlouvě platí jen na 70 % a že s třicetiprocentní pravděpodobností bude bydlet až o dva roky později.
Konkrétně – pod tím obrázkem se servisním modulem je text o vypočtené pravděpodobnosti připravenosti lunárního landeru Starship. NASA ve výběrovém řízení požadovala dodání landeru na klíč s připraveností na NRHO v roce 2024. SpaceX nabídlo nejnižší cenu a harmonogram se startem v Q4 2024 (= Q1 FY 2025). Následně byla podepsána smlouva. Na konci roku 2023 si objednatel (NASA) na základě nejnovějších informací vypočítal, že dodržení termínu má pravděpodobnost 0 % a že se 70% pravděpodobností bude skluz tři a čtvrt roku.
https://www.reddit.com/r/SpaceXLounge/comments/qujnsi/proposed_spacex_hls_schedule_source_nasa_oig/
Ale to mícháte hrušky s jabkama. Spolehlivost funkce je něco úplně jiného, než odhad spolehlivosti nákladů a termínů stavby něčeho, co se staví v prvním (a jediném) exempláři. Nevím o žádném projektu z posledních 20 let s cenou nad 1mld USD, kde by termín a cena udávané v okamžiku nákupu surovin byly dodrženy na úrovni 90% a víc.
Z dávnější historie si vzpomínám na nějaké mosty, tuším stavěné Eiffelem, kde cenu i termín podkročili 🙂 Ale dnes už mají ve všech firmách ekonomické odborníky, tak se to nestává :-))
„Nevím o žádném projektu z posledních 20 let s cenou nad 1mld USD, kde by termín a cena udávané v okamžiku nákupu surovin byly dodrženy na úrovni 90% a víc.“
Že by Dragon? Tedy aspoň pokud jde o tu cenu, termín se krapet protáhl.
Celý znalý svět si utahuje z Muskových časových koeficientů. Myslím, že by NASA měla zavést ještě větší.
Mimo téma – prosil bych přímý proklik na diskuse k daným článkům už z úvodní stránky. Minulá verze to měla. Když se člověk chce podívat, co nového v diskusi, musí stále znovu projíždět již přečtený článek.
Víme o tom a kolegové se to snaží vyřešit, díky ale za připomenutí.
Nemusí. Proklik na diskuzi je funkční v záhlaví článků po jejich otevření.
Ano, oproti minulosti je to JEDEN klik navíc (bez nutnosti skrolovat!). Je to opravdu tak náročné? Zavzpomínejte na dobu pouze tištěných medií…
Také jsem si hned nevšiml, že odkaz na komentáře je hned za datumem po otevření. Žádný problém, je to správná volba.
Po TMI objevil Bechtel další zlatý důl a snaží se ho vytěžit na maximum a vytřískat z NASA co nejvíce. Jinak ty termíny to je masakr a stejně tak ceny.
Podobné argumenty už tady byly vůči společnosti J.P.Donovan při úpravě ML-1 z Ares I pro starty SLS. A nelze vyloučit, že by se tyto argumenty opakovaly, kdyby NASA vybrala jiného z dvou zbývajících uchazečů o stavbu ML-2 (Parsons Government Services a Fluor Enterprises).