Spolupráce NASA a SpaceX: Lety na ISS s lidskou posádkou

V první části tohoto dvoudílného článku jsem probral zásobování ISS a programy COTS a CRS. Dnes se však podíváme na zoubek souvisejícímu programu s názvem Commercial Crew Development, který má několik fází, stále probíhá a jeho cílem je zajistit americké vládě přepravu jejích astronautů na ISS ve spolupráci s americkými firmami SpaceX a Boeing. Kdy se tedy konečně dočkáme startu astronautů z americké půdy? Naposledy k tomu došlo v roce 2011 při poslední misi raketoplánu Atlantis.

Program Commercial Crew v podstatě navazuje na program COTS, o kterém si můžete přečíst podrobněji v předchozím díle tohoto článku. Ve zkratce šlo o to, že NASA chtěla mít možnost využívat služeb amerických firem k dopravě zásob a posádky na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS), a tak se rozhodla urychlit vývoj potřebných technologií pomocí dotací a sdílení vlastního know-how. Výsledkem spolupráce NASA s firmami SpaceX a Orbital Sciences v rámci programu COTS byly rakety Falcon 9 a Antares a zásobovací lodě Cargo Dragon a Cygnus. Tyto nové technologie byly následně prověřeny během ostrých misí programu CRS, v rámci kterého společnosti SpaceX a Orbital úspěšně zásobují ISS. Dalším krokem byla přeprava lidské posádky, která je samozřejmě o dost složitější, dražší a obtížnější než přeprava zásob.

Od ukončení provozu raketoplánů v roce 2011 byla NASA (resp. americká vláda) v otázce přepravy vlastních astronautů závislá na Rusku, které pro NASA zajišťuje jejich dopravu na ISS pomocí Sojuzů a nechává si za tuto službu dobře platit. Aby se NASA v budoucnu nemusela spoléhat na Rusko, vyhlásila v září 2011 výběrové řízení zvané Commercial Crew Integrated Capability (CCiCap) na kompletní řešení pro přepravu astronautů na ISS, a to včetně rakety, lodi, pozemních operací apod. Požadavky na lodě v rámci tohoto výběrového řízení byly následující:

Loď CST-100 Starliner společnosti Boeing (Zdroj: Boeing)

  • Schopnost dopravit tam a zpět čtyři astronauty a jejich vybavení na ISS
  • Zajistit možnost návratu posádky v případě nouzové situace
  • Schopnost posloužit jako bezpečné útočiště na dobu 24 hodin v případě nouzové situace
  • Loď musí být schopna zůstat připojena ke stanici po dobu 210 dnů (raketoplán mohl být připojen maximálně 12 dnů)

Finalisté tohoto řízení byli vyhlášeni v srpnu a 2012:

  • Sierra Nevada Corporation – společnost získala 212 milionu dolarů na další vývoj raketoplánu Dream Chaser (vynášen by byl raketou Atlas V)
  • Boeing – společnost získala 460 milionů dolarů na další vývoj kombinace lodi CST-100 Starliner a rakety Atlas V
  • SpaceX – společnost získala 460 milionů dolarů na další vývoj lodi Crew Dragon a rakety Falcon 9

V červenci 2013 NASA vyhlásila další fázi této spolupráce zvanou Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap). Během tohoto řízení se firmy už ucházely o závazné dlouhodobější kontrakty, které by zahrnovaly ostré mise s posádkou. V září 2014 NASA oznámila vítěze: společnosti Boeing a SpaceX, které v rámci těchto kontraktů můžou obdržet až 4,2 miliardy dolarů v případě Boeingu a až 2,4 miliardy dolarů v případě SpaceX. Tyto peníze jsou však získávány postupně na základě včasného plnění rozličných milníků a dalších podmínek. Příkladem milníku je například test únikového systému, certifikace skafandrů nebo dokončení vývoje systému na podporu života apod.

Crew Dragon

SpaceX se o kontrakt ucházelo s lodí Crew Dragon, což je modernizovaná verze zásobovací lodi Cargo Dragon vyvinutá pro přepravu lidské posádky. Má kapacitu až 7 astronautů, ale v rámci Commercial Crew vždy ponese maximálně čtyři. Od svého předchůdce se v mnoha ohledech liší. Například se ke stanici nepřipojuje pomocí robotického ramena, ale loď je schopna automatického dokování. Také už nemá velké rozkládací solární panely, nýbrž menší pevné panely, které jsou umístěny na trunku. Nejvýraznějším rozdílem však je přídavek silných raketových motorů SuperDraco, které měly původně mít dvojí využití. V první řadě slouží jako únikový systém pro záchranu posádku v případě problémů s raketou, a to jak na startovní plošině, tak během všech fází letu. Druhým využitím pak měla být možnost pomocí těchto motorů přistát na pevnině s přesností helikoptéry. Během pilotovaných misí pro NASA však bude Dragon nakonec přistávat klasicky pomocí padáků na mořské hladině a motory SuperDraco budou sloužit jen pro účely únikového systému.

Video znázorňující typickou misi na ISS v Crew Dragonu:

Video s detailními záběry na interiér Crew Dragonu:

Aktuální stav a harmonogram

A jak to u SpaceX momentálně vypadá s plněním milníků a aktuálním harmonogramem letů? Konkrétních a hlavně aktuálních informací je poskrovnu, ale něco přeci jen víme. SpaceX i Boeing jsou celkově sice v menším skluzu, což vedlo k odložení prvních letů s posádkou na rok 2018 z původně plánovaného roku 2017, ale přípravy rozličných dílčí prvků a systémů pokračují dobře. Mezi ty největší připravované věci patří třeba modifikace rampy (např. instalace ramena k obslužné věži pro nástup posádky do lodi – SpaceX už rameno má připravené, ale je potřeba jej namontovat), dále například certifikace skafandrů pro posádku – SpaceX údajně dokončilo klíčové testovací milníky už koncem roku 2016, takže zde by problém být neměl. Firma také už nějaký čas pracuje na výrobě prvních čtyř exemplářů Crew Dragonů (kvalifikační kus, dva Dragony pro demonstrační mise a také modul pro testování systému na podporu života, který už byl dokončen). Další věcí je, že všechny lety v rámci Commercial Crew proběhnou na vylepšeném Falconu 9 typu Block 5, takže dokud nebude tato verze rakety připravena, Crew Dragon nemůže letět.

Dragon při testu únikového systému v dubnu 2015. (Zdroj: SpaceX)

Co se týče plánovaných testovacích misí, aktuální harmonogram je zhruba následovný:

  • Nedávno jsme se dozvěděli, že první demonstrační mise byla odložena z listopadu 2017 na březen 2018. Při této misi poletí Crew Dragon bez posádky k ISS.
  • Na základě dřívějších plánů víme, že nedlouho po této první misi by měl proběhnout test únikového systému Dragonu za letu (test úniku z rampy proběhl už v roce 2015). Tento nový test bude simulovat situaci, kdy dojde k nějakému problému během tzv. max Q, což je fáze letu, kdy dochází k nejvyššímu dynamickému namáhaní rakety. Crew Dragon zažehne motory SuperDraco a odletí pryč od rakety do bezpečí, načež přistane pomocí padáků v moři. Zbytek rakety bude nejspíš následkem této události zničen. Spekuluje se, že SpaceX by pro tento test mohla použít již jednou letěný první stupeň Falconu.
  • Druhá demonstrační mise (už s posádkou) by mohla proběhnout někdy v první polovině roku 2018, neboť podle aktuálních informací SpaceX usiluje o získání celkové certifikace v srpnu 2018.
  • Nějaký čas po úspěšné certifikaci by mohly začít první ostré mise s čtyřčlennou posádkou, kterých si NASA prozatím objednala šest od každé společnosti. Dá se předpokládat, že k první misi nedojde dříve než koncem roku 2018, realisticky spíše až někdy během roku 2019.

SpaceX vs. Boeing

Skafandr společnosti Boeing (Foto: Boeing)

Která společnost nakonec vynese astronauty na ISS jako první? Bude se jednat o historický okamžik, neboť to budou první lidé vynesení na oběžnou dráhu soukromou firmou, a tak Boeing i SpaceX jistě usilují o to, aby byli první zrovna oni. Třešničkou na dortu pak bude trofej ve formě vlaječky, kterou na ISS zanechala posádka posledního raketoplánu jako cenu pro první soukromou firmu, která vynese příští astronauty z americké půdy.

Obě firmy mají trochu odlišné milníky a zároveň je mají časově jinak naplánované, takže se špatně posuzuje, kdo je momentálně ve vedení. Podle aktuálně odhadovaných termínů testovacích letů a závěrečné certifikace to sice vypadá, že SpaceX je trochu napřed, ale do příštího roku se může ještě leccos změnit. Cílová rovinka bývá nejzáludnější…


Související články:


Líbí se vám takovéto články? Chodíte na ElonX rádi a chtěli byste, aby web zůstal bez reklam a autor mohl nadále vydávat kvalitní obsah? Vyjádřete svou podporu a spokojenost pomocí služby Patreon či jinak a zařaďte se tak po bok ostatních dobrodinců, kteří už web podpořili. Děkuji za přízeň!




  • Mohlo by se vám líbit...

    Diskuze

    15 komentáře u "Spolupráce NASA a SpaceX: Lety na ISS s lidskou posádkou"

    Nastavit upozorňování na
    avatar
    Třídit dle:   nejnovější | nejstarší | nejlépe hodnocené
    Jirka Hadač
    Host
    Jirka Hadač

    Článek ve mě budí několik poznámek.
    Ten skafandr je asi jen pro přílet, to není skafandr pro výstup, že? Ale nevypadá vůbec špatně.
    Není to trošku nespravedlivé, to rozdávání penízků? Že maj dostat dvojnásobek, to mi přijde skoro až podmazávání Boeingu. Jako nevím, myslím že bych se ozval, ikdyby to bylo obráceně.
    PS: vím, že jsme na stránce elonx.cz, ale nestálo by za to juknout i na milníky Boeingu?

    Emmette
    Host
    Emmette

    Uz od zacatku tohoto webu se mi libi 99% clanku, ale chybi mi tu moznost ten clanek „lajknout“ 😀 Podle poctu lajku by se dalo odvodit atraktivita temat 😉

    Diky za pekny clanek, tohle bylo moc dobre shrnuti

    Zdeněk
    Host
    Zdeněk

    Elonx je super čtení. Vždy se těším na nový článek. Moc děkuji autorovi. To rozdělení peněz ve prospěch Boingu se my také moc nelíbí.

    Antofagasta
    Host
    Antofagasta

    To by bylo, aby tu nevyskočil nestor místních diskusí…

    Evzen
    Host
    Evzen

    Při první demonstrační misi poletí prázdný Crew Dragon k ISS. Proc ho nepouziji jako zasobovaci? Opravdu by „privazani “ par krabic se zasobami na sedacky zmenilo testovaci podminky?

    David S.
    Host
    David S.

    Zdravím, poslední dobou se objevilo pár zmínek o plánované mezinárodní stanici u měsíce nebo v cislunárním prostoru. Chtěl jsem se zeptat jestli si myslíte, že by NASA vypsala další CRS program k zásobování této stanice? Dragon by to teoreticky asi mohl zvládnout ve spojení s FH.
    A druhá otázka, proč mohli být raketoplány připojené ke stanici jen 12 dní?
    Jinak moc děkuji za další zajímavý článek.

    RiMr
    Host
    RiMr

    Díky za super článek!
    Osobně se nejvíc těším na motorické přistávání.

    wpDiscuz