Crew Dragon vybuchl během zkoušky motorů – co to znamená pro mise s posádkou?

Přípravy SpaceX na první lety s lidskou posádku v posledních měsících probíhaly velice dobře. V březnu proběhla v podstatě bezchybná demonstrační mise nové lodi Crew Dragon, která strávila týden na Mezinárodní vesmírné stanici a následně se úspěšně vrátila na Zemi. Crew Dragon přistál na padácích do Atlantiku a následně měl být repasován a použit znovu na červencovém testu úniku lodi za letu, který bude simulovat selhání rakety. V sobotu 20. dubna pak v rámci přípravy na tento test proběhly na Mysu Canaveral zkoušky motorů Crew Dragonu z demonstrační mise. Bohužel při těchto zkouškách došlo k anomálii, která vedla k výbuchu a zničení lodi. Co se stalo a co to znamená pro budoucnost Crew Dragonu?

Toxický kouř nad Mysem Canaveral (Foto: Florida Today)

Nejprve fakta. O problému informoval jako jeden z prvních redaktor Florida Today Emre Kelly, který na Twitteru nasdílel fotku načervenalého oblaku kouře stoupajícího z oblasti kosmodromu na Mysu Canaveral. Zároveň dodal vyjádření od letectva, které zde má základnu a spravuje místní kosmické aktivity. Letectvo uvedlo, že SpaceX mělo nehodu během statického zážehu Crew Dragonu a že nikdo nebyl zraněn. SpaceX následně vydalo krátké prohlášení:

SpaceX dnes provádělo několik zkoušek motorů Crew Dragonu na našem testovacím stanovišti na Landing Zone 1 na Mysu Canaveral. První testy byly úspěšně dokončeny, ale ten poslední vedl k anomálii. Testy provádíme hlavně kvůli tomu, abychom zajistili, že naše systémy splňují přísné bezpečnostní standardy a abychom objevili takovéto anomálie ještě před startem. Naše týmy provádějí vyšetřování a úzce spolupracují s partnery z NASA.

Nejdříve nebylo jasné, co se přesně stalo a jak moc byl Crew Dragon poškozen, ale informace postupně vypluly na povrch. Web NASA Spaceflight prozradil, že v osudný den SpaceX provádělo tři testy motorů – první dva měly za úkol prověřit malé manévrovací motory Draco a ten poslední měl otestovat silné únikové motory SuperDraco. Administrátor NASA Jim Bridenstine pak ve svém prohlášení potvrdil, že k anomálii došlo právě při testu motorů SuperDraco.

Motory Draco i SuperDraco spalují oxid dusičitý a monomethylhydrazin a mají dokonce společné nádrže. Tento druh paliva je toxický a oxid dusičitý je důvodem, proč byl kouř vzniklý při nehodě načervenalý. Kouř bylo dokonce možné zaznamenat i na radarových snímcích:

Stále však nebylo jasné, jaký je rozsah škod. Někteří fanoušci například doufali, že k nehodě došlo mimo Dragon a na vině byl problém s pozemní technikou. Následně se však objevilo video zachycující celou nehodu. Z něj je jasné, že Crew Dragon je následkem exploze pravděpodobně na odpis. Zvláštní je, že k anomálii došlo několik sekund před plánovaným zážehem motorů SuperDraco, takže problém se nemusí vůbec týkat těchto motorů. Vypadá to spíše na výbuch jedné z nádrží s hydrazinem, ale na takové soudy je samozřejmě brzy.

Příčina zatím není známa a k dispozici máme jen neoficiální teorie. Jednou z nich je proniknutí mořské vody do komponentů Crew Dragonu během jeho březnového přistání v Atlantiku. Kosmická loď ve vodě strávila zhruba hodinu, ale Elon Musk později oznámil, že citlivá avionika a motory zůstaly v suchu. Je však možné, že voda přeci jen napáchala nějakou nedetekovanou škodu pod pláštěm lodi, která pak vedla k nehodě při testovacím zážehu.

Další teorie je založená na tom, že SpaceX plánuje do Crew Dragonu přidat ohřívače, které by zabránily tomu, aby teplota pohonných hmot během mise neklesala pod určitou teplotu. Zjistilo se totiž, že to může vést k vibracím, které mohou poškodit manévrovací trysky Draco. K tomu došlo při jedné z dřívějších misí CRS. Teorie je tedy taková, že SpaceX přidalo tyto ohřívače během příprav Crew Dragonu na únikový test a tyto změny pak v sobotu způsobily nehodu.

Nicméně ať už je příčina jakákoli, jedna věc je jistá – nehoda bude mít za následek několikaměsíční zdržení dalších misí Crew Dragonu. Test záchranného systému lodi, při kterém by tento konkrétní Crew Dragon simuloval nouzový únik od selhávající rakety pomocí motorů SuperDraco, byl původně plánován na červenec. Pokud by proběhl v pořádku, následovala by druhá demonstrační mise lodi (DM-2), tentokrát již s dvěma astronauty NASA Bobem Behnkenem a Dougem Hurleym, a to nejdříve koncem léta nebo během podzimu. Nyní bude muset být plán upraven, protože SpaceX najednou nemá k dispozici loď, s kterou může snadno provést test záchranného systému.

Firma momentálně vyrábí několik různých exemplářů Crew Dragonu, které jsou v různých stádiích připravenosti. Výroba lodi pro pilotovanou misi DM-2 (sériové číslo C203) by měla být už hotová nebo téměř hotová, protože podle oficiální prezentace NASA z prosince měla být loď koncem března odeslána na Canaveral. Nedávno byla u továrny SpaceX Hawthorne vyfocena přepravní skříň, která by teoreticky mohla být určena právě pro tento Crew Dragon, ale to je jen moje teorie. Loď měla být kompletně připravena na start v červnu. SpaceX souběžně vyrábí minimálně také Crew Dragon pro první ostrou misi USCV-1 (číslo C204), při které by posádka strávila na ISS už standardní půlrok. Loď měla být kompletně připravena v srpnu, přičemž start byl neoficiálně plánován na konec roku, ale už před nehodou se předpokládalo, že by k němu došlo spíše až v roce 2020.

Nyní se tedy nabízí otázka, jak SpaceX vyřeší problém chybějící lodi pro test záchranného systému, jehož provedení je povinné před misemi s posádkou. Crew Dragon z mise DM-1 (číslo C201) byl pro tento test ideální, protože byl jednak dost věrný finální konfuguraci Crew Dragonu (i když například ovládací displeje byly nefunkční a chyběla toaleta) a zároveň už byl použitý, takže nemohl letět znovu na misi s posádkou. Možnost využít tuto loď pro test záchranného systému tedy byla příjemným bonusem, který by SpaceX ušetřil dost peněz.

Crew Dragon během vylovení z vody při misi DM-1 (Foto: NASA)

Jako nejpřímočarejší řešení se jeví při testu použít loď původně určenou pro misi DM-2. Loď vyráběná pro USCV-1 by pak byla použita na misi DM-2. Jenže si myslím, že jelikož je loď pro DM-2 je už v podstatě hotová a hlavně opravdu plnohodnotná (protože je určena pro misi s posádkou), jedná se pro účely testu o poněkud zbytečně dobrou a drahou loď. Při testu záchranného systému jde totiž hlavně o otestování motorů, souvisejícího řídicího softwaru a padáků. Značná část zbývajících komponentů lodi je pak v podstatě navíc. Důkazem, že NASA u těchto testů nutně nevyžaduje, aby byly použity plnohodnotné lodě, je zkouška úniku Dragonu z rampy v roce 2015. Tehdy byl při testu použit jakýsi hybrid – přetlaková kabina klasického nákladního Dragonu osazená motory SuperDraco. Rozhodně se tedy nejednalo o stroj, který by věrně odpovídal finálnímu Crew Dragonu, který poveze astronauty. Pro účely testu to však stačilo.

Proto si myslím, že se SpaceX možná uchýlí k něčemu podobnému i tentokrát. Použití lodě z mise DM-2 by bylo neekonomické, takže mě napadají dvě alternativy. Pro test záchranného systému by mohl být použit Crew Dragon, který je zatím ve nějakém raném stádiu výroby a následně by mohl být vybavit jen těmi prvky, které jsou naprosto nezbytné pro provedení testu (žádná podpora života, displeje, sedadla apod.). Loď pro USCV-1 už nejspíš bude také relativně brzy hotová, takže připadá v úvahu spíše USCV-3 (C205?), ale u té možná výroba ještě vůbec nezačala, jelikož start je v plánu až na konec příštího roku. Další možností by pak mohlo být použití testovacího exempláře Crew Dragonu s číslem C202, který v roce 2016 posloužil pro kvalifikační strukturální zkoušky. Výhodou tohoto řešení by bylo, že by to SpaceX ušetřilo čas a peníze (není potřeba vyrábět novou přetlakovou kabinu) a zároveň by to tolik nenarušilo výrobní plány ostatních lodí. Otázkou však je, jestli není kabina zkouškami znehodnocena a její použití by nepředstavovalo zvýšené riziko.

Zatím také není nejasné, jestli bude mít nehoda Crew Dragonu dopad i na mise staršího nákladního Dragonu. Ten má totiž za pár dnů letět na misi CRS-17 a část jeho hardwarových systémů je stejná jako u Crew Dragonu. Rozhodně by tedy nebylo překvapivé, kdyby NASA chtěla počkat s dalším startem nákladního Dragonu, než se vyloučí, že sobotní nehoda Crew Dragonu nijak nesouvisí s hardwarem, který je k nalezení také v nákladním Dragonu (ventily, nádrže, potrubí apod.).

Satelitní snímek Landing Zone 1 a 2 během mise CRS-13 (Zdroj: DigitalGlobe)

Nicméně i pokud NASA a SpaceX usoudí, že není potřeba pozastavit mise normálního Dragonu, problém by mohla představovat skutečnost, že nehoda se stala poblíž přistávacích plošin LZ-1 a LZ-2. Zde má totiž přistávat první stupeň Falconu 9 během mise CRS-17 a není úplně jasné, jestli třeba celá oblast nebude uzavřená kvůli vyšetřování anomálie a/nebo dekontaminaci uniklého toxického paliva. Alternativně přichází v úvahu i možnost přistát na plovoucí plošině Of Course I Still Love You, která by mohla být umístěna jen kousek od pobřeží, podobně jako tomu bylo v případě plošiny Just Read the Instructions během mise SSO-A.

Falcon 9 s lodí Crew Dragon a Atlas V s lodí Starliner (Autor: /u/brickmack)

Crew Dragon byl před nehodou favoritem v závodu mezi SpaceX a Boeingem o to, kdo jako první dopraví astronauty na ISS. Boeing se dostal do skluzu, když loni v létě jeho loď Starliner prodělala vlastní anomálii během přípravy na test úniku lodi z rampy, kdy došlo k problému s ventilem a úniku toxického paliva. To bylo před 10 měsíci a Boeing stále neurčil nový termín únikového testu. Nicméně demonstrační mise Starlineru bez posádky je zatím v plánu na srpen a první pilotovaný let na listopad. Dá se však předpokládat, že firmu čekají ještě další odklady. Řekl bych tedy, že zatím stále nelze jednoznačně říct, kdo závod vyhraje, ale nehoda SpaceX postup obou firem relativně srovnala a Starliner má nyní šanci Crew Dragon předběhnout, i když ještě před pár dny byl výrazně pozadu.




Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
28 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře