NASA prozradila, co ještě zbývá otestovat před orbitálním startem Starship a lunárními misemi lodi HLS

Na základně Starbase v Texasu probíhají finální zkoušky prototypů Starship a Super Heavy, které by mohly v prosinci odstartovat na první orbitální misi. SpaceX se ale souběžně připravuje také na lunární mise pro NASA, při kterých modifikovaná Starship dopraví astronauty americké kosmické agentury na povrch Měsíce. Představitel NASA nyní prozradil několik novinek k tomu, jak budou tyto mise probíhat a jak pokračuje vývoj lunární Starship.

Dlouho očekávaný a mnohokrát odložený první orbitální let lodi Starship S24 s nosičem Super Heavy B7 se dostává do finální fáze pozemního testování. V polovině října byly oba prototypy spojeny do jednoho celku a v následujících týdnech došlo na první společné testy. Při nich SpaceX zkušebně plnilo nádrže obou prototypů dusíkem a následně také buď jen metanem, nebo jen kyslíkem. Elon Musk vysvětlil, že SpaceX záměrně postupuje při testování prototypů velmi opatrně, protože výbuch na rampě by vedl ke zdržení Starship o půl roku. Firma se poučila z červencové nehody, kdy došlo k neplánovánému vznícení oblaku kyslíku a metanu pod raketou během testu roztočení motorů Raptor. Tehdy šlo o pochybení během plánování testu a firma od té doby není tak zbrklá a mnohem více se věnuje inženýrské důslednosti na úkor rychlosti testování. Uvedl to Mark Kirasich z NASA, když na konci října mluvil ke komisi poradního sboru NASA pro lidský průzkum a operace.

Výbuch během testování Super Heavy B7 v červenci 2022 (Zdroj: NASA Spaceflight)

Mark Kirasich má v NASA na starost program HLS, v jehož rámci SpaceX pro agenturu vyvíjí upravenou verzi lodi Starship pro dopravu astronautů na povrch Měsíce. Kirasich na zmíněném zasedání o HLS hodně mluvil, a tak prozradil řadu novinek ohledně probíhajícího vývoje této kosmické lodi a také vyjasnil několik věcí týkajících se plánovaného průběhu lunární mise Artemis III. Při ní loď HLS od SpaceX poprvé přistane na Měsíci s astronauty NASA, které předtím dopraví na lunární oběžnou dráhu loď Orion vynesená raketou SLS. O tom, jak celá mise bude probíhat, jsme podrobněji psali v nedávném článku, a tak se dnes zaměřím jen na novinky.

Oficiální koncept HLS neboli lunární Starship pro NASA (Zdroj: SpaceX)

Jedna nová informace se týká speciálního výtahu, pomocí kterého se astronauté dostanou z vysoko umístěného obytného prostoru lodi HLS na povrch Měsíce. Mark Kirasich aktuálně zmínil, že posádka bude mít kromě výtahu k dispozici také zcela nezávislý záložní systém pro přesun na povrch a zpět do lodi. Jak přesně bude sekundární systém fungovat, však zatím nevíme. Dále bylo upřesněno, jak dlouho bude trvat cesta astronautů na povrch Měsíce. Plán je, že dva ze čtyř astronautů přestoupí z lodi Orion do HLS na lunární orbitě a po odpojení bude následovat cesta dlouhá 12–18 hodin, kterou završí přistání HLS na měsíčním povrchu v oblasti jižního pólu. Zde astronauté stráví 6 dnů průzkumem a prováděním experimentů a poté znovu odstartují v lodi HLS. Zadokování s Orionem pak bude následovat opět 12–18 hodin po startu z povrchu.

Neoficiální představa lodi Orion na oběžné dráze Měsíce s připojenou lunární verzí Starship (HLS), kterou dodá SpaceX (Autor: Mack Crawford)

Doposud také nebylo jasné, co SpaceX udělá s lodí HLS poté, co splní svůj účel a astronauté se vydají na cestu zpět na Zemi v Orionu. Mark Kirasich nyní vysvětlil, že loď HLS nebude použita znovu a místo toho bude po misi Artemis III odklizena vysláním na heliocentrickou orbitu. Bude tedy pak mnoho let plout vesmírem na oběžné dráze kolem Slunce, kde nebude nikomu překážet. Na heliocentrické orbitě mimochodem obíhá také elektromobil Tesla Roadster, který byl vynesen na demonstrační misi Falconu Heavy v roce 2018.

Panák Starman v Tesle Roadster na oběžné dráze Země (Zdroj: SpaceX)

Prozatím jsme se bavili hlavně o misi Artemis III, při které loď HLS poprvé poletí s astronauty, avšak tomu bude předcházet řada testovacích letů bez posádky. NASA bedlivě sleduje veškeré přípravy Starship, od které bude loď HLS odvozená, a zároveň před misí Artemis III vyžaduje úspěšné splnění několika testů. První na řadě bude orbitální start lodi Starship S24 a nosiče Super Heavy B7, který je podle NASA momentálně v plánu na začátek prosince. Agentura zároveň prozradila, co před prvním orbitálním startem ještě zbývá dokončit. Slajd z prezentace Marka Kirasiche zmiňuje například dodatečné tankovací zkoušky jednotlivých pohonných látek. Při nich je do nádrží nosiče a lodi tankován vždy jen metan, nebo naopak pouze kyslík, pravděpodobně kvůli snížení rizika výbuchu při anomálii. Několik takových zkoušek už SpaceX provedlo, naposledy ve čtvrtek 3. listopadu, ale nevíme, jestli jsou v plánu další. Následně by podle NASA mělo dojít k odpojení Starship S24 od Super Heavy B7 a provedení dalších statických zážehů, a to včetně zkoušky všech 33 motorů Raptor na nosiči najednou. Finálním krokem by pak měly být plnohodnotné tankovací zkoušky kompletní sestavy S24 a B7, při kterých už budou zcela naplněny nádrže rakety i lodi a bude proveden odpočet jako při ostrém startu, avšak nedojde k zážehu. Pokud tohle všechno proběhne v pořádku, poslední překážkou už bude jen finalizace startovního povolení od úřadu FAA, na jehož získání SpaceX pracuje už několik měsíců.

Kompletní sestava Starship S24 a Super Heavy B7 (Foto: SpaceX)

Stále je tedy šance, že první orbitální mise Starship odstartuje ještě letos, ale nesmí se objevit žádné výrazné problémy nebo komplikace při zbývajícím testování. Mimochodem, Mark Kirasich z NASA neočekává, že by hned při první orbitální misi došlo k pokusu o zachycení přistávající Super Heavy. To SpaceX možná nějakou dobu zvažovalo, ale asi z toho nakonec sešlo, potenciálně kvůli tomu, že prototyp B7 není úplně vyhovující z hlediska ochrany motorů při startu a navíc už SpaceX přechází na vylepšený typ motoru Raptor. Ten se neoficiálně nazývá „v2.5“, má být o něco jednodušší na výrobu, bude mít mírně vyšší tah a také bude obsahovat elektrický systém pro vektorizaci trysky. Záchrana prototypu B7 pro další použití by tedy nejspíš neměla valnou hodnotu. SpaceX se rozhodlo také zcela přeskočit prototyp B8, který je stejný jako B7, a bez jakéhokoli testování jej nedávno odvezlo z rampy k ostatním zastaralým exemplářům Starship a Super Heavy. Firma tak rovnou přejde na pokročilejší prototyp B9, který už bude mít novou verzi Raptorů a řadu dalších vylepšení, především v oblasti ochranného okrytování motorů. Při druhé orbitální misi tím pádem Super Heavy B9 zřejmě vynese prototyp Starship S25, který už aktuálně prošel sérií tlakových zkoušek.

Starship S25 během tlakové zkoušky s kapalným dusíkem (Zdroj: NASA Spaceflight)

SpaceX dále s NASA spolupracuje na přípravách následujících testů, které zahrnují například demonstraci schopnosti jedné Starship přečerpat pohonné látky mezi dvěma nádržemi na oběžné dráze. Předpokládám, že toto bude relativně prostý test přesunu kyslíku nebo metanu z hlavní nádrže do menší přistávací nádrže či naopak. S tím souvisí také analýza chování kryogenních pohonných látek na oběžné dráze. Ty totiž nesmějí zamrznout, ale zároveň se nesmějí moc odpařovat, takže SpaceX musí mít vyřešené mechanismy pro udržení paliva a okysličovadla ve Starship a HLS při správných teplotách. Demonstrace správy kryogenních látek na oběžné dráze měla původně proběhnout už na první orbitální misi Starship, ale nakonec k ní dojde až při druhém startu.

Neoficiální představa kosmické lodi Starship na oběžné dráze Země (Autor: ErcXspace)

Další test už bude složitější, protože při něm má být provedeno orbitální dokování dvou Starship a přečerpání pohonných látek z jedné lodi do druhé. Plavidlo HLS totiž před cestou na Měsíc bude muset být dotankováno na oběžné dráze pomocí několika lodí Starship, a tak SpaceX potřebuje demonstrovat schopnost provést tento manévr. A nakonec testování završí zevrubná zkouška, která prověří vše najednou. SpaceX bude mít na oběžné dráze speciální Starship, která bude uzpůsobená pro dlouhodobé skladování kryogenních pohonných látek a bude sloužit jako orbitální čerpací stanice pro mise Starship mimo Zemi. Čerpací stanice bude v podstatě jen dvojice velkých nádrží (potenciálně s tepelnou izolací), která nebude schopná návratu z oběžné dráhy. Stanici průběžně dotankuje několik lodí Starship uzpůsobených pro dopravu pohonných látek na oběžnou dráhu. K plné čerpací stanici na oběžné dráze Země se pak připojí HLS, doplní si vlastní nádrže a poté se vydá na cestu k Měsíci, kde provede zkušební přistání na povrchu bez astronautů. Tato testovací mise HLS proběhne nejdříve na konci roku 2024.

Oficiální koncept orbitálního dotankování HLS pomocí speciálních variant Starship pro skladování a přečerpávání pohonných látek na oběžné dráze (Zdroj: NASA)

Po bezpilotním testu HLS by měla následovat mise Artemis III s prvním přistáním astronautů na Měsíci. K ní dojde nejdříve koncem roku 2025, ale realisticky asi až o dost později. Novinkou pak je, že NASA nakonec hodlá provést přistání astronautů na povrchu Měsíce také v rámci Artemis IV. Původně při této misi měli astronauté letět pouze k lunární orbitální stanici Gateway, jejíž budování by mělo začít v roce 2024, kdy má Falcon Heavy vynést první dva moduly této nové stanice. Nyní tedy k misi Artemis IV přibylo přistání astronautů na Měsíci, které však tentokrát bude pravděpodobně provedeno s novou verzí HLS, kterou SpaceX vyvine v rámci klauzule „Option B“, jež byla zahrnuta v původním kontraktu na vývoj HLS pro misi Artemis III. Nová verze lodi HLS má být pokročilejší a schopná splnit náročnější požadavky NASA na ambicióznější lunární mise. Start Artemis IV je oficiálně v plánu na rok 2027, ale obecně se očekává, že to bude o dost později. Před jeho provedením totiž musí být připraven obytný modul stanice Gateway a také tato mise vyžaduje vylepšenou raketu SLS Block 1B, která bude mít výkonnější horní stupeň a kvůli němu bude potřebovat i zcela novou mobilní odpalovací rampu.

Stanice Gateway s připojenými loděmi Orion a Dragon XL, ke stanici se blíží lunární Starship (Autor: Mack Crawford)

Zajímavostí je, že při misi Artemis IV by mohlo dojít také k dokování lodi HLS ke stanici Gateway, což je poněkud kuriózní situace, protože HLS je větší než stanice samotná. NASA proto už nějakou dobu přemýšlí nad tím, kdo bude mít po zadokování lodi kontrolu nad stabilizací a řízením vzniklého celku. Můžou to mít na starosti buď systémy stanice, nebo naopak manévrovací trysky HLS. Co se týče přistání astronautů na Měsíci při misích, které budou následovat po Artemis IV, NASA plánuje v rámci programu Sustaining Lunar Development podpořit vývoj přistávacích modulů dalších firem. Ty by pak vzájemně soupeřily o vývojový kontrakt, ze kterého by vzešel druhý lunární modul. Díky tomu by NASA kromě HLS od SpaceX měla k dispozici druhé technické řešení pro dopravu svých astronautů na povrch Měsíce. Firmy jako Blue Origin nebo Dynetics, které neuspěly ve výběrovém řízení na vývoj původního HLS, tak dostávají druhou šanci nabídnout svá technická řešení. Vítěz pak zřejmě bude soupeřit se SpaceX o kontrakty pro budoucí mise Artemis.


Přispějte prosím na provoz webu ElonX, aby mohl nadále zůstat bez reklam. Podpořte nás pomocí služby Patreon či jinak a zařaďte se tak po bok ostatních dobrodinců, kteří už finančně přispěli. Děkujeme!




Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest

34 Komentáře
nejnovější
nejstarší nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře