Ohlédnutí za bezchybnou premiérou kosmické lodi Crew Dragon
V sobotu 2. března z Mysu Canaveral odstartoval Falcon 9 na důležitou misi DM-1, což byl dlouho očekávaný test nové kosmické lodi Crew Dragon. Burácivý start však byl pouhým začátkem této týdenní mise. Pojďme se teď společně ohlédnout za tím nejdůležitějším ze všech fází této významné demonstrace Crew Dragonu – od startu přes dokování a pobyt na ISS až po návrat a přistání v Atlantiku.
Předstartovní přípravy
Než se mohl úplně první Crew Dragon vydat do vesmíru, musel po výrobě v Hawthorne absolvovat řadu všemožných zkoušek. Za zmínku stojí například mnoho testů padákového systému, zkoušky v bezodrazové komoře v květnu 2018 a následné testy ve vakuové komoře v Ohiu, které byly dokončeny během července. Crew Dragon byl poté odeslán na Mys Canaveral, avšak trunk byl nejdříve poslán zpět do Hawthorne, kde byl opatřen solárními články. Až poté se dostal na Canaveral, kde byl spojen s Crew Dragonem. Na Mysu pak několik měsíců probíhaly finální přípravy rakety i kosmické lodi, které byly dokončeny během prosince 2018.
Dne 3. ledna 2019 pak byla kompletní sestava Falconu 9 a Crew Dragonu vyvezena na rampu LC-39A a zkušebně vztyčena, přičemž se rovnou otestovalo také otočné rameno pro nástup posádky, které bylo nainstalováno v srpnu 2018. Jednalo se zatím jen o tzv. suchou zkoušku, takže se zatím neprovádělo tankování a poté, co technici zkontrolovali, že raketa i loď správně pasuje a rozumí si s technickým vybavením rampy, byl Falcon 9 opět sklopen a odvezen do nedaleké haly HIF (Horizontal Integration Facility).
Přesně 3 týdny po provedení zkušebního vztyčení byla raketa s Dragonem vyvezena na rampu znovu, ale tentokrát už důvodem bylo provedení plnohodnotného statického zážehu, který SpaceX dělá před každou misí. Vše probíhalo jako u běžného startu – běžel odpočet, dělalo se hlasování o připravenosti jednotlivých týmů a proběhlo kompletní tankování paliva i okysličovadla. Zkoušku zakončilo několikasekundové zažehnutí 9 motorů Merlin na prvním stupni Falconu 9. Vše proběhlo v pořádku, a tak byly následně odčerpány pohonné hmoty a raketa byla znovu převezena do haly HIF.
Crew Dragon se na svou první demonstrační misi nakonec vydal až více než měsíc po statickém zážehu. Důvodem však nebyly technické problémy, nýbrž nutnost dokončit všechny analýzy a získat finální povolení od NASA k provedení startu. Tuto horu papírování a schůzek pak zakončilo tzv. vyhodnocení připravenosti na start (Flight Readiness Review), které proběhlo 22. února 2019. A jelikož tato porada nezjistila žádný nedořešený problém, který by představoval překážku, Crew Dragon dostal zelenou odstartovat 2. března.
Start a přistání Falconu
Moderní a stylově vypadající kosmickou loď vynesla na oběžnou dráhu osvědčená raketa Falcon 9 z floridské rampy LC-39A, odkud v minulosti startovaly raketoplány i mise Apollo. Jelikož se jednalo o první testovací let zbrusu nové lodi, Crew Dragon zatím letěl bez lidské posádky, ale kabina přesto nebyla prázdná. V jednom ze čtyř sedadel totiž seděla testovací figurína, která dostala přezdívku Ripley po hlavní hrdince filmové série Vetřelec. Ripleyová byla oblečená ve skafandru SpaceX a byla vybavená mnoha senzory, které měřily podmínky během letu. Společnost jí dělala plyšová hračka, která v průběhu mise poletovala po kabině, a tak ji Elon Musk laškovně nazval „supermoderním indikátorem stavu beztíže“.
Noční start nakonec proběhl naprosto bez problému a nový první stupeň Falconu 9 s číslem B1051 navíc úspěšně přistál na mořské plošině Of Course I Still Love You, aby mohl být použit znovu. Přistávací plošina OCISLY se nacházela 492 km od pobřeží a pro SpaceX to bylo už 35. úspěšné přistání.
Let na ISS a dokování
Crew Dragon po odpojení od horního stupně Falconu 9 strávil přibližně 24 hodin cestou k Mezinárodní vesmírné stanici (ISS), kde po několika zkouškách svých systémů provedl zcela automatické dokování. Tím se liší od nákladní lodi Dragon, kterou SpaceX už několik let používá pro zásobování ISS. Starý Dragon totiž dokovat neumí a ke stanici musí být manuálně připojen pomocí robotické paže. Místo toho se tedy Crew Dragon připojil automaticky k dokovacímu adaptéru IDA. Tyto adaptéry budou na ISS dva, oba na modulu Harmony, ale momentálně je na ISS jen jeden z nich (IDA-2). IDA-1 byl zničen při nehodě CRS-7, IDA-2 byl vynesen na CRS-9 v roce 2016 a IDA-3 bude vynesen letos v rámci mise CRS-18.
Celý proces dokování v tomto případě probíhal následovně:
- Crew Dragon se pomocí zážehů motorů Draco přiblížil na vzdálenost 400 metrů od stanice, kde se zastavil a rovnou dostal povolení provést další přibližování do bodu ve vzdálenosti 150 metrů
- Normálně by Crew Dragon po dosažení bodu ve vzdálenosti 150 metrů od stanice pokračoval dál do bodu vzdáleného 20 metrů, ale tentokrát nejdříve provedl test přerušení přibližování
- Dragon se přiblížil na vzdálenost 130 metrů, načež vyslala posádka ISS povel k přerušení přibližování. Loď se začala opět vzdalovat a ve vzdálenosti 181 metrů obdržela povel k zastavení.
- Loď poté dostala povolení pokračovat v přibližování do bodu ve vzdálenosti 20 metrů od stanice, kde se podle plánu zastavila
- Následně Crew Dragon provedl finální dokovací manévr popsaný níže. Měkké zachycení proběhlo 3. března v 11:51 SEČ a tvrdé zachycení o zhruba 10 minut později.
Při dokování je jedno zařízení v aktivním režimu s vysunutým systémem pro měkké zachycení (Soft Capture System), zatímco druhý prvek setrvává v pasivním režimu, kdy je systém SCS zatažen. Oba systémy SCS pak zajistí dočasné spojení, než dojde k přitažení obou částí dohromady. V tu chvíli pak přijde ke slovu systém Hard Capture System, který se postará o definitivní pevné spojení obou těles. Celý průběh dokování je možno zhlédnout na následujícím videu:
Pobyt na ISS
Pár hodin po připojení Crew Dragonu k ISS byl otevřen průlez a tři různé poklopy a posádka vesmírné stanice poprvé vstoupila Dragonu v dýchacích maskách, aby prověřila, že vzduch uvnitř je bezpečný. Následně posádka Dragon slavnostně přivítala na ISS a vyložila 204 kg dovezených zásob.
Figurína Ripley zůstala během pobytu na ISS v sedadle Crew Dragonu, ale plyšák od společnosti Celestial Buddies si vesmírnou stanici prohlédl pěkně zblízka. Astronauté Anne McClain a David Saint-Jacques si plyšáka zamilovali a brali ho s sebou při vykonávání svých úkolů a neustále se s ním fotili. Mimochodem, výrobce této hračky nevěděl, že SpaceX ji vyšle do vesmíru, a tak nebyl připraven na zvýšenou poptávku ze strany veřejnosti. Netrvalo tedy dlouho a hračka byla beznadějně vyprodána. Plyšák zatím zůstal na ISS a vrátí se zpět na Zemi až s posádkou příštího Crew Dragonu během mise DM-2.
Falcon 9 v přístavu
Dva dny poté, co se Crew Dragon úspěšně připojil k ISS, se do přístavu Port Canaveral vrátila plošina OCISLY s zachráněným prvním stupněm Falconu 9 z této mise. Stupeň zajišťoval k palubě robot OctaGrabber, který byl vůbec poprvé natočen při pohybu:
A quick video of #octagrabber being moved towards its garage. First time I’ve ever actually seen it move. pic.twitter.com/cksLFmX2Ww
— Stephen Marr (@spacecoast_stve) March 5, 2019
Během následujících dvou dnů pak byl stupeň přesunut na stojany na pevnině a byly mu odmontovány přistávací nohy (k jejich sklápění zatím z neznámého důvodu stále nedochází). Stupeň byl poté sklopen a přeložen na kolový transportér, který v minulosti přperavoval raketoplány. Raketa byla následně odvezena z přístavu k dalšímu zpracování a přípravu na svou příští misi, kterou by měla být květnová Radarsat Constellation startující z Kalifornie.
Odlet z ISS
Crew Dragon na ISS strávil skoro 5 dnů, během kterých posádka do lodi naložila 135 kg nákladu určeného pro přepravu zpět na Zemi. Uzavření poklopu Crew Dragonu pak proběhlo 7. března v 18:39 SEČ.
O pár hodin později, konkrétně 8. března v 08:31 SEČ, se Crew Dragon úspěšně odpojil od stanice a pomocí několika zážehů motorů Draco se dostal do bezpečné vzdálenosti.
Gorgeous #SpaceX #CrewDragon pic.twitter.com/QaRqO20N2R
— Michael Baylor (@nextspaceflight) March 8, 2019
V 13:50 došlo k odhození trunku, což je dutá válcovitá sekce pod Dragonem, na které se nacházejí solární články, tepelné zářiče a také stabilizační křidélka pro případ nouzového úniku. Trunk navíc chrání Dragon a jeho tepelný štít během několikaměsíčního pobytu na orbitě. Někdy se také používá pro likvidaci odpadu, neboť odpad uložený v odhozeném trunku časem shoří v atmosféře spolu s ním. V tomto případě však zůstal prázdný.
Solární články na trunku Crew Dragonu (Foto: SpaceX)
Pár minut po odhození trunku Crew Dragon provedl 15minutový deorbitační zážeh motorů Draco, který jej navedl na sestupovou trajektorii do atmosféry. Krátce po dokončení zážehu byl uzavřen kuželovitý kryt na špičce Crew Dragonu, který chrání dokovací port a přístroje pro navádění lodi na orbitě. Tento kryt byl otevřen už 12 minut po startu Falconu 9, tedy krátce po oddělení Dragonu od horního stupně, a zůstal otevřený skoro týden až do provedení deorbitačního zážehu.
Přistání Crew Dragonu
Zhruba 30 minut po deorbitaci jsme mohli živě sledovat první záběry z letounu NASA, které zachycovaly žhavý průlet Crew Dragonu atmosférou. Pro zajímavost, jednalo se o letoun WB-57F, který byl původně navržen jako bombardér a průzkumný letoun a poslední exempláře nyní NASA používá pro vědecké účely.
NASA's high flying WB-57, still being used, also by USNTPS pic.twitter.com/u4uheOqdWb
— DutchSpace (@DutchSpace) March 8, 2019
Crew Dragon díky atmosféře a tepelnému štítu z materiálu PICA-X zpomalil na podzvukovou rychlost a následně vystřelil dva brzdicí padáky. Nedlouho poté byly vypuštěny čtyři hlavní padáky (nákladní Dragon má jen tři), které se postupně rozevřely a zajistily měkké dosednutí do Atlantiku 8. března ve 14:45 SEČ přesně podle plánu. Jedinou komplikaci představoval jeden ze čtyř padáků, který poněkud nešťastně přistál přímo na Crew Dragonu, což trochu ztížilo práci záchranářů, kteří ke kosmické lodi vyrazili ve dvou člunech, aby ji po přistání zajistili.
Podpůrná loď GO Searcher vybavená hydraulickým jeřábem se mezitím přiblížila ke Crew Dragonu a zhruba hodinu po přistání jej vytáhla z vody na palubu. Zajímavostí je, že kdyby v Crew Dragonu byli astronauté, opustili by jej až po vytažení na palubu.
Crew Dragon tentokrát přistál zhruba 370 km od pobřeží Floridy, ale v budoucnu bude přistávat méně než 40 km od pobřeží, aby mohly být posádka a náklad dopraveny na pevninu v řádu několika málo hodin. Mimochodem, jednalo se o první přistání SpaceX v Atlantiku, protože nákladní Dragony přistávají v Pacifiku u kalifornského pobřeží.
Loď GO Searcher se následně vydala na cestu zpět do přístavu Port Canaveral, kam s Crew Dragonem na palubě dorazila 10. března v našich ranních hodinách, tedy asi 38 hodin po přistání Dragonu.
Budoucnost Crew Dragonu
Tím však ale cesta Crew Dragonu nekončí. Kosmická loď nyní bude repasována a už za pár měsíců poletí znovu. Tentokrát se však nedostane až do vesmíru, jelikož s ní bude proveden test záchranného systému. Ten bude simulovat situaci, kdy během letu dojde k nějakému problému s raketou. Crew Dragon tedy asi 90 sekund po startu záměrně zažehne své motory SuperDraco a během okamžiku odletí pryč od rakety, načež bezpečně přistane v moři. Podobný test proběhl už v roce 2015, když se simuloval nouzový únik Dragonu z rampy:
Co se stane s tímto konkrétním Crew Dragonem po tomto testu, zatím není známo, ale tipl bych si, že SpaceX jej někde vystaví. Podobně firma vystavila první nákladní Dragon, který obletěl Zemi, a také první Falcon 9, který úspěšně přistál.
Zcela úspěšná mise DM-1 je pro SpaceX velmi pozitivním znamením, že Crew Dragon je na dobré cestě. Zástupce NASA během živého přenosu z přistání lodi mínil, že je sice potřeba nejdříve analyzovat všechna získaná data, ale zatím to vypadá, že během mise nedošlo k žádným problémům. To je dobrá zpráva pro pilotovanou misi DM-2 se dvěma astronauty, která by měla proběhnout někdy v druhé polovině roku. Oficiálně je plánována na červenec, ale proslýchá se, že to bude nejdříve koncem léta nebo na podzim.
Poznámka: Další informace, fotky a videa o misi DM-1 najdete v článku Jirky Hadače a na podrobném profilu mise.
Podpořte projekt ElonX
- Mise Starlink 10-9 - 25. 7. 2024
- Mise Starlink 9-4 - 20. 7. 2024
- Daily Hopper: Nehoda Falconu 9 a problémy Starlineru - 19. 7. 2024
Z lodi co letaji na ISS je jeste nejaka co zvladne automaticke dokovani?
Dokování: Crew Dragon, Sojuz, Progress, v budoucnu pak Starliner a Dream Chaser
Připojení pomocí robotické paže: Cargo Dragon, HTV, Cygnus
A u vsech uvedenych to dokovani zvladne sam pocitac, nebo je vzdy nutny lidsky zasah?
V minulosti se k ISS automaticky připojovala i evropská ATV.
A čínské lodě to taky umí, ale asi ne k ISS 🙂
Co vím, tak počítač zvládne celé dokování sám, včetně automatického přerušení při nějakém problému.
Bůrácivý je slovo?
Opraveno. Díky za upozornění.
Ty čtyři chaoticky se nadouvající padáky, to je teda masakr. A z přistání do oceánu mám pořád husí kůži.
Doufám, že přes NASA nakonec protlačí to motorické přistání. Bez něj je Dragon jen takové modernější Apollo.
Na motoricke pristani nemají SW ani HW. Takže asi těžko.
Co se týká SW a HW. Viz včerejší krátká zpráva. Snad by ten, kdo to zveřejnil na twitteru, měl o tom něco vědět.
Ano to je hodně zajímavé, podle mě to mají hotové i z hlediska SW tedy nejen HW, ale neotestováno. Jistě z hlediska HW se dá říct, že ještě chybí nohy a ty tam narvat již nepůjdou, takže by stejně museli sedat do vody a nebo na nějakou speciální plochu, aby nedošlo k poškození tepelného štítu.
Na druhou stranu, Ivo, pokud by byly v současnosti motory použity v případě selhání padáků, tak by cílová oblast byla tak jako tak oceán, takže chybějící nožičky by nebyly takový problém. Já si ty nožičky neuvědomil, já spíš myslel na regulaci tahu motorů. A poškození štítu v případě nouzového přistání bych neviděl jako problém.
Já si myslím, že regulace tahu problém nebude viz video z testu, kdy je dragon sice na lanech, ale krásně drží pozici.
Oni ty nohy by šly řešit i jinak než “dírou” tepelném štítu. Třeba jako to měl New Glenn v animacích. Nebo v podstatě i F9 …
Aha tu zprávu jsme neviděl, ale stejně řešit teď certifikaci pro motorického přistání by byla pro spacex zbytečná ztráta času když se chtějí soustředit na SH-S.