SpaceX má za sebou dramatický únikový test Crew Dragonu, dalším krokem je let s astronauty

SpaceX v neděli provedlo dlouho očekávaný test záchranného systému kosmické lodi Crew Dragon, který představoval poslední velkou zkoušku před zahájením letů s astronauty. Test nabídl skvělou podívanou, která zahrnovala dramatický únik Crew Dragonu, explozi rakety Falcon 9 a měkké přistání kosmické lodi v Atlantiku. Pojďme se tedy ohlédnout za touto zkouškou a připomenout si její nejlepší okamžiky. Zároveň se dozvíte, co následovalo po testu, a také si shrneme zajímavé informace, které zazněly na tiskové konferenci po startu.

Oficiální vizualizace úniku Crew Dragonu za letu (Zdroj: SpaceX)

Účelem nedělního únikového testu bylo prověřit funkčnost záchranného systému kosmické lodi Crew Dragon v nouzové situaci, když během letu selže nosná raketa Falcon 9. Loď je pro tyto účely vybavena osmi silnými tlačnými motory SuperDraco, které dokážou už 100 milisekund po zážehu dosáhnout plného tahu a odnést loď i s posádkou do bezpečí. Během tohoto testu však astronauty nahradila dvojice figurín.

Interiér Crew Dragonu s dvojicí figurín před únikovým testem (Zdroj: SpaceX)

Falcon 9 byl tvořen novým druhým stupněm a již použitým prvním stupněm B1046, pro který to byl již čtvrtý start. Po pár odkladech kvůli počasí raketa nakonec odstartovala 19. ledna v 16:30 SEČ z rampy LC-39A v Kennedyho vesmírném středisku na Floridě. Raketa zakrátko dosáhla nadzvukové rychlosti přes 1700 km/h a přibližně 84 sekund po startu došlo k plánované aktivaci záchranného systému kosmické lodi. Původně se mělo za to, že k tomu dojde už v okamžiku max Q neboli nejvyššího dynamického tlaku, avšak ten u srovnatelné mise DM-1 nastal už 58 sekund po startu. Test tedy nakonec proběhl v pozdější fázi letu, kdy už byl tlak nejspíš o něco nižší, ale zato rychlost rakety vyšší. SpaceX ve spolupráci s NASA zvažovalo více možností a nakonec byl zvolen tento konkrétní okamžik, protože byl pro potřeby testování nejpřínosnější.

Nějakou dobu se mezi fanoušky také vedly spory o tom, jak vlastně byla nastavena aktivační sekvence záchranného systému. Z prohlášení Elona Muska a Benjiho Reeda ze SpaceX vyplývá, že systém byl nastaven tak, aby se automaticky spustil poté, co raketa dosáhne předem určené rychlosti. Součástí aktivační sekvence únikového systému pak je kromě zážehu motorů SuperDraco a oddělení od rakety také vyslání příkazu k vypnutí motorů Merlin na Falconu. Nakonec to tedy nebylo tak, že by bylo předprogramováno vypnutí Merlinů, které by posléze posloužilo jako spouštěč únikového systému.

Nicméně po aktivaci záchranného systému proběhlo bleskurychlé natlakování nádrží s oxidem dusičitým a monomethylhydrazinem a zážehu všech osmi únikových motorů SuperDraco. Celý proces podle Muska zabere jen pár set milisekund. Motory SuperDraco hořely asi 10 sekund a během této doby urychlily Crew Dragon až na rychlost Mach 2,3. Figuríny na palubě byly během testu vystaveny maximálnímu přetížení 3,4 g, což je asi o polovinu méně než při nouzovém přerušení letu ruské kosmické lodi Sojuz v roce 2018. Podle Elona Muska je systém Crew Dragonu dimenzován až na 6 g.

Crew Dragon po vypnutí motorů SuperDraco doplachtil do nejvyššího bodu své dráhy ve výšce 40 km a poté odhodil svůj trunk. Ten při normálních misích slouží jako úložný prostor pro náklad, který dokáže přečkat vesmírné vakuum, a zároveň obsahuje zářiče tepla zajišťující chlazení a dále také solární články, které lodi dodávají elektrickou energii během pobytu na orbitě. Během únikového testu však bylo hlavní funkcí trunku pomocí křidélek zajistit stabilizaci lodi během zážehu motorů SuperDraco.

Po odhození trunku v apogeu se Crew Dragon pomocí malých korekčních motorů Draco přetočil do optimální polohy pro sestup a ve výšce asi 10 km došlo k vypuštění dvou brzdicích padáků. Po jejich odhození následovalo vytažení čtveřice hlavních padáků ve výšce kolem 2 km. Jelikož byl Crew Dragon vybaven vylepšenými padáky třetí generace (Mk3), únikový test zároveň posloužil jako teprve druhá zkouška kompletního padákového systému Mk3 (první proběhla v prosinci 2019). Vše nakonec proběhlo v pořádku – všechny čtyři padáky se rozevřely a Crew Dragon měkce přistál do vln Atlantiku přibližně 32 kilometrů od místa startu.

Záchranáři amerického letectva pak s kosmickou lodí v moři trénovali nouzové postupy a o pár hodin později Crew Dragon vylovila loď GO Searcher. Ta jej poté odvezla do přístavu Port Canaveral, kde byla kosmická loď přesunuta na souš a kamion ji odvezl k dalšímu zpracování. Crew Dragony jsou navrženy tak, aby bylo každý z nich použít až pětkrát, avšak u tohoto konkrétního exempláře je podle Elona Muska opětovné použití nepravděpodobné. Bylo by prý obtížné přesvědčit NASA k tomu, aby svolila k použití Dragonu, který prošel nouzovým únikem, během kterého je loď vystavena nadprůměrnému aerodynamickému náporu.

Vraťme se ale k Falconu 9, který nesl Crew Dragon během únikového testu. SpaceX původně zvažovalo, že by se při této misi pokusilo zachránit první stupeň, ale nakonec firma usoudila, že by to bylo moc obtížné, ne-li nemožné, a tak Falcon letěl v konfiguraci bez přistávacího hardwaru. Stejně tak pro tento test nebyl potřeba motor druhého stupně, a tak byl nahrazen hmotnostní maketou (druhý stupeň však jinak byl normální a plný paliva). Raketa po aktivaci záchranného systému Dragonu vypnula své motory Merlin a po odletu kosmické lodi se stala neovladatelnou. Zároveň byla vystavena vysokému náporu, jelikož odpojením Dragonu raketa přišla o svůj aerodynamický tvar. To nakonec vedlo k výbuchu prvního stupně nedlouho po oddělení Crew Dragonu. S tím se předem počítalo a nešlo tedy o něco překvapivého či neplánovaného. Zničení však neměl na svědomí sebedestrukční systém rakety, který byl naprogramován tak, aby se aktivoval pouze v případě, že dojde k něčemu neočekávanému ještě před plánovaným únikovým manévrem Crew Dragonu.

I přes výbuch prvního stupně test dobře ilustroval skutečnost, že Falcon 9 i Crew Dragon jsou vskutku bytelné stroje. Druhý stupeň totiž přežil oddělení Dragonu i explozi prvního stupně a nakonec vybuchl až po dopadu do oceánu. Náraz na vodní hladinu pak překvapivě přežil také odhozený trunk Crew Dragonu, který následně vylovila loď GO Navigator. Ta po testu spolu s vrtulníky hledala plovoucí trosky, které dopadly do oceánu, ale není jasné, jestli se kromě trunku nakonec podařilo vylovit ještě něco dalšího.

Elon Musk na tiskové konferenci po testu nastínil, že v budoucnu by Crew Dragony mohly přistávat do sítě na stejných lodích, které SpaceX v současnosti využívá k chytání aerodynamických krytů. Toto prohlášení jsme podrobněji probrali v samostatném článku. Musk dále zmínil výhody únikových motorů SuperDraco oproti tradičním záchranným systémům. Ty obvykle používají tažnou věžičku, která je v určité fázi letu rakety odhozena. Motory SuperDraco jsou oproti tomu integrované přímo do Crew Dragonu a nedochází k jejich odhození, díky čemuž je systém znovupoužitelný a bezpečnější. Každé oddělení nějakého hardwaru během letu je totiž podle Elona Muska potenciální příležitost pro selhání. Navíc díky tomu, že jsou motory SuperDraco neustále přítomny, Crew Dragon může provést nouzový únik v kterékoli fázi letu rakety. Oproti tomu po odhození tradiční věžičky jsou možnosti záchrany lodi omezené.

Vylovený trunk Crew Dragonu po únikovém testu (Zdroj: Elon Musk)

A co by se stalo v situaci, kdy by došlo k výbuchu rakety ještě před nouzovým odpojením Crew Dragonu? Bylo by možné zachránit posádku? Elon Musk na tiskovce vysvětlil, že Crew Dragon je navržen tak, aby přečkal i takovouto situaci. A protože Crew Dragon je odolný a zespodu jej chrání tepelný štít, případný výbuch by neměl loď nějak výrazně rozhodit. To víceméně potvrdila nehoda CRS-7, při které došlo k výbuchu Falconu 9 s připojeným nákladním Dragonem. A i když loď nedisponovala záchranným systémem, selhání rakety přečkala v podstatě bez úhony. Dragon však nebyl naprogramován k tomu, aby v takové situaci otevřel padáky, a tak byl o něco později zničen dopadem do oceánu.

Únikový test Crew Dragonu měl původně proběhnout už před několika lety s experimentální raketou F9R-Dev2, avšak SpaceX se nakonec rozhodlo počkat na finální verzi Crew Dragonu, aby byl test věrnější reálné konfiguraci. Oproti tomu test nouzového úniku Dragonu z rampy byl proveden už v roce 2015, ale s experimentální lodí přezdívanou DragonFly, která byla jakýmsi hybridem mezi klasickým nákladním Dragonem a Crew Dragonem.

Ale zpět do současnosti. Inženýři SpaceX ještě musí podrobně analyzovat vylovený Crew Dragon a všechna získaná data, ale zatím to vypadá, že aktuální únikový test byl ve všech ohledech úspěšný. SpaceX tak překonalo poslední velkou překážku ve vývoji Crew Dragonu a už brzy by mohlo dojít na první let s lidskou posádkou. Podle Kathy Lueders z NASA už nyní zbývá jen provést další dva testy kompletního padákového systému Crew Dragonu a dokončit výrobu a kontrolu nového exempláře této kosmické lodi pro demonstrační misi DM-2. Tento Crew Dragon má být podle Elona Muska hotový do konce února a během druhého čtvrtletí tohoto roku se v něm astronauté Bob Behnken a Doug Hurley mají vydat na Mezinárodní vesmírnou stanici. Více novinek o přípravách a plánech pro misi DM-2 se dozvíte v samostatném článku v následujících dnech.

Záznam tiskové konference po provedení testu záchranného systému Crew Dragonu:




Mohlo by se vám líbit...

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