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 měl několik fází a jeho cílem bylo zajistit americké vládě přepravu jejích astronautů na ISS ve spolupráci s americkými firmami SpaceX a Boeing. K prvnímu takovému startu astronautů z americké půdy tehdy naposledy došlo v roce 2011 při poslední misi raketoplánu Atlantis. To se však změnilo v květnu 2020, když odstartoval Crew Dragon společnosti SpaceX s dvěma astronauty NASA na palubě v rámci testovací mise DM-2.

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 zajišťovalo jejich dopravu na ISS pomocí Sojuzů a nechávalo 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 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 2,6 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 a fotovoltaické články jsou umístěny přímo 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 posádky 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 však bude Crew Dragon nakonec přistávat klasicky pomocí padáků na mořské hladině a motory SuperDraco budou sloužit jen pro účely únikového systému.

Video znázorňující misi na ISS v Crew Dragonu:

Video s detailními záběry na interiér Crew Dragonu:

První mise

Astronauti NASA Bob Behnken a Doug Hurley ve skafandrech SpaceX před misí DM-2 (Foto: NASA)

SpaceX i Boeing sice v průběhu vývoje nabraly zpoždění, ale SpaceX nakonec „závod“ vyhrálo:

  • První demonstrační mise DM-1 proběhla v březnu 2019. Při této misi letěl Crew Dragon bez posádky k ISS a zpět.
  • V lednu 2020 proběhl test únikového systému Crew Dragonu za letu (test úniku z rampy proběhl už v roce 2015). Tento nový test simuloval situaci, kdy dojde k nějakému problému s raketou během letu. Crew Dragon bez posádky zažehl motory SuperDraco a odletěl pryč od rakety do bezpečí, načež přistál pomocí padáků v moři.
  • Druhá demonstrační mise (s dvěma astronauty) se jmenuje DM-2 a proběhla úspěšně na konci květnu 2020.
  • Následně proběhla finální certifikace Crew Dragonu, aby mohly začít první ostré mise s čtyřčlennou posádkou, kterých si NASA prozatím objednala šest od každé společnosti. První ostrá mise Crew-1 proběhla úspěšně v listopadu 2020.

Oproti tomu Boeing se svou lodí Starliner byl zpočátku pouze pár měsíců za SpaceX, ale pak se setkal s dlouhými odklady v důsledku zpackané testovací mise OFT v prosinci 2019. Při ní se kvůli softwarovým problémům nepodařilo doletět k ISS, a tak nebylo možné otestovat velkou část úkonů, které byly cílem tohoto zkušebního letu. Boeing se tedy rozhodl testovací misi zopakovat, ale nápravy nedostatků z první mise a další technické problémy vedly k odkladu startu až na rok 2022. Za předpokladu, že opravná mise OFT-2 proběhne v pořádku, několik měsíců poté by měl následovat testovací let CFT s třemi astronauty, kteří krátce navštíví ISS. Pak po získání certifikace může být Starliner nasazen na pravidelné 6měsíční mise NASA.




Mohlo by se vám líbit...

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