Víme, jak přesně bude probíhat první mise Crew Dragonu s astronauty
Logo mise DM-2 (Zdroj: NASA)
V roce 2011 se vrátil raketoplán Atlantis ze své poslední mise a Spojené státy tak přišly o možnost dostat lidi do vesmíru na vlastní raketě. Astronauty NASA tak od té doby musely na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) dopravovat ruské rakety a lodě Sojuz. Toto období se ale nyní chýlí ke konci, neboť už 27. května se má do kosmu vydat loď Crew Dragon společnosti SpaceX, která dopraví první dva astronauty NASA na ISS. Jedná se o poslední testovací misi této lodi, při které astronauté Bob Behnken a Doug Hurley na ISS stráví několik měsíců a poté se vrátí na Zemi. Krátce po jejich návratu má následovat první ostrá mise Crew-1, která potrvá 6 měsíců a bude mít čtyřčlennou posádku. V pátek proběhla série tiskových konferencí s astronauty a manažery ze SpaceX i NASA, během kterých jsme se dozvěděli několik novinek a zajímavých informací o misi DM-2, které si nyní shrneme.
Finální testování
Crew Dragon loni v březnu provedl úspěšnou demonstrační misi bez lidské posádky, při které otestoval automatické dokování u ISS i návrat zpět na Zemi pomocí tepelného štítu a padáků. Tím však testování rozhodně neskončilo. SpaceX v průběhu let provedlo přes 700 zkoušek únikových motorů SuperDraco, tisíce testů malých manévrovacích trysek Draco a nákladní verze lodi Dragon provedla 20 zásobovacích misí na ISS a zpět. Při loňské demonstrační misi Crew Dragonu navíc byla použita ještě stará verze padákového systému, kterou později nahradila novější generace Mark 3. Od konce minulého roku s ní SpaceX provedlo celkem 27 testů, přičemž ten úplně poslední úspěšně proběhl 1. května.
27th and final test of Crew Dragon’s upgraded Mark 3 parachutes complete – one step closer to flying @NASA astronauts @AstroBehnken and @Astro_Doug to the @space_station and safely returning them back home to Earth pic.twitter.com/tY9jKKwzFi
— SpaceX (@SpaceX) May 1, 2020
Nové padáky byly otestovány také letos v lednu, kdy SpaceX úspěšně provedlo zkoušku únikového systému Crew Dragonu během letu. Společnost během páteční konference zveřejnila povedené video s novými záběry z tohoto výbušného testu:
Dokončení testování padáků představuje jednu z posledních velkých věcí, které je potřeba odškrtnout před misí DM-2. Otazník také nějakou dobu visel nad motory Merlin, které pohání nosnou raketu Falcon 9. Jeden z těchto motorů totiž selhal během březnového startu SpaceX. NASA ale během páteční konference oznámila, že tato anomálie byla vyšetřena a Merliny mají povolení letět na misi DM-2. Elon Musk nedávno vysvětlil, že příčinou selhání motoru bylo malé množství čisticího isopropylalkoholu, který nedopatřením zůstal v potrubí motoru a během letu se vznítil. Magazín Ars Technica následně informoval, že k zamezení vzniku problému v budoucnu stačí upravit čisticí procedury.
Astronauté Bob Behnken a Doug Hurley v rámci přípravy na demonstrační misi DM-2 absolvovali tisíce hodin výcviku a simulací. NASA se podělila o pěkný sestřih různých záběrů z těchto příprav:
Před startem
Nyní se podrobněji v chronologickém pořadí podíváme na to, co se bude dít ve dnech před startem DM-2 a jak vlastně bude mise samotná probíhat. Z pátečních tiskovek jsme se totiž dozvěděli spoustu zajímavých detailů.
NASA a SpaceX v následujících týdnech dokončí finální analýzy dat a vyhodnocení připravenosti hardwaru i personálu. Například 30. dubna proběhlo vyhodnocení operační připravenosti a následovat bude vyhodnocení připravenosti na let (Flight Readiness Review neboli FRR), které bude mít tři části. Nejdříve SpaceX provede 8. května vlastní FRR, 11. května jej provede NASA a nakonec 20. května proběhne finální FRR všech týmů dohromady.
NASA dále plánuje provést kompletní generálku předstartovních příprav astronautů včetně nástupu do lodi. Při ní bude vše probíhat jako v den startu a proběhne simulovaný odpočet bez tankování rakety. Dva týdny před startem pak budou astronauté umístěni do karantény, aby neonemocněli. To je běžný postup před každou misí s lidskou posádkou, ale tentokrát je to obzvlášť důležité kvůli probíhající pandemii koronaviru. NASA i SpaceX kvůli ní zavedly dodatečná ochranná opatření na pracovištích, při výcviku astronautů i při startu. Například v řídícím centru budou pracovníci mezi sebou udržovat rozestupy, budou mít ochranné masky a bude probíhat pravidelná dezinfekce pracoviště.
Crew Dragon C206.1 před misí DM-2 (Foto: NASA)
Několik dnů před startem pak také proběhne statický zážeh Falconu 9, který na pár sekund zažehne motory na prvním stupni. Celý tento proces tak otestuje raketu, rampu a ověří připravenost personálu na tuto misi. Vše završí vyhodnocení připravenosti na start (Launch Readiness Review neboli LRR), které by mělo proběhnout 25. května.
V plánu je také několik dalších tiskových konferencí. Dvě mají proběhnout 20. května v souvislosti s příjezdem posádky a dokončením finálního FRR. Na 22. května je v plánu virtuální setkání s astronauty a na 25. května také předstartovní konference po dokončení LRR. Den před startem, tedy 26. května, má proběhnout další tiskovka, tentokrát s administrátorem NASA a jedním z astronautů. Podrobnosti o těchto událostech najdete na stránkách NASA, ale časový harmonogram se samozřejmě může ještě změnit, pokud z nějakého důvodu dojde k odkladu startu.
Den startu
Start mise DM-2 je momentálně plánován na 27. května. Zhruba 4 hodiny před startem začne živý přenos NASA, který bude pokračovat bez přerušení až do příletu Crew Dragonu k ISS. Rozhodně se tedy nebudeme nudit.
V den startu už bude Falcon 9 s Crew Dragonem stát na rampě, a tak první velkou událostí budou přípravy astronautů, které začnou přibližně čtyři hodiny před startem. Doug Hurley a Bob Behnken si oblečou skafandry SpaceX, které si společnost sama navrhla. Jejich účelem je zajistit bezpečnost astronautů v případě ztráty tlaku v kabině lodi během letu. Mají integrované komunikační vybavení, přívod kyslíku a dokáží udržet určitou teplotu a tlak. Skafandr se obléká jako jeden díl, ale skládá se ze dvou vrstev – vnitřního měchýře a vnější vrstvy z nehořlavého materiálu.
Astronauté Bob Behnken a Doug Hurley uvnitř lodi Crew Dragon před misí DM-2 (Foto: SpaceX)
Tři hodiny před startem astronauté nasednou do bílého elektromobilu Tesla Model X, který je v konvoji odveze na rampu LC-39A v Kennedyho vesmírném středisku. Z této rampy startoval také poslední raketoplán a shodou okolností byl členem posádky také Doug Hurley. Asi tehdy netušil, že odtud bude o 9 let později startovat znovu, akorát ve zbrusu nové kosmické lodi soukromé firmy. Po příjezdu na rampu astronauté vyjedou výtahem na vrcholek věže a pomocí příklopného ramene nastoupí do Crew Dragonu. Personál je připoutá do sedadel a uzavře poklop. 38 minut před startem dojde k aktivaci únikového systému lodi a krátce poté začne tankování rakety palivem a okysličovadlem. Ve 22:32 SELČ pak dojde k zážehu motorů a Falcon 9 s Crew Dragonem se vydají na cestu do vesmíru.
Astronauté Bob Behnken a Doug Hurley s elektromobilem Tesla Model X, který bude při pilotovaných misích zajišťovat přepravu astronautů na startovní rampu. (Zdroj: NASA)
Bavíme se však o ideální situaci, kdy všechny předstartovní přípravy proběhnou přesně podle plánu a zmíněná vyhodnocení neodhalí žádný problém. A i když všechno opravdu půjde jako po másle, komplikaci může představovat počasí. Nepříznivé povětrnostní podmínky v minulosti odložily nejeden start a u letů s lidskou posádkou je ta šance ještě vyšší. Důvodem je to, že počasí musí být dobré nejen v místě startu, ale také ve všech oblastech, kde může Crew Dragon potenciálně přistávat, pokud dojde k nějaké nouzové situaci. Tím je myšlen buď únik Crew Dragonu během letu v případě selhání rakety, nebo předčasný návrat lodi z oběžné dráhy kvůli nějakému problému. Benji Reed ze SpaceX během páteční konference dokonce prohlásil, že vzhledem k ročnímu období je docela velká šance, že k nějakému odkladu kvůli počasí dojde. Záložní termín je kdyžtak 30. května.
Administrátor NASA také apeloval na veřejnost, aby nejezdila na Floridu podívat se na start osobně. Je škoda, že takto historický start skoro nikdo neuvidí na vlastní oči, ale bezpečnost je důležitější.
Start a přílet k ISS
Nicméně, dříve nebo později ke startu dojde, Falcon 9 zažehne motory a začne tak cesta Crew Dragonu na ISS. Dvě a půl minuty po startu se vypnou motory na prvním stupni Falconu a dojde k oddělení druhého stupně. Ten zažehne vlastní motor a bude s Crew Dragonem pokračovat na oběžnou dráhu, zatímco první stupeň se o pár minut později pokusí přistát na plovoucí plošině Of Course I Still Love You, aby mohl být v budoucnu použit na nějaké další misi. Devět minut po startu se vypne motor druhého stupně a dvě minuty poté se odpojí Crew Dragon s astronauty.
-
- Grafické znázornění letového profilu Falconu 9 během mise DM-2 (Zdroj: SpaceX)
-
- Grafické znázornění příletu Crew Dragonu k ISS (Zdroj: SpaceX)
Astronauté následně provedou tzv. aktivaci lodi, zkontrolují pár věcí a pak si můžou sundat skafandry. Poté si prý nejspíš dají něco k jídlu (budou mít k dispozici podobné jídlo jako na ISS) a poté se půjdou vyspat. Následující den po probuzení připraví loď na přílet k ISS, oblečou si skafandry a také udělají několik testů manuálního ovládání lodi. Nejdříve daleko od ISS a později znovu ve vzdálenosti asi 150 metrů. Dokování poté proběhne automaticky, ale astronauté mají možnost jej kdykoli přerušit a dokončit ručně za použití moderních dotykových displejů. K dokování dojde přibližně 19 hodin po startu, ale pokud start nakonec proběhne v jiný den, tato doba se může značně lišit (v rozmezí pár hodin až tří dnů).
Na ISS
Dragon přiveze na stanici kromě dvou astronautů také zásoby, které budou uloženy pod sedadly. Behnken a Hurley budou vítanou posilou posádky ISS, která má momentálně jen tři členy, z čehož dva jsou Rusové. O americký segment se tedy momentálně stará jen Chris Cassidy.
Přílet Crew Dragonu k ISS během mise DM-1 (Foto: NASA)
Zatím však nebylo rozhodnuto o tom, jak dlouho posádka DM-2 zůstane na ISS. Minimum je prý zhruba měsíc a maximum 119 dní, což je dáno postupnou degradací solárních článků Crew Dragonu na orbitě vlivem atomárního kyslíku. Následující exempláře lodi však budou schopné zůstat na orbitě až 210 dnů. Kdy přesně se posádka vrátí zpět na Zemi, se bude odvíjet od toho, jak dobře budou probíhat přípravy následující ostré mise Crew-1 se čtveřicí astronautů. NASA chce Hurleyho a Behnkena nechat na ISS co možná nejdéle, aby mohli pomáhat Cassidymu, takže k jejich návratu by mělo dojít, až když bude start Crew-1 víceméně připravený.
Doug s Bobem zároveň potvrdili, že z ISS přivezou americkou vlajku, které letěla na prvním raketoplánu a následně také na jeho poslední misi. Vlajka tehdy zůstala na ISS jako odměna pro příští posádku, která odstartuje na americké raketě. Vlajka tak představuje symbolickou cenu pro vítěze závodu mezi SpaceX a Boeingem, který vyvíjí konkurenční loď Starliner.
Americká vlajka zanechaná v roce 2011 na palubě ISS v modulu Harmony posádkou poslední mise raketoplánu STS-135 (Foto: NASA)
Návrat na Zemi
Astronauté si před odletem opět oblečou skafandry a Crew Dragon provede automatické odpojení od ISS. Následně se pomocí série zážehů vzdálí od stanice a o několik hodin později odhodí trunk a provede dlouhý deorbitační zážeh, který loď navede zpět do atmosféry. Ablativní tepelný štít z materiálu PICA-X ochrání kabinu před vysokými teplotami a následně dojde k vystřelení výtažných a poté čtveřice hlavních padáků. Astronauté očekávají, že přistání nebude tak hladké jako v případě raketoplánu, ale bude měkčí než u Sojuzu, který je nechvalně proslulý svými tvrdými přistáními na pevnině.
Grafické znázorněn návratu Crew Dragonu na Zemi (Zdroj: SpaceX)
Crew Dragon přistane v Atlantském oceánu, kde jej do hodiny vyzvedne z vody loď GO Navigator pomocí jeřábu. Loď je vybavena zdravotnickým zařízením a také helipadem pro rychlou přepravu astronautů na pevninu. Přistání v oceánu by mělo proběhnout přibližně 24 hodin po odpojení od ISS.
Loď GO Navigator s nainstalovaným helipadem (Foto: Ciro Morales)
Po misi DM-2
SpaceX a NASA poté provedou inspekci Crew Dragonu, aby ověřily, že loď je v očekávaném stavu. A pokud bude vše v pořádku, následující ostrá mise Crew-1 dostane zelenou a měla by odstartovat asi měsíc po návratu posádky DM-2.
Mise Crew-1 už bude plnohodnotná expedice na ISS se čtyřmi astronauty, které jsme si blíže podrobněji představili ve starším článku, takže tentokrát jen krátce. NASA budou reprezentovat Victor Glover, Mike Hopkins a Shannon Walker, čtvrtým členem bude astronaut japonské kosmické agentury JAXA Sóiči Noguči. Posádka už delší dobu podstupuje výcvik a SpaceX pro ni vyrábí nový Crew Dragon. Nedávno také v McGregoru proběhlo testování obou stupňů Falconu 9 pro tuto misi.
Mise Crew-1 by mohla odstartovat v září, ale to je samozřejmě podmíněno tím, že DM-2 proběhne včas a bez výraznějších problémů.
Výroba Crew Dragonu určeného pro misi Crew-1 se čtyřmi astronauty (Foto: SpaceX)
Záznamy tiskových konferencí a rozhovorů s astronauty:
- Demo-2 and ISS Overview Briefing (s Gwynne Shotwell)
- SpaceX Demo-2 Mission Overview Briefing (s Benjim Reedem)
- SpaceX DM 2 Crew News Conference (s astronauty)
- Rozhovory s Bobem Behnkenem
- Rozhovory s Dougem Hurleym
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
Bude zverejnené alebo live streamované aj audio medzi strediskom riadenia letu a posádkou alebo iba live koment od spacex moderatorov ako tomu býva zvyčajne?
Nemůže ta životnost lodi spíše souviset s degradujícím palivem na cestu zpet? Nekde jsem četl, že Sojuz je právě omezen na určitou dobu u stanice, protože jinak by to palivo prožralo stěny a lod by se již nedala použít na návrat.
To jsem nikde uvedené neviděl. Předpokládám, že životnost palivového systému je též omezená, ale není to omezující prvek co se týče výdrže na 119 dní.
Momentálně neznáme životnost jednotlivých komponentů Crew Dragonu. Víme akorát, že při ostré misi by měl každý komponent zaručeně vydržet alespoň 210 dnů. U DM-2 jsou výjimečně omezujícím faktorem solární panely s životností minimálně 119 dnů (důvodem je možná to, že mise měla původně trvat jen asi dva týdny, nikoli několik měsíců).
Zajímalo by mě, jak velký problém jsou ty panely. Mají je i na starlinku? Životnost 210 dní se mi zdá dost málo. Asi to je ale jen přehnané kvůli crew.. Škoda i toho klasického kniplu že chybí, jinak paráda, těším se na start! dík za článek !
Jak by asi mohly být panely se životností 210 dní na satelitu co má fungovat 5-10 let?
V tomhle článku není psáno že limit 210 dní je dán výdrží solárních článků, ale že výdrž CD DM1 119 dní je dána jejich výdrží. U ostrých misí kde bude vyřešen problém s články (očividně) může být výdrž lodi 210 dní způsobena něčím jiným (beru jen informace z tohoto článku, pokud je někde jinde řečeno že za to můžou solární panely, ok)
Možná půjde jen o pokles účinosti. Možná dostatečná rezerva na Starlinku by to vyřešila?
Vidíte a já to chápu tak, že certifikovaná výdrž článků je po dobu 210 dnů a že první mise bude trvat maximálně 119 dnů bez ohledu na tuto skutečnost.
Když o něčem píšeš že je to očividné tak bys měl vycházet z více zdrojů než z jednoho článku. Gwynne při konferenci řekla že limit 210 dní je dán fotovoltaickými panely a pokud by chtěli nějakou misi prodloužit tak by se musela fotovoltaika předělat.
Opravdu by mě zajímalo, jak bys chtěl fotovoltaický systém na starlinku naddimenzovat, aby místo 210 dní vydržel nějakých 2600.
Nevzpomínám si, že by Gwynne něco takového řekla… Situaci chápu stejně jako akuhtr (i když jsem to v článku nerozepisoval). Crew Dragon je navržen pro 210 dnů, ale myslím, že nevíme, co přesně je ta nejvíc limitující komponenta. V případě DM-2 to jsou solární články, ale to je výjimečný případ, nikoli standard.
V přepisech co jsem viděl i ve článku na kosmonautix je napsáno že podle Gwynne má solár životnost 210 dní
Gwynne o tomhle vůbec nemluvila. Na první konferenci o tom mluvila jen velmi obecně Kathy Lueders (čas 43:32). Podrobněji se to rozebíralo až v další konferenci (čas 24:39) a tam Stich z NASA říká, že tenhle konkrétní Dragon by zvládl standardních 210 dnů, ale “solární panely a pár dalších komponentů” tu životnost snižují. V jiné odpovědi pak zaznělo, že v tomto případě jsou hlavním limitujícím faktorem ty solární články, u kterých se očekává životnost 119 dnů (což je odhadované maximum počítající s nejhorší možnou situací). A pokud se na orbitě ukáže, že ta degradace článků je pomalejší, než očekávali, můžou tu misi potenciálně ještě prodloužit, protože zbylé komponenty by měly mít dostatečnou životnost. Rozhodně tam ale nezaznělo, že “solár má životnost 210 dnů” nebo že “limit 210 dní je dán fotovoltaickými panely”, jak píšete. Někdo to asi při přepisu pomotal.
Psal jsem že očividně bude vyřešen problém který je u demo mise který způsobuje že články vydrží 119 dní, když u ostrých má celá loď vydržet 210. K tomu se vztahovala ta očividnost, tak nevím jaký máš problém?
Psal si že životnost 210 dní bude způsobena něčím jiným než fotovoltaikou a to není pravda
Přečti si co jsem psal ještě jednou. Nepsal jsem že 210 dní nebude způsobeno solárními panely, ale že může být způsobeno něčím jiným. Nevíme, čím to bude způsobeno jak o kousek víš psal Petr Melechin tu životnost snižují solární panely, ale ty ji snižují na 119 dní a problém to je, když požadavek byl delší výdrž. Očividně to bude vyřešeno u ostré mise, ale netušíme jestli pak panel vydrží těch 210 dní, nebo by vydržely rok.
Mohu spekulovat:
– panely na CD jsou možná z jiného materiálu, aby byly hezky ohnuté
– SL bude lítat o kousek výš, takže tam těch částic bude méně.
– Pro loď z posádkou jsou přísnější “thresholdy”, než pro stroje
Každopádně mě to překvapilo. Už z toho důvodu, jak píše Silhan J., že u normálních satelitů se očekává životnost léta.
Protože u Starlinku jim může být třeba jedno, zda nějaké segmenty odejdou za rok, či dva. U Crew dragonu si nemůžou dovolit nechat odejít nic.. proto hádám, že Starlink pojede v pohodě i na 70-80% z původního příkonu ( můj odhad 2-5 let života poletovaní nahoře) kdežto ten samy panel aby zaručil 95% nominovaného příkonu musí být “záruka” zkrácena. Jde o crew, tak řekneme 10x. A jsme na těch 6 měsících. Opravte mne kdo víte víc. Ale jen se dělím o úvahu. Fakt nevím jestli jsou ty panely stejné ale obecně..?
Úvaha je to zajímavá, ale zase nedává smysl aby napájení Crew Dragonu bylo navrhované s tak malou tolerancí že je nutné mít zaručené 95% nominálního příkonu. U letů s posádkou bych očekával že bude modul plně funkční i kdyby odešla třeba polovina segmentů panelu z různých důvodů. Stejně tak baterie asi mají taky kvůli toleranci kapacity větší rezervy.
Dle mého laického názoru je to tak, že na CD jsou použity obyčejné levné články navíc ohebné a to z toho důvodu, že mise CD nebudou delší než půl roku a navíc při návratu se tyto články stejně zničí takže pro případný další let budou muset být tak jako tak vyměněny.