Američané opět létají do vesmíru
Posádka v kokpitu kosmické lodi SpaceX Dragon před startem.
Název článku je poněkud zavádějící, protože Američané jsou na konstantní oběžné dráze kolem světa od konce roku 2000, kdy byla jejich první stálá posádka na Mezinárodní vesmírné stanici. Ale Bill Shepherd se tam dostal na palubě ruské kosmické lodi, kterou dopravila ruská raketa z ruského kosmodromu. Od ukončení provozu amerického raketoplánu v polovině roku 2011 byly USA téměř deset let nuceny používat tento jediný dostupný prostředek vesmírné dopravy. Nakonec mezi koncem května a začátkem srpna uskutečnila nová americká loď s posádkou svůj první let. Slogan „Americká loď s americkými astronauty opouští Ameriku“ se stal skutečností i přes několikaleté zpoždění.
Dragon Crew
Crew Dragon je pilotovaná kosmická loď s opakovaně použitelnou kabinou. Vzletová hmotnost lodi je cca 13 tun, suchá hmotnost 4,2 tuny, hmotnost nákladu v kabině do 3,3 tuny, přepravovaná hmotnost do 2,5 tuny, délka 6,1 m, průměr 3,66 m. Životnost je 7 dní v autonomním letu nebo 2 roky spící na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS), i když to bylo omezeno na zhruba čtyři měsíce na prvním pilotovaném letu, kvůli použití fotovoltaických panelů s kratší dobou provozu. zaručená práce. Kosmická loď byla odstraněna z odpalovacích ramp startovacího komplexu LC-39A ve Space Center. Kennedy Space Center (KSC) na mysu Canaveral na Floridě pomocí rakety Falcon-9R ve variantě Block 5. Crew Dragon se skládá ze dvou hlavních částí kokpitu a transportní části.
Čtyřmístná kabina (dříve se počítalo s ubytováním až sedmi osob), o vnitřním objemu 11 m3, má tvar komolého zaobleného kužele, přecházejícího nahoře do válce, o průměru základny 3,7 m V její horní části je pod sklopným ochranným obalem umístěna kotvící jednotka NDS / iLIDS, která umožňuje automatické nebo manuální dokování na jeden z uzlů ISS vybavených IDA (International Docking Adapter). Adaptéry IDA jsou umístěny na konektorech PMA-2 a PMA-3 (Pressurized Mating Adapter) připojených k modulu Harmony (Node 2). V boční stěně je poklop a čtyři motorové gondoly, každá se dvěma motory SuperDraco (tah 8 × 71 kN). Tyto motory fungují jako záchranný systém.
Pro přistání se používá padákový systém, u kterého byl na žádost NASA zvýšen počet hlavních padáků ze tří na čtyři. Kromě toho je v kokpitu sada 16 tryskových motorů Draco. Všechny motory pohání hypergolická směs monomethylhydrazinu a oxidu dusnatého a jako impuls slouží helium. Komponenty pohonného systému jsou umístěny v kulových nádržích z uhlíkových kompozitů, obklopených vrstvou titanu. Třetí generace ablační clony PICA-X (Phenolic Impregnated Carbon Ablator-X) je umístěna ve spodní části kabiny. Maximální plánované přetížení ma nepřesahuje g + 3,5 v žádné fázi letu.
Netlaková přepravní přihrádka je válcová, 2,3 m dlouhá, 3,6 m v průměru a 14 m3 objemu, umístěna přímo pod kapslí a unese až 850 kg nákladu. Je odhozen několik minut před odletem z oběžné dráhy a zjevně není určen k opětovnému získání. Na jeho vnějším povrchu jsou solární panely, radiátory termoregulačního systému a stabilizační tyče.
Opět tři Američané na stanici.
PAT - první test
27. ledna 2015 na tiskové konferenci v Houstonu ředitelka SpaceX Gwynne Shotwell oznámila, že první pilotovaný let Dragonu je naplánován na začátek roku 2017 a zúčastní se ho astronauti NASA a SpaceX. V březnu bylo na základě plánovacích dokumentů NASA upřesněno, že let s označením SpX-DM-2 by se měl uskutečnit v dubnu 2017 a trvat 14 dní.
Zpočátku vše vypadalo dobře. Již 6. května 2015 SpaceX provedla první letové testy kosmické lodi s názvem PAT (Pad Abort Test). Jednalo se o simulovaný sestup na zem, postavený z příhradové konstrukce instalované na odpalovacím zařízení SLC-40 na mysu Canaveral. Test od startu do startu trval 96 sekund, kabina – prototyp s pořadovým číslem 200 – spadla do Atlantiku ve vzdálenosti 1202 m od startovací rampy. Maximální dosažená rychlost byla 155 m/s na konci chodu motoru, méně než šest sekund před vzletem. Maximální přetížení je g + 6, maximální výška 1187 m, hlavní padáky - tehdy byly jen tři - se otevřely ve výšce 970 m.
Kokpit obsahoval figurínu běžně používanou při nárazových testech aut a vybavenou řadou senzorů. Dne 9. července 2015 tehdejší správce NASA Charles Bolden na svém blogu oznámil, že byla vybrána skupina čtyř astronautů, kteří provedli první lety na palubě kosmické lodi Dragon v2.0 společnosti SpaceX. CST-100 (nyní Starliner Boeingu). Ve skupině byli Douglas Hurley, Robert Behnken, Sunita Williams a Eric Boe. Od té doby téma astronautů SpaceX zmizelo, i když to nikdy nebylo oficiálně potvrzeno.
Posádka DM-2 a zpoždění
První kontakt s Crew Dragon v centrále SpaceX v Hawthorne proběhl 23. listopadu 2015 a s CST-100 7. ledna 2016 v Boeingu v St. Louis. Louis. 4. února 2016 Shotwell oznámil, že jak kvalifikační let s posádkou, tak první operační let (U.S. Crew-1, USCV-1) se mají uskutečnit v roce 2017. Podle harmonogramu NASA vydaného 31. března 2016, USCV - 1 má začít v červenci 2017. Postupem času se však tato data stále více odkládala. Například 7. července 2016 byl start 2denní mise DM-22 naplánován na 24. srpna 2017. A na zasedání poradního sboru NASA (NAS) 14. listopadu 2016 již bylo toto datum soubor. přeloženo na listopad 2017. Jen o měsíc později web NASA udělal další skok, tentokrát do května 2018. Na stejné stránce, v informaci ze dne 5. října 2017, bylo datum startu DM-2 upraveno na srpen 2018. A 23. prosince jako vánoční dárek dostali další zpoždění, tentokrát až na začátek roku 2017. Přestože tato informace byla neoficiální, NASA ji potvrdila 2019. března 26 s upřesněním data startu na rok 2018 17. ledna. Délka letu byla opět zkrácena do 2019 dnů.
2. srpna 2018 jsme se dozvěděli, že NASA plánuje přidat misi DM-2 do plánu ISS v dubnu 2019. Dvoučlenná posádka první pilotované mise SpaceX, jednoduše nazvané Demo Mission-2 (DM-2), má byl vytvořen a veřejnosti oznámen nový administrátor NASA Jim Bridenstine a na tiskové konferenci ve Space Center. Johnson (JSC Johnson Space Center) v Houstonu 3. srpna 2018. Hurley a Behnken byli zařazeni bez formálního rozdělení funkcí. Kjell Lindgren byl přidělen jako náhradník pro oba astronauty. Mezitím, 18. září 2017, Elon Musk upravil dubnové datum uvedení na druhé čtvrtletí roku 2019. Krátce poté, 4. října 2018, NASA aktualizovala datum na červen 2019. Mezitím se astronauti kromě všeobecného výcviku objevovali v posledních měsících v průměru 2-3x měsíčně v trenažéru značky Dragon, seznamovali se s jeho jednotlivými systémy, hlavně se systémem řízení. Dne 2. listopadu 2018 proběhla nová třída. Poté astronauti nejprve trénovali na simulátoru ve skafandrech.
Tyto obleky byly navrženy výrobcem lodi. Jsou nouzového typu, což znamená, že jsou vhodné pro udržení tlaku a vhodného složení atmosféry uvnitř po dobu několika hodin, ale jsou poháněny lodními zdroji, a proto nejsou vhodné pro použití mimo loď. Vyznačují se poměrně inovativním designem - skládají se z vnitřní hermetické vrstvy, na kterou je navlečen dvoudílný oblek, skládající se z kalhot s botami a bundy. To vše doplňují rukavice, které umožňují použití dotykového panelu (Dragon má tři takové panely, které zobrazují informace o jeho provozu, parametry oběžné dráhy, pohledy kamer atd.) a na míru šité 3D tištěné přilby s otevíracími štítky. Oblek se připojuje k napájení, ventilaci a systémům přenosu dat pomocí jednoho unifikovaného konektoru umístěného v oblasti stehen. Dne 6. února 2019 jsme se z informací zveřejněných v KSC dozvěděli, že termín startu DM-2 byl posunut na červenec 2019. Ještě předtím ale měl proběhnout ukázkový bezpilotní let DM-1.
DM-1 - létání jako hodinky
Účelem mise bude otestovat loď jako celek a především automatické přibližovací a kotvící systémy k ISS. V polovině července dorazila na Floridu loď s pořadovým číslem 201, byla šance, že Demo Mission-1 proběhne ještě do konce roku. V listopadu však bylo rozhodnuto, že takový scénář není šance a oficiální datum spuštění bylo oznámeno na 8. ledna 2019. 5. prosince došlo k dalšímu přesunu na 18. ledna.
Zpoždění ovlivnily tři faktory, zpoždění certifikace, dočasné uzavření amerických vládních agentur (tzv. shutdown) a realizace transportní mise Dragon-16. Střela Falcon-9R (s prvním stupněm, výrobní číslo B.1051) zasáhla odpalovací zařízení 27. prosince. Cílem bylo zkontrolovat usazení infrastruktury odpalovacích zařízení (hlavně montážního držáku, doplňování paliva a přístupu posádky), raketové infrastruktury a samotné lodi. Ve vesmírném žargonu se tomu říká suchý test, jelikož nedochází k doplňování paliva. Po několika dnech testování se raketa vrátila do hangáru OPO a datum startu bylo posunuto na 10. února. Podruhé raketa zasáhla odpalovací rampu 22. ledna, tentokrát kvůli testování tankování a odpočítávání do krátkého zážehu motorů prvního stupně (WDR, zkouška mokrého obleku, zkouška za mokra). Byla provedena 24. ledna a úspěšně dokončena. Mezitím termín startu „odplul“ nejprve 16. února, poté 23. února a od 30. ledna do začátku března.
Raketa se vrátila do OPO a 6. února je oficiálně naplánován start na sobotu 2. března. 28. února střela opět zasáhla odpalovací zařízení. Ve stejný den, 36 hodin před plánovaným vzletem, dosáhly tři lodě člunu OCISLY (Samozřejmě tě stále miluji), stejně jako Hollywood a GO Quest, na plánované místo přistání prvního stupně. Kromě 200 kg nákladu určeného pro posádku ISS se v kabině nacházeli i dva „pasažéři“. Na levém sedadle ve skafandru seděla figurína ATD (Anthropomorphic Test Device) obalená senzory, pojmenovaná Elonem Muskem „Ripley“, po astronautce Sigourney Weaverové ve filmu „Alien, the Eighth Passenger of Nostromo“. Vedle něj byl talisman Země, který Musk nazval „high-tech zero-gravity indikátor“ high-tech zero-gravity indikátor.
2. března byl čas startu s přihlédnutím ke korekci dráhy ISS a její aktuální polohy stanoven na 07:49:03, startovací okno bylo opraveno, takže raketa musela právě v tu chvíli vzlétnout, popř. čekat téměř 24 hodin. Procedura automatického vzletu začala v T-45:00 [minuty:sekundy] po dohodě s ředitelem startu tankování. Záchranný systém lodi byl zapnut v T-37:00. O dvě minuty později začalo tankování paliva RP-1 do nádrží obou stupňů rakety a v T-33:00 začalo plnění kapalného kyslíku do prvního stupně. Kyslík druhého stupně začal proudit 16 minut před startem. Chlazení trysky prvního stupně začalo, když do T-0 zbývalo sedm minut. Dragon byl přepnut na vnitřní napájení 5 minut před vzletem. 60 sekund před startem začalo zahřívání, raketový počítač převzal kontrolu nad načasováním a letem, obtokové ventily v palivových nádržích se uzavřely a tlak začal stoupat, V T-45 sekund dal vedoucí startu povolení ke vzletu -vypnuto, v T-3 sekundy začaly zážehové motory prvního stupně. Start proběhl podle plánu. V T+58 sec došlo k maximálnímu mechanickému zatížení raket, v T+02:35 byly vypnuty motory I. stupně. O tři sekundy později se schody rozestoupily a po dalších čtyřech začal pracovat motor druhého stupně. Byl v provozu do T+08:59.
Mezitím první úsek po dvou brzdných manévrech (v T+07:48 a v T+09:24) přistál na OCISLY v T+09:52. Po ztlumení tahu a stabilizaci polohy se 11 minut po startu Crew Dragon DM-1 odpojil od druhého stupně a o pár minut později začalo otevírání odpalovacího krytu. Dosažená oběžná dráha byla podle plánu na stropě 194-358 km se sklonem 51,66°. Druhá noha začala deorbitální požár a vyhořela západně od Austrálie kolem 08:39. Během dne loď provedla dvě úpravy oběžné dráhy a další den další dvě, načež skončila poblíž ISS. Dokování v automatickém režimu přes IDA-2/PMA-2 bylo provedeno 3. března v 10:51, hmotnost lodi tehdy byla 12055 kg. Po zkoušce těsnosti prozkoumala posádka stanice vnitřek Dragonu, pro každý případ měla nasazené plynové masky, ale po analýze složení atmosféry nebyly nalezeny žádné škodlivé plyny.
Crew Dragon DM-1 byl na Mezinárodní vesmírné stanici necelých pět dní, k vypnutí došlo 8. března v 07:32. Dragon vmanévroval na oběžnou dráhu se stropem 395-401, kde odletěl ve 12:48. Ve 12:52:53 byly spuštěny brzdové motory a pracovaly asi 15 minut. To způsobilo, že ve 13:33 došlo k vybočení z oběžné dráhy a invazi do atmosféry. Start se uskutečnil ve 13:45 v Atlantiku východně od Floridy na přibližně 76,7°W, 30,5°N. Kabinu vyzvedlo přijímající plavidlo GO Searcher a následující den ji dopravilo do Port Canaveral. První mise nové lodi byla úspěšně dokončena.
