Pondělí 12. dubna 2021, svátek má Julius
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Pondělí 12. dubna 2021 Julius

SpaceX chystá bezpečnostní test. Zničí při tom raketu

V sobotu 18. ledna odpoledne našeho času by měl na Floridě proběhnout test bezpečnostního systému lodi, kterou chce společnost SpaceX Elona Muska dopravovat lidi na oběžnou dráhu.

Ilustrace funkce záchranného systému lodi Dragon 2 | foto: SpaceX

Americké firmy a instituce doufají, že se blíží okamžik, kdy již nebudou v dopravě lidí na oběžnou dráhu závislé na ruských Sojuzech. Je to ovšem komplikovaný proces s celou řadou kroků. Jedním z nich je ověření bezpečnosti nových amerických lodí pro lety s posádkou.

Možná si ještě vzpomenete, že společnosti Boeing v loňském roce provedla zkoušku úniku posádky ze startovací rampy, která byla součástí tohoto programu. Méně už si možná pamatujete, že konkurenční společnost SpaceX  provedla stejný test u své lodi Crew Dragon už téměř před pěti lety. A 18. ledna by měla postoupit o krok dále a provést zkoušku záchranny posádky za letu (kterou mimochodem Boeing na základě dohody se zadavatelem, tedy NASA, provádět vůbec nebude). 

Jak by měl test vypadat, víme poměrně dlouho. Na podzim 2018 se objevila oficiální ekologická studie (ke stažení v PDF) Federální letecké správy (FAA), ve které SpaceX podrobně vysvětluje, jak přesně bude únikový test probíhat. Již od té chvíle je tedy známo, jaká bude použita raketa, zda bude možné zachránit první stupeň, jestli bude druhý stupeň jen maketa, a jak bude Crew Dragon po přistání dopraven do přístavu.

K dispozici je i oficiální video plánovaného průběhu testu:

Hlavním cílem testu je ověřit funkčnost bezpečnostního únikového systému lodi Crew Dragon, který má v nouzové situaci během letu (například při selhání rakety) odnést loď i s posádkou do bezpečí. Raketa Falcon 9 s lodí Crew Dragon v rámci testu odstartuje z rampy LC-39A v Kennedyho vesmírném středisku na Floridě na standardní trajektorii, kterou využívají mise na ISS (pouze s rozdílným azimutem, aby se snížilo riziko dopadu trosek na pevninu).

Falcon 9 dosáhne během letu rychlosti přibližně Mach 1. Je naprogramován tak, aby poté vypnul motory a simuloval tak ztrátu tahu. Motory se zastaví v okamžiku maximálního dynamického namáhání (max Q) zhruba 88 sekund po startu. V tu chvíli by na raketu měl působit tlak kolem 26 kPa, což je pro představu 70krát vyšší tlak, než jaký byste cítili, kdybyste při jízdě autem rychlostí 100 km/h vystrčili ruku z okénka. 

Loď Dragon by následně měla detekovat ztrátu tahu a aktivovat únikový systém, čímž dojde k nastartování motorů SuperDraco. Loď zároveň vyšle signál prvnímu stupni, aby vypnul motory (i když to bude v tomto konkrétním případě zbytečné), a poté se Dragon oddělí od rakety v místě, kde je ke druhému stupni připojen tzv. trunk (Nehermetizovaná část lodi Dragon. Její dutý vnitřek se někdy používá pro přepravu nákladu, jenž snese podmínky vesmírného vakua. Umožňuje také likvidaci odpadu z ISS – po odpojení od stanice je trunk spolu s panely odhozen a shoří v atmosféře.)

Dragon bude poháněn motory SuperDraco až do jejich vypnutí a následně poletí setrvačností až do výšky, kterou dokument uvádí ve velmi širokém rozmezí: 27–72 km. Pak odpadne trunk (ten je kvůli zvýšení stability v letu vybaven křidélky). Malé korekční trysky Draco následně natočí Dragon do polohy pro návrat a loď začne klesat zpět k Zemi. Ve výšce kolem 10 km se vystřelí brzdicí padáky a ve výšce necelých dvou kilometrů pak budou vypuštěny hlavní padáky. Dragon přistane do moře ve vzdálenosti 31 km od pobřeží.

Crew Dragon

Nyní se podívejme na konkrétní hardware, který bude při tomto testu použit. Crew Dragon má reprezentovat finální letovou konfiguraci této lodi a bez nákladu má hmotnost zhruba 7 700 kg. Všechny systémy a komponenty, které jsou pro únikový test nutné, budou ve stejné konfiguraci jako Crew Dragon na ostrých misích s posádkou. Systémy, které nejsou pro test nutné, budou odstraněny nebo zjednodušeny.

Plánovaná trajektorie Crew Dragonu během testu

Plánovaná trajektorie Crew Dragonu během testu

Pro test měl být původně použit Crew Dragon z nepilotované demonstrační mise DM-1, avšak ten byl zničen při explozi v dubnu 2019. Místo toho tedy bude test proveden s novým Dragonem C205, který měl původně letět na misi DM-2.

Tento exemplář uspěl tam, kde jeho předchůdce špatně skončil. V listopadu 2019 tento Crew Dragon úspěšně absolvoval nápravný statický zážeh svých motorů Draco a SuperDraco, stejný test, při němž došlo k explozi. SpaceX před provedením zkoušek upravilo tlakovací systém lodi, aby se katastrofa neopakovala.

Crew Dragon určený pro únikový test za letu během příprav v lednu 2020

Crew Dragon určený pro únikový test za letu během příprav v lednu 2020

Přípravy Crew Dragonu určeného pro únikový test za letu

Přípravy Crew Dragonu určeného pro únikový test za letu

Statický zážeh motorů SuperDraco v listopadu 2019

Statický zážeh motorů SuperDraco v listopadu 2019

Dragon bude během únikového testu obsahovat přibližně 2 500 kg pohonných látek, z čehož přibližně 1 500 kg tvoří oxid dusičitý a zbytek monomethylhydrazin. Po testu v Dragonu zůstane přibližně 1 000 kg pohonných látek. Typický únikový manévr tedy spotřebuje 1 500 kg paliva a okysličovadla.

Falcon 9

Co se týče nosiče, tedy použitého Falconu 9, před zveřejněním dokumentů o letu na stránkách FAA je hlavní otázkou, zda se první stupeň po provedení testu pokusí přistát. Mezi fanoušky se o tom vášnivě diskutovalo, protože se v otázce přistání dá dobře argumentovat pro i proti.

Jak se ukázalo, pravdu měly tak trochu oba tábory. Dokument FAA prozrazuje (a Elon Musk potvrdil), že SpaceX původně zvažovalo během testu provést přistání prvního stupně na pevninské plošině LZ-1. Parametry testu ale vyžadovaly oddělení Dragonu během nejvyššího zatížení, a z tohoto bodu se stupeň nedokáže vrátit k přistání na pevninu.

Společnost také zvažovala variantu, že by první stupeň byl po oddělení Dragonu znovu zažehnut a letěl dál nad Atlantik, kde by buď přistál na mořské plošině OCISLY nebo dopadl do oceánu ve vzdálenosti 200–300 km od pobřeží. To ovšem nakonec také není možné - společnost by totiž musela nejdříve získat potvrzení o správné funkci destrukčního systému rakety i v situaci, kdy se od ní oddělí Dragon.

SpaceX se tedy nakonec o přistání prvního stupně nepokusí a Falcon 9 pro tento test nebude vůbec vybaven přistávacími nohami ani roštovými kormidly. Raketa bude po oddělení Dragonu neovladatelná a podle dokumentu se oba stupně po pár sekundách letu po balistické křivce rozpadnou zhruba 3–7 km po směru letu. Trosky, které dopadnou do moře, se SpaceX pokusí vylovit. Oblast předpokládaného dopadu trosek, ukazuje následující tweet:

Není tedy divu, že půjde o kus, který již má něco odslouženo.  Falcon 9 bude ve variantě Block 5 s již třikrát použitým prvním stupněm B1046, pro který to tak bude již čtvrtý start (v minulosti absolvoval mise Bangabandhu-1, Merah Putih a SSO-A). Jedná se o vůbec první vyrobený exemplář ve variantě Block 5.

Kromě chybějícího přistávacího vybavení se bude raketa od běžného Falconu 9 lišit také tím, že motory nebudou disponovat plným množstvím samozápalné směsi TEA-TEB (triethylhliník-triethylboran), která se používá pro opakované zážehy motorů během letu a přistání (což u této mise nebude potřeba). Nedostatek této směsi mimochodem zapříčinil nezdařené přistání centrálního stupně Falconu Heavy.

První stupeň Falconu 9 B1046.4 určený pro únikový test Crew Dragonu v hangáru u...

První stupeň Falconu 9 B1046.4 určený pro únikový test Crew Dragonu v hangáru u rampy LC-39A v říjnu 2019

Dalším velkým rozdílem bude, že druhý stupeň sice bude standardní, ale bude mu chybět spousta komponent včetně motoru Merlin 1D, konkrétně verze motoru optimalizovaného pro chod ve vakuu. Na stupni byste tedy marně hledali například spalovací komoru, turbočerpadlo, vektorovací hardware a další součástky, které by byly na této misi zbytečné, neboť bude ukončena předčasně. Druhý stupeň bude v podstatě vybaven jen komponenty potřebnými k tankování pohonných hmot do nádrží, které proběhne běžným způsobem.

Raketa bude vybavena autonomním sebedestrukčním systémem pro případ, že selže jinak než podle plánu nebo se odchýlí od nominální trajektorie. Jediným rozdílem oproti běžné konfiguraci destrukčního systému bude absence pyrotechnického ventilu pro přerušení tahu motoru druhého stupně.

Falcon 9 pro únikový test absolvoval 11. ledna 2020 úspěšný statický zážeh motorů Merlin na rampě LC-39A. Na rozdíl od mise DM-1 však byl zážeh proveden bez Crew Dragonu. Ten byl k raketě připojen až později.

Statický zážeh Falconu 9 před testem úniku Crew Dragonu

Statický zážeh Falconu 9 před testem úniku Crew Dragonu

Vylovení Dragonu

Průběh záchrany Crew Dragonu po přistání do moře bude velmi podobný vylovení nákladní lodi Dragon po návratu z ISS. SpaceX má s tímto procesem hodně zkušeností, ale únikový test se bude v některých ohledech lišit. U vylovení například bude asistovat více lodí než u nákladního Dragonu, takže celá operace bude o něco komplikovanější.

Záchranu ale naopak usnadní to, že Crew Dragon bude mít po únikovém testu mnohem méně zbytkového hypergolického paliva, které je toxické a žíravé. Palivo se používá v motorech Draco a SuperDraco, a nádrže jsou společné. Zažehnutí motorů SuperDraco během úniku od rakety však zhruba 60 % paliva spotřebuje. Při běžném návratu Crew Dragonu z oběžné dráhy, kdy nedojde k aktivaci únikového systému, v lodi pravděpodobně zůstane nespotřebovaného paliva více.

A jak se SpaceX vypořádá s potenciálním únikem hypergolického paliva po přistání? Očekává se, že loď i nádrže budou po přistání utěsněny, ale záchranný tým se i tak k lodi nejdříve přiblíží s dýchacími přístroji a provede vizuální kontrolu lodi. Také ověří, zda nedošlo k úniku zbytkového paliva. Po vylovení lodi budou palivové a heliové nádrže před návratem do přístavu odtlakovány. Crew Dragon bude odvezen do přístavu Port Canaveral nebo k molu u Cape Canaveral Air Force Station.

Loď GO Searcher s helipadem a jeřábem na vylovení Crew Dragonu

Loď GO Searcher s helipadem a jeřábem na vylovení Crew Dragonu

Crew Dragon během vylovení z vody při misi DM-1

Crew Dragon během vylovení z vody při misi DM-1

Crew Dragon určený pro únikový test za letu během příprav v lednu 2020

Crew Dragon určený pro únikový test za letu během příprav v lednu 2020

K dispozici jsou dva způsoby vylovení – primární a záložní. Primární metoda je podobná současnému nákladnímu Dragonu – jeřáb záchranné lodi GO Searcher nebo GO Navigator vyloví kabinu z vody a umístí ji na palubu. Záložní metoda spočívá v odvlečení Dragonu zpět do přístavu Port Canaveral pomocí nafukovacího raftu.

Raft v minulosti fanoušci spatřili v přístavu v Los Angeles a spekulovalo se o jeho účelu. Vzhledem k tomu, že se nacházel hned vedle lodi Mr. Steven (dnes Ms. Tree), někteří se mylně domnívali, že bude používán během pokusů o záchranu aerodynamických krytů, nebo dokonce při motorickém přistání Crew Dragonu.

Závěr

Pro někoho možná bude zklamáním, že během testu nedojde k přistání prvního stupně, ale i tak by se snad mělo jednat o zajímavou podívanou. Pro ilustraci se můžete podívat na test úniku Dragonu z rampy z roku 2015 a také na zkoušku úniku za letu suborbitální rakety New Shepard společnosti Blue Origin. A pokud vás zajímají záchranné systémy kosmických lodí podrobněji, rozhodně si přečtěte náš trojdílný seriál o této problematice.

SpaceX a NASA plánují test úniku za letu provést 18. ledna 2020 mezi 14:00 a 18:00 SEČ. Pokud bude úspěšný a SpaceX brzy poté dokončí certifikaci padákového systému Crew Dragonu, první pilotované misi DM-2 už vlastně nebude stát nic v cestě. Další podrobnosti, aktuální informace a odkazy na živé přenosy z únikového testu Crew Dragonu najdete na jeho profilu.

Článek vznikl pro server ElonX.cz, který se věnuje aktivitám Elona Muska, primárně pak firmy SpaceX. Text byl redakčně upraven, originál najdete zde.

Autor:

Fagradalsfjall online

Sledujte živě aktivní sopku na Islandu. Erupce začala po týdnech otřesů 19. března a zláště pak v noci nabízí fascinující podívanou.

  • Nejčtenější

Jak často se nakazí již očkovaní? Důkladná studie dala skvělé výsledky

Americké středisko pro kontrolu nakažlivých nemocí (CDC) ve svém časopise vydalo průběžné výsledky studie, která je...

Fanoušek zřejmě vyfotil tajný dron, o kterém se pouze spekulovalo

O tajném projektu výškového stealth dronu Northrop Grumman RQ-180 se spekuluje řadu let. Až nedávno se ho podařilo...

Když má umřít Bambi, veřejnost se bouří. I když si to Bambi zaslouží

Neochota zabíjet roztomile a něžně vypadající zvířátka, i když je to zrovna zapotřebí, se může snadno obrátit proti...

Zapomenuté heslo k Windows můžete resetovat. Až na výjimku to jde snadno

Zapomenout heslo pro přístup do PC je děsivá představa. Stane-li se to ve Windows, existuje relativně velká šance, že...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Zemřel novinář a spisovatel Karel Pacner. Byl u startu prvních lidí na Měsíc

Zemřel kolega, novinář a autor literatury faktu Karel Pacner, oznámila Česká televize. Bylo mu 85 let. Psal o vesmíru a...

Svačiny jsou zbytečné. Stačí jíst dvakrát denně, vysvětluje profesor Anděl

Premium Nadváhu má v Česku až 44 procent mužů a 31 procent žen. A obezitu dalších 20 procent mužů a 18 procent žen. Statisíce z...

První romské dítě, které skončilo v babyboxu. Romové zuří, matka ho chce zpět

Premium Je to příběh 217. dítěte, které babyboxy zachránily a prvního romského dítěte, které se v babyboxu ocitlo. Matka...

Fiala politiku dělat neumí a důsledky jsou tragické, hodnotí Klaus dnešní ODS

Premium Za deset dní oslaví ODS třicáté výročí svého vzniku. MF DNES požádala jejího zakladatele Václava Klause, aby...

  • Další z rubriky

Temnou hmotu ve vesmíru mohou lidé hledat chytrým telefonem

Stačí mobilní zařízení s fotoaparátem a speciální aplikací, abyste i vy mohli přispět k výzkumu vesmírné temné hmoty....

Na Měsíci zůstaly dva podepsané suvenýry. Odpálila je posádka Apolla

Golf je vůbec prvním sportem, který z planety Země pronikl do vesmíru. První dva odpaly tu provedl americký astronaut...

Gagarin ukázal cestu do vesmíru a zahájil tak i souboj o Měsíc

Premium Před 60 lety odstartoval první člověk do vesmíru. A tím rozpoutal největší vědecko-technické soupeření v historii.

Premiérový let vrtulníčku nad Marsem se odkládá. Při testu došlo k chybě

Den před výročím letu prvního člověka do kosmu se měl uskutečnit jiný zajímavý vesmírný počin. Nad povrch cizí planety...

Kuchyň mají na terase. Šílený plán mladých manželů je geniální

Honza a Katka se po svatbě nastěhovali do domu svých prarodičů. V patře, které obývají, jim však chybí kuchyň. A tak...

Jak často se nakazí již očkovaní? Důkladná studie dala skvělé výsledky

Americké středisko pro kontrolu nakažlivých nemocí (CDC) ve svém časopise vydalo průběžné výsledky studie, která je...

Pohřeb prince Philipa se bude konat 17. dubna, Harry dorazí bez Meghan

Buckinghamský palác oznámil, že pohřeb zesnulého prince Philipa se bude konat 17. dubna. Zároveň potvrdil, že princ...

Miliardový byznys vyschl, technologický obr Kapsch se stahuje z Česka

V dobách největší slávy šlo o firmu s miliardovými obraty, která se nebála pouštět do slovních přestřelek se členy...

Podstoupím úpravu prsou. Není čas cvičit a chroustat mrkev, říká Kalivodová

Andrea Kalivodová (43) se svěřila s tím, proč se rozhodla podstoupit remodelaci prsou. Operní pěvkyně v rozhovoru pro...