Američania opäť lietajú do vesmíru

Obsah

Názov článku je trochu zavádzajúci, pretože Američania sú na neustálej obežnej dráhe po celom svete od konca roku 2000, keď bola ich prvá stála posádka na Medzinárodnej vesmírnej stanici. Ale Bill Shepherd sa tam dostal na palube ruskej kozmickej lode, ktorú dopravila ruská raketa z ruského kozmodrómu. Od ukončenia prevádzky amerického raketoplánu v polovici roku 2011 boli USA takmer desať rokov nútené používať tento jediný dostupný prostriedok vesmírnej dopravy. Nakoniec, medzi koncom mája a začiatkom augusta, nová americká loď s posádkou uskutočnila svoj prvý let. Slogan „Americká loď s americkými astronautmi opúšťa Ameriku“ sa stal skutočnosťou aj napriek niekoľkoročnému meškaniu.

Posádka v kokpite kozmickej lode SpaceX Dragon pred štartom.

Názov článku je trochu zavádzajúci, pretože Američania sú na neustálej obežnej dráhe po celom svete od konca roku 2000, keď bola ich prvá stála posádka na Medzinárodnej vesmírnej stanici. Ale Bill Shepherd sa tam dostal na palube ruskej kozmickej lode, ktorú dopravila ruská raketa z ruského kozmodrómu. Od ukončenia prevádzky amerického raketoplánu v polovici roku 2011 boli USA takmer desať rokov nútené používať tento jediný dostupný prostriedok vesmírnej dopravy. Nakoniec, medzi koncom mája a začiatkom augusta, nová americká loď s posádkou uskutočnila svoj prvý let. Slogan „Americká loď s americkými astronautmi opúšťa Ameriku“ sa stal skutočnosťou aj napriek niekoľkoročnému meškaniu.

Dragon Crew

Crew Dragon je vesmírna loď s ľudskou posádkou s opakovane použiteľnou kabínou. Vzletová hmotnosť lode je cca 13 ton, suchá hmotnosť je 4,2 tony, hmotnosť nákladu v kabíne je do 3,3 tony, prepravná hmotnosť je do 2,5 tony, dĺžka je 6,1 m, priemer je 3,66 m. Životnosť je 7 dní v autonómnom lete alebo 2 roky nečinnosti na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS), hoci to bolo obmedzené na približne štyri mesiace pri prvom lete s ľudskou posádkou, kvôli použitiu fotovoltaických panelov s kratšou dobou prevádzky. garantovaná práca. Kozmická loď bola odstránená zo štartovacích plôch štartovacieho komplexu LC-39A vo vesmírnom stredisku. Kennedyho vesmírne stredisko (KSC) na Cape Canaveral na Floride s použitím rakety Falcon-9R vo variante Block 5. Crew Dragon pozostáva z dvoch hlavných častí kokpitu a transportnej časti.

Štvormiestna kabína (predtým sa plánovalo ubytovať až sedem osôb), s vnútorným objemom 11 m3, má tvar zrezaného zaobleného kužeľa, ktorý sa v hornej časti mení na valec, s priemerom základne 3,7 m. V jeho hornej časti sa pod sklopným ochranným krytom nachádza kotviaca jednotka NDS / iLIDS, ktorá umožňuje automatické alebo manuálne dokovanie na jeden z uzlov ISS vybavených IDA (International Docking Adapter). Adaptéry IDA sú umiestnené na konektoroch PMA-2 a PMA-3 (Pressurized Mating Adapter) pripojených k modulu Harmony (Node 2). V bočnej stene je poklop a štyri motorové gondoly, každá s dvoma motormi SuperDraco (ťah 8 × 71 kN). Tieto motory fungujú ako záchranný systém.

Na pristávanie sa používa padákový systém, v ktorom bol na žiadosť NASA zvýšený počet hlavných padákov z troch na štyri. Okrem toho je v kokpite sada 16-tich motorov Draco. Všetky motory poháňa hypergolická zmes monometylhydrazínu a oxidu dusnatého a ako impulz slúži hélium. Komponenty pohonného systému sú umiestnené v guľovitých nádržiach vyrobených z uhlíkových kompozitov, obklopených vrstvou titánu. Tretia generácia ablačnej clony PICA-X (Phenolic Impregnated Carbon Ablator-X) je umiestnená v spodnej časti kabíny. Maximálne plánované preťaženie ma nepresiahne g + 3,5 v žiadnej fáze letu.

Netlaková prepravná priehradka je valcová, dlhá 2,3 m, priemer 3,6 m a objem 14 m3, nachádza sa priamo pod kapsulou a dokáže prepraviť až 850 kg nákladu. Odhodí sa niekoľko minút pred odletom z obežnej dráhy a zjavne nie je určený na opätovné získanie. Na jej vonkajšom povrchu sú solárne panely, radiátory termoregulačného systému a stabilizačné tyče.

Opäť traja Američania na stanici.

PAT - prvý test

27. januára 2015 na tlačovej konferencii v Houstone riaditeľka SpaceX Gwynne Shotwell oznámila, že prvý pilotovaný let Dragonu je naplánovaný na začiatok roka 2017 a zúčastnia sa ho astronauti NASA a SpaceX. V marci bolo na základe plánovacích dokumentov NASA objasnené, že let s označením SpX-DM-2 by sa mal uskutočniť v apríli 2017 a trvať 14 dní.

Najprv vyzeralo všetko v poriadku. Už 6. mája 2015 SpaceX uskutočnilo prvé letové testy kozmickej lode s názvom PAT (Pad Abort Test). Išlo o simulovaný zostup na zem, postavený z priehradovej konštrukcie inštalovanej na odpaľovači SLC-40 na Cape Canaveral. Test od štartu po štart trval 96 sekúnd, kabína – prototyp s poradovým číslom 200 – spadla do Atlantiku vo vzdialenosti 1202 m od štartovacej rampy. Maximálna dosiahnutá rýchlosť bola 155 m/s na konci chodu motora, menej ako šesť sekúnd pred zdvihom. Maximálne preťaženie je g + 6, maximálna výška 1187 m, hlavné padáky – vtedy boli len tri – sa otvárali vo výške 970 m.

Kokpit obsahoval figurínu bežne používanú pri nárazových testoch áut a bol vybavený radom senzorov. Vtedajší správca NASA Charles Bolden 9. júla 2015 na svojom blogu oznámil, že skupina štyroch astronautov bola vybraná na uskutočnenie prvých letov na palube kozmickej lode Dragon v2.0 spoločnosti SpaceX. CST-100 (teraz Starliner Boeingu). V skupine boli Douglas Hurley, Robert Behnken, Sunita Williams a Eric Boe. Odvtedy sa téma astronautov SpaceX vytratila, hoci to nebolo nikdy oficiálne potvrdené.

Posádka DM-2 a meškania

Prvý kontakt s Crew Dragon v centrále SpaceX v Hawthorne sa uskutočnil 23. novembra 2015 a s CST-100 7. januára 2016 v Boeingu v St. Louis. Louis. 4. februára 2016 Shotwell oznámil, že kvalifikačný let s posádkou aj prvý operačný let (U.S. Crew-1, USCV-1) sa majú uskutočniť v roku 2017. Podľa harmonogramu NASA zverejneného 31. marca 2016, USCV - 1 sa má začať v júli 2017. Postupom času sa však tieto dátumy čoraz viac odkladali. Napríklad 7. júla 2016 bol štart 2-dňovej misie DM-22 naplánovaný na 24. augusta 2017. A na zasadnutí Poradnej rady NASA (NAS) 14. novembra 2016 už bol tento dátum nastaviť. preložené na november 2017. Len o mesiac neskôr urobila webová stránka NASA ďalší skok, tentoraz do mája 2018. Na tej istej stránke bol v informácii z 5. októbra 2017 upravený dátum spustenia DM-2 na august 2018. A 23. decembra ako vianočný darček dostali ďalšie meškanie, tentoraz do začiatku roka 2017. Hoci táto informácia bola neoficiálna, NASA ju potvrdila 2019. marca 26, pričom dátum štartu upresnila na 2018. januára 17. Dĺžka letu bola opäť skrátená do 2019 dní.

2. augusta 2018 sme sa dozvedeli, že NASA plánuje pridať misiu DM-2 do plánu ISS v apríli 2019. Dvojčlenná posádka prvej pilotovanej misie SpaceX, jednoducho nazvanej Demo Mission-2 (DM-2), má bol vytvorený a verejnosti oznámený nový administrátor NASA Jim Bridenstine a na tlačovej konferencii vo vesmírnom stredisku. Johnson (JSC Johnson Space Center) v Houstone 3. augusta 2018. Hurley a Behnken boli zaradení bez formálneho rozdelenia funkcií. Kjell Lindgren bol pridelený ako náhradník pre oboch astronautov. Medzitým, 18. septembra 2017, Elon Musk upravil aprílový dátum spustenia na druhý štvrťrok 2019. Krátko nato, 4. októbra 2018, NASA aktualizovala dátum na jún 2019. Medzitým sa astronauti popri všeobecnom výcviku objavovali v posledných mesiacoch v priemere 2-3 krát do mesiaca v značkovom simulátore Dragon, zoznamovali sa s jeho jednotlivými systémami, hlavne so systémom riadenia. Dňa 2 sa uskutočnila nová trieda. Potom astronauti najskôr trénovali na simulátore v skafandroch.

Tieto obleky navrhol výrobca lode. Sú núdzového typu, čo znamená, že sú vhodné na udržanie tlaku a vhodného zloženia atmosféry v ich vnútri po dobu niekoľkých hodín, ale sú poháňané lodnými zdrojmi, a preto nie sú vhodné na použitie mimo lode. Vyznačujú sa pomerne inovatívnym dizajnom - pozostávajú z vnútornej hermetickej vrstvy, na ktorú je navlečený dvojdielny oblek, pozostávajúci z nohavíc s topánkami a bundy. To všetko dopĺňajú rukavice, ktoré umožňujú používanie dotykového panela (Dragon má tri takéto panely, ktoré zobrazujú informácie o jeho prevádzke, parametre obežnej dráhy, pohľad kamery atď.) a na mieru šité prilby s 3D tlačou s otváracími priezormi. Oblek sa pripája k systému napájania, ventilácie a prenosu dát pomocou jedného unifikovaného konektora umiestneného v oblasti stehien. Dňa 6 sme sa z informácií zverejnených v KSC dozvedeli, že termín štartu DM-2019 sa posúva na júl 2. Ešte predtým sa ale mal uskutočniť ukážkový bezpilotný let DM-2019.

DM-1 - lietanie ako hodinky

Účelom misie bude otestovať loď ako celok a predovšetkým automatické približovacie a kotviace systémy k ISS. V polovici júla dorazila na Floridu loď s poradovým číslom 201, bola šanca, že Demo Mission-1 sa uskutoční ešte pred koncom roka. V novembri sa však rozhodlo, že takýto scenár neexistuje a oficiálny dátum spustenia bol oznámený na 8. januára 2019. 5. decembra došlo k ďalšiemu presunu na 18. januára.

Oneskorenie ovplyvnili tri faktory, oneskorenie certifikácie, dočasné zatvorenie amerických vládnych agentúr (tzv. shutdown) a realizácia prepravnej misie Dragon-16. Raketa Falcon-9R (s prvým stupňom, sériové číslo B.1051) zasiahla odpaľovacie zariadenie 27. decembra. Cieľom bolo skontrolovať vhodnosť infraštruktúry odpaľovacích zariadení (hlavne montážnej konzoly, tankovania a prístupu posádky), raketovej infraštruktúry a samotnej lode. Vo vesmírnom žargóne sa tomu hovorí suchý test, keďže nedochádza k tankovaniu. Po niekoľkých dňoch testovania sa raketa vrátila do hangáru OPO a dátum štartu sa posunul na 10. februára. Druhýkrát raketa zasiahla odpaľovaciu rampu 22. januára, tentoraz na testovanie tankovania a odpočítavania do krátkeho vznietenia motorov prvého stupňa (WDR, skúška na mokré šaty, skúška za mokra). Bola vykonaná 24. januára a úspešne ukončená. Medzitým dátum štartu „odplával“ najskôr 16. február, potom 23. február a od 30. januára do začiatku marca.

Raketa sa vrátila do OPO a 6. februára je oficiálne naplánovaný štart na sobotu 2. marca. 28. februára raketa opäť zasiahla odpaľovacie zariadenie. V ten istý deň, 36 hodín pred plánovaným štartom, tri lode člna OCISLY (Samozrejme, že ťa stále milujem), ako aj Hollywood a GO Quest, dorazili na plánované miesto pristátia prvej etapy. Okrem 200 kg nákladu určeného pre posádku ISS sa v kabíne nachádzali aj dvaja „pasažieri“. Na ľavom sedadle v skafandri sedela figurína ATD (Anthropomorphic Test Device) zabalená v senzoroch, pomenovaná Elonom Muskom „Ripley“, po astronautke Sigourney Weaver vo filme „Alien, the Eighth Passenger of Nostromo“. Vedľa neho bol talizman Zeme, ktorý Musk nazval „high-tech zero-gravity indikátor“ high-tech zero-gravity indikátor.

2. marca bol čas štartu s prihliadnutím na korekciu obežnej dráhy ISS a jej aktuálnej polohy nastavený na 07:49:03, štartovacie okno bolo fixné, takže práve v tom momente musela raketa vzlietnuť, resp. čakať takmer 24 hodín. Automatizovaný vzlet sa začal o T-45:00 [minúty:sekundy] po dohode s riaditeľom spustenia tankovania. Záchranný systém lode bol zapnutý o T-37:00. O dve minúty neskôr začalo tankovanie paliva RP-1 do nádrží oboch stupňov rakety a o T-33:00 začalo plnenie kvapalného kyslíka do prvého stupňa. Kyslík druhého stupňa začal prúdiť 16 minút pred štartom. Chladenie dýzy prvého stupňa začalo, keď do T-0 zostávalo sedem minút. Dragon bol prepnutý na interné napájanie 5 minút pred vzletom. 60 sekúnd pred štartom sa začalo zahrievanie, raketový počítač prevzal kontrolu nad časovaním a letom, obtokové ventily v palivových nádržiach sa uzavreli a tlak začal stúpať, V T-45 sekundách dal vedúci štartu povolenie na vzlet. -vypnuté, v T-3 sekundy sa začala sekvencia zážihových motorov prvého stupňa. Štart prebehol podľa plánu. V T+58 sekúnd došlo k maximálnemu mechanickému zaťaženiu rakiet, v T+02:35 boli vypnuté motory prvého stupňa. O tri sekundy sa schody rozdelili a po ďalších štyroch začal pracovať motor druhého stupňa. Bol v prevádzke do T+08:59.

Medzitým prvý úsek po dvoch brzdných manévroch (v T+07:48 a T+09:24) pristál na OCISLY o T+09:52. Po utlmení ťahu a stabilizácii polohy sa 11 minút po štarte odpojil Crew Dragon DM-1 od druhého stupňa a o pár minút neskôr začalo otváranie štartovacieho krytu. Dosiahnutá dráha bola podľa plánu na strope 194-358 km so sklonom 51,66°. Druhá časť začala deorbitálny požiar a vyhorela západne od Austrálie okolo 08:39. Počas dňa loď vykonala dve úpravy obežnej dráhy a na druhý deň ďalšie dve, po ktorých skončila v blízkosti ISS. Dokovanie v automatickom režime cez IDA-2/PMA-2 sa uskutočnilo 3. marca o 10:51, hmotnosť lode vtedy bola 12055 kg. Po teste tesnosti posádka stanice preskúmala interiér Dragonu, pre každý prípad mala nasadené plynové masky, ale po analýze zloženia atmosféry sa nenašli žiadne škodlivé plyny.

Crew Dragon DM-1 bol na Medzinárodnej vesmírnej stanici necelých päť dní, k odstávke došlo 8. marca o 07:32. Dragon vmanévroval na obežnú dráhu so stropom 395-401, kde zhodil hlaveň o 12:48. O 12:52:53 sa zapli brzdové motory a pracovali asi 15 minút. To spôsobilo, že o 13:33 vystúpila z obežnej dráhy a vstúpila do atmosféry. Štart sa uskutočnil o 13:45 v Atlantiku východne od Floridy na približne 76,7°W, 30,5°N. Kabína bola vyzdvihnutá prijímajúcim plavidlom GO Searcher a doručená do Port Canaveral nasledujúci deň. Prvá misia novej lode bola úspešne dokončená.