Velké návraty

20.12.2022

Program Artemis tedy začíná úspěchem. Po oblétání Měsíce se nám 11. prosince po 25 dnech úspěšně vrátila do vln Pacifiku u pobřeží mexického státu Baja California bezpilotní americká kosmická loď Orion. Stalo se tak na den přesně 50 let po té, kdy 11. prosince 1972 přistáli (Čechoameričan) Eugene Cernan a geolog Harrison Schmidtt v lunárním modulu Challenger v kráteru Taurus-Littrow v měsíčním Mare Serenitatis.

Na orbitě ve velitelské kabině America tehdy zanechali Rona Evanse, který věděl, že na Měsíci se už nikdy neprojde...  50 let! Ano, tak dlouho jsme nebyli na Měsíci!

Cernan a Schmidtt také tušili, že budou na dlouhá léta posledními návštěvníky Měsíce v programu Apollo, který byl „skrečován“ nejen z finančních důvodů. A NASA se pod tlakem Sovětů začala zaměřovat na orbitální stanice na oběžné dráze Země. A přitom plány programu Apollo Applications byly tak velkolepé: přes stanici na zemské orbitě i na povrchu Měsíce až po let kolem Venuše a výsadek na Marsu (cca 1982!).

Takže předtím, než Challenger 14. prosince odstartoval po 72 hodinách zpět k Zemi, oba astronauti odhalili plaketu připevněnou ke zbytku modulu s nápisem: „Zde lidé ukončili svůj první průzkum Měsíce. V prosinci léta Páně 1972. Nechť se duch míru, ve kterém přišli, odrazí v životě celého lidstva." Krásné přání...

Apollo 17: Gene Cernan a loučení s Měsícem NASA
Apollo 17: Gene Cernan a loučení s Měsícem / Foto: NASA

Mise Artemis 1 tedy symbolicky, byť bez přítomnosti lidí na palubě, na éru dobývání Měsíce v šedesátých létech minulého století navázala. Let zbrusu nové, vícenásobně použitelné kosmické lodi, jejíž vývoj trval přes deset let (!) dopadl na 99 % úspěšně a nejen v NASA jsou z toho dosti nadšeni. 

Selfie mise Artemis: Orion se blíží k Měsíci NASA
Selfie mise Artemis: Orion se blíží k Měsíci / Foto: NASA

NASA čas netlačí...

Přesto si budeme muset na další let, natož přistání na Luně, ještě pár let počkat. Situace je nyní taková, že Artemis 1 je nyní minulostí a pozornost veřejnosti se rychle přesouvá k další fázi programu: letu s posádkou, tj. misi Artemis 2, dnes plánované až na rok 2024. Zdá se ale, že tento termín nemusí být dodržen, dokud několik elementů nezapadne na své místo – jmenovitě kompletně sestavená kosmická loď a nosná raketa.

Zatímco inženýři a dodavatelé NASA byli zaneprázdněni konstrukcí různých prvků SLS (Space Launch System), které nepočítaly s misí Artemis 2, platí rozhodnutí využít klíčové komponenty lodi Orion Artemis 1 pro let Artemis 2, což vyžaduje sérií poletových ověřovacích testů před instalací na novou kosmickou loď.

Avionika a elektrické systémy jsou „nervovým systémem“ nosných raket a kosmických lodí a spojují různé systémy do fungujícího celku. A to bude nějakou dobu trvat... Pro srovnání, původní odhadovaný harmonogram NASA pro odstranění, renovaci a přeinstalaci avioniky Orionu neměl plán startů ovlivnit.

Jistě, NASA nic nehoní jako v šedesátých letech minulého století někdejší Sovětský svaz, a tak pokračuje v programu Artemis „krok sun krok“. Ale zdá se, že svou roli ve zpoždění pilotovaného obletu Měsíce, natož přistání při letu Artemis 3, plánovaného původně na rok 2024, hrají roli nejen peníze, ale i změny v technicky i finančně náročném programu, způsobené zpožděním vývoje některých zásadních elementů, jako je vývoj nové mobilní startovací platformy pro silnější rakety SLS Block 1B či nových lunárních skafandrů až po zpoždění výstavby cislunární stanice Gateway.

Záchranné čety z lodi USS Portland
Záchranné čety z lodi USS Portland „loví“ kabinu Orionu po návratu od Měsíce / Foto: US NAVY

Časová smyčka EM a Artemis

Jak čas běží, plány se pružně mění. Ale například rozhodnutí znovu použít část letového hardwaru Orionu pro další let bylo učiněno ještě v době (2017!), kdy Artemis 1 byla ještě známá jako Exploration Mission 1 (EM-1) a harmonogram SLS tehdy plánoval tříletou pauzu mezi prvními dvěma starty.

Není bez zajímavosti, že Artemis 2, nebo-li Exploration Mission 2, jak byla v té době nazývána, měla původně startovat už na silnější raketě SLS Block 1B, nežli je SLS použitá pro Artemis 1. V případě rakety Block 1B nahrazuje prozatímní kryogenní druhý stupeň ICPS (což je nám dobře známý l. kyslíko-vodíkový motor RL-10B ze Sarturnu l z r. 1962!) výkonnějším horním stupněm EUS (což je verze s inovovaným motorem RL10-C3). Navíc tříletá mezera mezi lety EM-1 a EM-2 měla poskytnout čas na upgrade mobilní odpalovací platformy SLS (MLP) pro podporu vyššího a silnějšího nosiče SLS Block 1B.

Modifikace rakety SLS / Zdroj: NASA
Modifikace rakety SLS / Zdroj: NASA

Od roku 2018 však finanční prostředky NASA sice pomohly urychlení kadence startů SLS, ale vedly k rozhodnutí postavit druhou MLP (Mobile Launch Platform) umožňující starty větších konfigurací rakety. Tento krok opustil plány na upgrade stávajícího MLP (tj. rampy 39B, používané už v programu Apollo), takže byla schopna odpálit pouze verzi SLS Block 1.

Bohužel, druhá MLP, označovaná také jako ML-2 (Mobile Launcher), se ještě ani nezačala stavět. NASA vybrala v roce 2019 společnost Bechtel National jako hlavního dodavatele, ovšem nyní, o několik let později, má firma projekt stále jen ve fázi návrhu a plánování. A pravděpodobně bude stát 2,5krát více než 383 milionů USD a vyjde asi na 1 miliardu dolarů.

Zpráva NASA OIG (Office of Inspector General) z června 2022 naznačuje, že ML-2 pravděpodobně nebude připravena k operačnímu použití dříve než na konci roku 2026, přičemž nejbližší možný start pro SLS Block 1B bude někdy v roce 2027(!). „Očekáváme další zvyšování nákladů, protože po zahájení výstavby ML-2 v říjnu 2025 (místo 2023) vyvstanou nevyhnutelné technické problémy,“ konstatuje zpráva.

První tři lety SLS byly proto změněny na lety v konfiguraci Block 1. Zatímco to zkrátilo pauzy mezi misemi, skončilo to také tím, že se vrátilo rozhodnutí znovu použít některé prvky avioniky Orionu mise 1.

Podle zprávy z listopadu 2022 „Exploration Systems Development Mission Directorate“ považuje NASA opětovné použití avioniky za primární kritický směr pro misi Artemis, přičemž celková příprava mezi misemi bude trvat asi 27 měsíců. Kritická cesta, vysvětluje zpráva, je posloupnost úkolů, která určuje minimální dobu potřebnou k dokončení projektu. Stručně řečeno, mise Artemis 2 může být spuštěna pouze tehdy, jakmile je dokončen časově nejnáročnější úkol na kontrolních seznamech inženýrů – což je právě zpracování a přeinstalace hardwaru z programu Artemis 1. Ostatně, je to první krok k vícenásobné použitelnosti lodí Orion.

Kdy zase navštívíme Měsíc?

Jistě, v současné době NASA cílí na start mise Artemis 2 v květnu (?) 2024. Pokud však hodiny pro přenos avionických boxů Orionu začaly tikat v okamžiku přistání, 27 měsíců odhadovaných OIG NASA na dokončení úkolu už posouvá misi z r. 2024 do roku 2025.

Mise Artemis 3, tedy přistání na Měsíci, sice není závislá na letovém hardwaru programu Artemis 2, je však závislá na řadě dalších milníků, takže je nepravděpodobné, že bude zahájena včas, tedy v r. 2025.

V kabině Orionu je zatím v pilotním křesle manekýn / Foto: NASA
V kabině Orionu je zatím v pilotním křesle manekýn / Foto: NASA

Pravda, úspěšné přistání na Měsíci při misi Artemis 3 nemusí nutně záviset na tom, zda bude cislunární stanice Gateway hotova, aby mohla podpořit expedici. Počítá se s ní pro další expedice po roce 2027. Přistání v rámci programu Artemis 3 zabezpečuje se svou lodí Starship společnost SpaceX. Padesátimetrový přistávací „modul“ Elona Muska je sice ještě ve vývoji, ale první orbitální start se očekává počátkem příštího roku.

Tento HLS (Human Landing System) bude dopraven na zemskou orbitu raketou Super Heavy a po natankování paliva se Starship vydá k Měsíci, kde vyčká příletu Orionu. Ten bude startovat opět za pomoci SLS Block 1.

Není bez zajímavosti názor portálu Space.com (viz Josh Dinner 12. prosince 2022), že jakmile bude raketa Super Heavy společnosti SpaceX potřebná k vypuštění kosmické lodi Starship uvedena do provozu, bude nejen výkonnější než SLS, ale i levnější a rychlejší na výrobu. A navíc je znovu použitelná. S nějakým doplňováním paliva po cestě lze očekávat, že Starship bude schopna dosáhnout Měsíce, přistát a poté se vrátit na Zemi, což eliminuje potřebu přepravy lodi s posádkou jinou raketou (v tomto případě SLS). „Nicméně současný rámec NASA pro misi Artemis 3 stále počítá se startem Orionu s posádkou pomocí SLS a setkáním s HLS Starship na oběžné dráze Měsíce před přistáním astronautů na jeho povrchu“, konstatuje Josh Dinner.

Modifikace HSL Starship – vlevo pilotovaná s výtahem pro posádku, vpravo nákladní verze / Zdroj: SpaceX
Modifikace HSL Starship – vlevo pilotovaná s výtahem pro posádku, vpravo nákladní verze / Zdroj: SpaceX

Zatracené skafandry!

A je tu ještě jeden problém, který může vést ke skluzu expedic na lunární povrch. Skafandry.

Totiž, i kdyby byla Starship do roku 2025 hotová, skafandry, které astronauti potřebují k návštěvě měsíčního povrchu, nemusí být k dispozici. NASA má skutečně s nimi problém... Skafandry, které se v současné době používají pro výstupy do volného prostoru (tzv. EVA) z ISS jsou pozůstatky z let 1980 až 1990, kdy dodavatel NASA ILC Dover dodal 18 skafandrů EVA pro použití na raketoplánech a posléze na kosmické stanici. Z nich 11 zůstává a jsou rozděleny mezi ISS a testovací zařízení NASA v Johnsonově kosmickém středisku.

Existují obavy, že současný inventář skafandrů nemusí vydržet ani po celou dobu životnosti ISS. Problematická bude jejich údržba do roku 2024, natož do konce desetiletí.

Pro mise Artemis je však zapotřebí zcela jiný skafandr. Ani nové skafandry EVA pro ISS by totiž nenabídly mobilitu, trvanlivost či funkčnost, kterou budou lunární mise vyžadovat.

Nové skafandry NASA Exploration Extravehicular Mobility Units (xEMU) strávily pomalu dekádu ve vývoji, který spolykal více než miliardu dolarů. A zatím kde nic tu nic.

Upravený harmonogram společnosti ILC Dover uvádí přibližně 20měsíční zpoždění dodávky plánovaného designového, ověřovacího a testovacího obleku, dvou kvalifikačních obleků, předváděcího obleku ISS a dvou lunárních letových skafandrů. Tato zpoždění – způsobená nedostatkem finančních prostředků, údajně i dopady covidu-19 a technickými problémy – neponechala žádný časový prostor pro dodání dvou xEMU připravených k letu.

Vzhledem k integračním požadavkům by skafandry nebyly připraveny k letu dříve než v dubnu 2025. A pro Artemis bude jedinou příležitostí otestovat skafandr na oběžné dráze Měsíce během mise Artemis 2 před pokusem o přistání. Což potvrzuje skepsi na schopnost NASA dodržet stanovený časový harmonogram programu Artemis. 

Starší návrh skafandru pro Měsíc / Zdroj: NASA
Starší návrh skafandru pro Měsíc / Zdroj: NASA

NASA vzala tuto skutečnost vážně a rozhodla se outsourcovat úsilí, aby urychlila připravenost skafandrů jak pro ISS, tak pro Artemis. V červnu letošního roku oslovila společnosti Axiom Space a Collins Aerospace (spolupracující se společností ILC Dover) k soutěži o vývoj nových skafandrů a už v září vybrala Axiom, aby poskytl skafandry, které budou astronauti nosit na povrchu Měsíce.

Jak uvedl časopis Scientific American, nový oblek by měl chránit cestující do vesmíru před mikrometeority, měsíčním prachem a dokonce i zvratky... Společnost Axiom se zdá být štikou v novém kosmickém průmyslu a usiluje také o instalaci vlastního modulu na ISS do roku 2024. Ten by sloužil jako základna nové soukromé vesmírné stanice (v dubnu letošního roku vyslal misi Ax-1, první z několika plánovaných soukromých misí, na ISS). Takže se nabízí možnost, že by společnost mohla otestovat svůj skafandr pro NASA v prostředí mikrogravitace, které je k dispozici na LEO (Low Earth Orbit), když ne při misi Artemis 2. Nechme se překvapit.

Skafandr od Axiomu pro lunární expedice / Zdroj: Axiom Space
Skafandr od Axiomu pro lunární expedice / Zdroj: Axiom Space

Veřejně NASA stále vyjadřuje důvěru ve start mise Artemis 2 v roce 2024, ale její vlastní interní dokumenty naznačují opak. Je jen otázkou času, než se toto tvrzení změní. Měsíc pravda neuteče a jak už bylo konstatováno, NASA nic tak netlačí jako v šedesátých létech závody s někdejším Sovětským svazem. Ale pozor, za bukem číhá další vážný soupeř – Čína. Čína, která právě dobudovala modulární stanici Tchien-kung (Tiangong) a uvedla ji do permanentního provozu. Tato mladá kosmická velmoc se netají tím, že svého tchajkonauta chce vylodit na Měsíci do roku 2030.

Mohlo by vás zajímat

Témata

Vesmír


Zkušenosti a doplnění našich čtenářů

Přidat komentář