Kosmonautika (úvodní strana)
Kosmonautika@kosmo.cz
  Nepřihlášen (přihlásit)
  Hledat:   
Aktuality Základy Rakety Kosmodromy Tělesa Sondy Pilotované lety V Česku Zájmy Diskuse Odkazy

Obsah > Aktuality > Zprávy > Cesta k Exploration Mission-1 (4. čtvrtletí 2017, výhled na roky 2018 a 2019)
Cesta k Exploration Mission-1 (4. čtvrtletí 2017, výhled na roky 2018 a 2019)
Poslal:: Jiří Hošek - Středa, 03.Leden 2018 - 23:44 CET
Vytisknout stránku
Raketové nosiče a motory

V našem minulém souhrnu prací provedených v rámci přípravy na nepilotovaný let Orionu na vysokou oběžnou dráhu Měsíce a zpět byl popsán harmonogram vedoucí k datu startovní připravenosti nejdříve 15. prosince 2019. I s čtvrtletním odstupem od minulého článku pracují týmy NASA, kontraktorů a mezinárodních partnerů podle tohoto plánu.



Programoví manažeři však upozorňují na potenciál dalších problémů, které mohou vzniknout, protože práce na mnoha systémech se dělají poprvé. Otevřeně přiznávají, že se zohledněním známých i dosud neznámých rizik start pravděpodobně sklouzne ještě o půl roku. Podnikají kroky ke snížení rizik a k ochraně data startu v prosinci 2019, zároveň však říkají, že pozornost by neměla být zaměřena na toto datum jako na pevně dané, ale spíše na kvalitu a množství dosud vykonané práce.

Nosná raketa SLS

V zařízeních Orbital ATK v Promontory v Utahu byl v listopadu 2017 dokončen a uskladněn poslední z deseti palivových segmentů vzletových stupňů SRB. Tím vznikla časová rezerva od 10 měsíců u spodních (aft) segmentů do 15 měsíců u horních (forward) segmentů oproti nejpozdějšímu datu jejich odeslání na Kennedyho vesmírné středisko (KSC) pro podporu startovní připravenosti v prosinci 2019. V souladu s tímto termínem bude NASA potřebovat aft segmenty v budově Rotation Processing & Surge Facility (RPSF) na KSC nejpozději v říjnu, Orbital ATK je však připraven naložit segmenty do železničních kontejnerů a odeslat vlakem, kdykoli o to NASA požádá. Ta nyní přezkoumává možnost dodání segmentů na KSC v březnu, takže uskladnění v Promontory možná nebude trvat až do původně uvažovaného října.

Přeprava posledního, desátého palivového segmentu pro vzletové stupně SRB k uskladnění v Promontory, 20. listopadu

Na testovacím stanovišti 4619 V Marshallově středisku vesmírných letů (MSFC) v Huntsville byly v listopadu 2017 ukončeny strukturální testy neletového kvalifikačního exempláře motorové sekce v úrovni zatížení pro EM-1. V Michoud Assembly Facility (MAF) u New Orleans mezitím pokračuje příprava zbývajících tří kvalifikačních dílů centrálního stupně rakety SLS, určených ke strukturálním testům v MSFC. Kvalifikační intertank by měl být připraven v lednu, a do MSFC má být člunem Pegasus dopraven v květnu. Kvalifikační nádrž na kapalný vodík, která nyní prochází v buňce N budovy 131 aplikací tepelně izolační pěny, má být do MSFC dopravena v červnu, kvalifikační nádrž na kapalný kyslík v září.

Přehled strukturálních dílů a testovacích stanovišť

Díly pro letový centrální stupeň CS-1 budou popsány v pořadí od horních ke spodním. Po umístění horního dílu forward skirt ve vertikální poloze na otočný talíř v buňce Q byl na vnější stranu jeho pláště roboticky aplikován pěnový sprej. Po ukončení aplikace byla pěna oříznuta. Na fotografii má čerstvá polyuretanová pěna světle žlutou barvu, která se později vlivem UV záření změní na tmavě oranžovou. Po přesunu na stůl pro finální montáž byl díl vybaven vnitřními nosnými strukturami, elektroinstalací, hydraulickými a pneumatickými ovládacími prvky, potrubím pro kapaliny, ventilačními průduchy, počítači a elektronickými boxy pro navigaci a komunikaci. Funkční testy dílu mají být dokončeny počátkem ledna.

Forward skirt pro CS-1 po aplikaci tepelně izolační pěny

Hydrostatické testování letové nádrže centrálního stupně na kapalný kyslík, které probíhalo v buňce F budovy 110 v MAF za účelem ověření pevnosti svarů, bylo ukončeno 5. října 2017. Svary byly následně zkontrolovány nedestruktivní rentgenovou inspekcí. V prosinci byla vnitřní i vnější strana nádrže vyčištěna. Nyní bude následovat instalace senzorů. Poté proběhne v buňce P budovy 131 nástřik vrstvy základové barvy a v buňce N aplikace vrstvy tepelně izolační pěny. Všechny tyto práce budou provedeny ve vodorovné poloze. Po instalaci dalších senzorů bude nádrž v jedné ze dvou integračních buněk v budově 110 ve svislé poloze spojena pomocí přírubových šroubů s díly forward skirt a intertank do tzv. přední podsestavy. Každá příruba má kolem obvodu 360 otvorů pro šrouby. Po sešroubování budou příruby pokryty ručně rozprašovanou pěnou.

Infografika dílů centrálního stupně

Příruba kyslíkové nádrže pro spojení s dalšími díly pomocí šroubů do přední podsestavy

Aplikace pěny na intertank byla komplikovanější. Jeho panely jsou mnohem tlustší než ostatní prvky, jsou svisle žebrované a jsou sešroubovány, nikoli svařeny. Jednotlivé panely intertanku jsou navíc různé; panely na stranách, kde budou připojeny vzletové stupně SRB, mají více křížových žeber než jiné, takže intertank má zvnějšku kapsy různých velikostí. Na točnici v buňce G budovy 114 byly nejprve ručně vyplněny kapsy mezi jednotlivými žebry, a poté byl proveden celoobvodový robotický postřik. Díky této vrstvě má intertank podobný vnější hladký vzhled jako nádrže, na rozdíl od intertanku vnějších nádrží raketoplánu či dosavadních animací SLS. Po konečném oříznutí pěny byl intertank počátkem listopadu 2017 přesunut do oblasti 55 budovy 103, kde proběhla integrace nosných struktur a dalších prvků. Funkční testy intertanku mají být dokončeny koncem ledna.

Intertank pro CS-1 po aplikaci tepelně izolační pěny

V letové nádrži na kapalný vodík byly v říjnu 2017 v oblasti 6 budovy 103 v MAF vyplněny díry, které v ní zbyly po svařování. Tyto otvory byly vyplněny svařováním z vnitřní i z vnější strany nádrže. Poté byla provedena rentgenová inspekce svarů a byly nainstalovány kryty na velké otvory na koncích kupolí. 10. listopadu, tedy necelé dva měsíce po svaření nádrže, byla přepravena do vzdálené budovy 451. Pro srovnání, u kvalifikační vodíkové nádrže byl tento interval pětiměsíční. V budově 451 byly na letovou nádrž připojeny senzory pro měření namáhání během zkoušky těsnosti. Po natlakování nádrže plynným dusíkem byla provedena série zkušebních případů s přenosem zatížení do konstrukce nádrže. Dokončení testů bylo plánováno přibližně na konec roku 2017. Následně bude nádrž vrácena zpět do budovy 103. Tento milník byl u kvalifikační vodíkové nádrže, mj. i vlivem tehdejšího tornáda, realizován devět měsíců po svaření. Pokud však bude letová nádrž vrácena podle předpokladu v polovině ledna, půjde o pouhé čtyři měsíce po jejím svaření. V budově 103 proběhne opětovná rentgenová kontrola svarů pro porovnání a zhodnocení jejich stavu před a po zkoušce těsnosti. Po překlopení do svislé polohy bude nádrž v buňce E budovy 110 umyta vodou zevnitř i z vnějšku, a poté vysušena. Po opětovném překlopení do vodorovné polohy a instalaci senzorů bude přesunuta do budovy 131 k dvouměsíčnímu procesu přípravy, nátěru vrstvy základové barvy (v buňce P) a nástřiku vrstvy tepelně izolační pěny (v buňce N). V budově 103 bude následovat instalace dalších senzorů a příprava na instalaci potrubí. Poté bude nádrž v budově 110 spojena ve svislé poloze s motorovou sekcí do tzv. zadní podsestavy. Budova 110 je označována zkratkou VAB, avšak na rozdíl od ikonické Vehicle Assembly Building na KSC je její název Vertical Assembly Building.

Motorová sekce nebude mít na vnější straně izolační pěnu, ale na základní nátěr probíhá instalace vrstvy korku, který má mnohem vyšší toleranci k výrazně vyššímu okolnímu teplotnímu prostředí než pěna. Korek se následně natře vrstvou bílé barvy. Důvodem svrchního nátěru jsou vlastnosti korku, který má na rozdíl od pěny tendenci absorbovat vodu. Pěna bude naopak použita uvnitř motorové sekce k izolaci kryogenních potrubí a ventilů, určených pro distribuci paliva z pozemních zásobníků do nádrží centrálního stupně během tankování na rampě, ale i těch, které jsou určeny pro dodávky paliva z nádrží do motorů. Funkční testy motorové sekce mají být dokončeny v polovině května.

Finální integrace obou podsestav bude provedena v horizontální poloze v budově 103. Nakonec budou na centrální stupeň připojeny poslední prvky, například čtyři motory RS-25 (které jsou nyní uskladněny ve Stennisově středisku a do MAF mají být dopraveny v květnu), dvě vnější přívodní potrubí pro okysličovadlo a systémový tunel, který bude ukrytý ve vyříznuté a opětovně nanesené pěně po téměř celé délce centrálního stupně, a který bude obsahovat elektrické a datové kabely pro připojení senzorů, elektroniky, boxů avioniky a počítačů. Dokončený centrální stupeň CS-1 o hmotnosti přibližně 94 tun by měl být z továrny MAF vyvezen v prosinci. V témže měsíci by měl být dopraven nákladním člunem Pegasus do Stennisova střediska k testům. Harmonogram montáže centrálního stupně nemá žádnou časovou rezervu vzhledem k datu startovní připravenosti v prosinci 2019.

Letová vodíková nádrž na cestě do budovy 451 míjí Pathfinder centrálního stupně, 10. listopadu

Uskladněné motory pro centrální stupeň, říjen

Dokončený horní stupeň ICPS je nyní uskladněn v budově Space Station Processing Facility (SSPF) na KSC. Na adaptér Orion Stage Adapter (OSA), který bude spojovat horní stupeň ICPS a kosmickou loď Orion, byly v Marshallově středisku v listopadu instalovány držáky na 13 cubesatů a jednu jednotku s avionikou. Poté byla instalována membrána, vyrobená z několika vrstev tkanin z uhlíkových vláken naplněných epoxidem pro zabránění pronikání výparů z nosné rakety do blízkosti lodě Orion. Po instalaci avioniky, propojení kabelů, provedení elektrických testů a montáži detekční trubice nebezpečných plynů má být adaptér OSA v lednu dopraven na KSC. Centrální stupeň rakety SLS a horní stupeň ICPS bude spojovat adaptér Launch Vehicle Stage Adapter (LVSA). Na něj je nyní v MSFC pomocí ručního procesu nanášena pěnová tepelně izolační vrstva. Její aplikace má být dokončena v únoru, finální výroba adaptéru v červenci. Přeprava adaptéru LVSA na KSC je plánována na srpen. Vzhledem k časové rezervě zde bude adaptér LVSA uskladněn, stejně jako před ním ICPS i OSA.

Instalace membrány do adaptéru OSA, listopad

Infografika horní sestavy SLS

Kosmická loď Orion

Letový Orion, respektive modul pro posádku, je vybavován v budově Neil Armstrong Operations and Checkout Building (O&C) v Kennedyho vesmírném středisku. V posledním čtvrtletí roku 2017 byly dokončeny testy elektrických, řídicích a komunikačních systémů modulu, a v jeho horní části byly instalovány tři hlavní padáky a pět nafukovacích balónů. V prosinci prošel modul v tepelné komoře tepelnou zkouškou pro demonstraci činnosti v prostředí s tepelným namáháním. Již v říjnu prošel stejnou zkouškou i samotný tepelný štít. Ten má být k Orionu připojen v únoru, a v témže měsíci nebo v březnu i backshell panely tepelné ochrany, tvořící plášť Orionu. Protože má modul čtyřměsíční časovou rezervu, bude následně čekat na příjezd servisního modulu. V červenci má modul pro posádku projít akustickým testem, po kterém bude připraven na spojení do společné sestavy CSM. Už v průběhu prvního čtvrtletí mají být na KSC dopraveny jednotlivé díly záchranné věžičky LAS, v březnu i ogive panely, které v sestavě rakety zakryjí loď Orion. Tyto díly byly dokončeny s 13měsíční časovou rezervou.

Orion pro EM-1, listopad

Tepelný štít, říjen

Backshell panely pro Orion, říjen

Letový evropský servisní modul Orionu je připravován v montážní hale společnosti Airbus Defence and Space v Brémách v Německu. Je založen na osvědčené technologii ze zásobovacích lodí ATV, které letěly pětkrát na Mezinárodní vesmírnou stanici. Design pro Orion je však složitější s více systémy a s miniaturizovanou technologií, aby se vešla do menší struktury Orionu. Oproti integrovanému plánu NASA, vedoucímu ke startovní připravenosti v prosinci 2019, je servisní modul již nyní v jednoměsíčním skluzu. Riziko dalšího zpoždění je hlavně kvůli zpožděným dodávkám od dodavatelů. V listopadu 2017 byly instalovány malé postranní korekční motory systému RCS. Stále není jasné, kdy se podaří dodat od výrobce do Thales Alenia Space ventily pro distribuci dusíku, a od amerického dodavatele do Lampoldshausenu vysokotlaké ventily pro sestavu řízení tlaku PCA. V prosinci měl Airbus převzít jednotku systému dodávek a distribuce elektrické energie PCDU, a také poslední ze čtyř velkých palivových nádrží. Ještě před koncem roku měla být nádrž instalována do modulu, dosud však nebylo nic z toho potvrzeno. V únoru má být instalována nádrž na dusík, a také hlavní motor AJ10-190 ze systému OMS raketoplánu. Sestava řízení tlaku PCA má být do Airbusu dodána v březnu a integrována v témže měsíci nebo v dubnu. Funkční testy systému řízení teploty jsou dle ESA plánovány na duben, energetického systému na květen, a elektromagnetické kompability také na květen. Letecká přeprava modulu na KSC je v integrovaném plánu NASA uvedena na duben, zprávy z ESA však hovoří o červnu. Integrovaný plán předpokládá spojení servisního modulu s adaptérem CMA v květnu a s modulem pro posádku v říjnu, NASA se však již připravuje na odklad na prosinec.

Motory systému RCS pro servisní modul, listopad

Boxy PDE s elektronikou pro řízení vstřikování paliva v integrační hale servisního modulu, listopad

Pozemní vybavení Kennedyho vesmírného střediska

Na mobilní vypouštěcí plošinu Mobile Launcher (ML) zbývá instalovat méně než polovinu prvků pro obsluhu SLS a Orionu. 14. října 2017 bylo na plošinu zkušebně instalováno přístupové rameno Core Stage Intertank Umbilical (CSITU), určené pro ventilaci odpařeného plynného vodíku z prostoru nad vodíkovou nádrží, zajištění kontroly obsluhovaného prostoru a pro dodávky energie a dat pro systémy v intertanku. Po kontrole vhodnosti připojovacího hardwaru bylo rameno převezeno do budovy VAB k montáži přístrojů. Finální instalace na ML byla plánována na polovinu prosince. V říjnu 2017 bylo od výrobce dodáno rameno Crew Access Arm (CAA) pro nástup posádky do Orionu. Ukončení testování stabilizátoru rakety Vehicle Stabilizer System (VSS) v testovacím komplexu LETF včetně připravenosti pro převoz k ML bylo plánováno prosinec 2017. Na přístupovém rameni Interim Cryogenic Propulsion Stage Umbilical (ICPSU), určeném pro obsluhu horního stupně rakety, byly provedeny designové modifikace a nyní probíhá finální testování s plánovanou připraveností pro převoz k ML na leden. V lednu má být na dodání k plošině připraven také systém LO2 TSMU pro tankování kyslíku do centrálního stupně, v březnu LH2 TSMU pro tankování vodíku. Očekává se, že práce na plošině ML budou dokončeny do dubna.

Infografika vypouštěcí plošiny ML

Zkušební vyzdvižení ramene CSITU, 14. října

Přístupové rameno pro posádku CAA v blízkosti ML, 10. listopadu

V hale VAB bylo dokončeno vybavení přístupových plošin. Proběhly funkční testy plošin, výtahů a systémů požární ochrany. Na duben je plánována přeprava plošiny ML do VAB a zahájení procesu verifikace a validace plošiny s vybavením haly.

Na rampě 39B pokračovaly v příkopu pro odvod spalin práce na novém deflektoru plamenů. Souběžně pokračovaly i operace spojené s oživováním rampy, například tankování zásobníku kapalného kyslíku. V prosinci 2017 byl proveden test vodního systému, určeného k ochraně rakety před extrémními akustickými a teplotními podmínkami během zážehu motorů a vzletu. Účelem testu bylo ověřit funkčnost nového a modifikovaného potrubí, ventilů a trysek. Oživování rampy by mělo vyvrcholit v září, kdy má z haly VAB přijet pásový dopravník s plošinou ML k verifikaci a validaci rozhraní jednotlivých systémů ML a rampy. Software pro tyto ověřovací operace (Ground Flight Application Software GFAS 14) by měl být v řídicím středisku LCC připraven již v únoru.

2019 – rok testů a přípravy ke startu

V příštím roce by měly probíhat testy centrálního stupně rakety SLS a kosmické lodě Orion, ale i jejich následné sestavování v Kennedyho vesmírném středisku. Časová osa závisí na pokroku v pracích, naplánovaných na letošní rok, takže je nutno ji brát s rezervou. Pomůže však k bližšímu pochopení toho, co příprava k letu obnáší.

Na březen 2019 je na testovacím stanovišti B-2 ve Stennisově středisku ve státě Mississippi plánována zkouška tankování a vyprázdnění nádrží centrálního stupně. V dubnu 2019 by měl následovat osmiminutový zážehový test stupně. Software GRAS (Green Run Application Software) pro test by měl být dodán již letos v únoru. Odeslání centrálního stupně člunem Pegasus na KSC je plánováno na červen 2019.

V lednu 2019 má být zkompletovaný Orion přepraven na stanici Plum Brook v Ohiu k rozsáhlým vakuovým testům v tamní vakuové komoře v budově Space Power Facility, která je největší svého druhu na světě. Dvouměsíční testy budou prováděny za extrémních teplotních podmínek, od velmi chladných do horkých. Poté budou prováděny testy elektromagnetické kompatibility elektronických komponentů lodi. Ty by měly být dokončeny v dubnu. V květnu by měl být Orion odeslán zpět na KSC, konkrétně do budovy MPPF. Stanice Plum Brook bude použita k jednomu testu již letos v létě. Ten se týká makety Orionu určené pro letový test AA-2 záchranné věžičky LAS. Maketa podstoupí v Plum Brook akustický test, a následně bude odeslána na KSC pro další integrační práce.

Plnorozměrový nafukovací model Orionu ve vakuové komoře v Plum Brook, 2009

V budově Rotation Processing & Surge Facility (RPSF) na KSC mají od počátku roku 2019 probíhat práce na integraci segmentů stupňů SRB. Postupný převoz dokončených podsestav do montážní haly VAB je plánován na květen.

V budově Multi-Payload Processing Facility (MPPF) na KSC bude nejprve probíhat příprava separačního dílu pro test AA-2. Tento díl bude sloužit k oddělení věžičky LAS s maketou Orionu od nosné rakety Abort Test Booster, a už v lednu 2019 bude převezen do budovy LASF. V květnu má být na servisní stanoviště v MPPF přepraven Orion pro EM-1 z Plum Brook. Po naplnění systému RCS pohonnými látkami má být v červenci převezen do budovy LASF ke spojení s věžičkou LAS. Do MPPF se má v červenci naopak nastěhovat stupeň ICPS. Po jeho obsluze má být stupeň v srpnu převezen do montážní haly VAB.

Servisní stanoviště pro Orion v MPPF

V budově Launch Abort System Facility (LASF) na KSC má od ledna 2019 probíhat integrace letové makety Orionu pro test AA-2 se záchrannou věžičkou LAS do sestavy Launch Abort Vehicle. Počátkem dubna má být tato sestava převezena na startovní komplex SLC-46, kde bude posazena na nosič Abort Test Booster pro realizaci letového testu plánovaného na duben. V červenci má být z budovy MPPF přivezen do LASF Orion pro EM-1. V LASF má následně proběhnout integrace Orionu s věžičkou LAS, a na srpen je v plánu odvoz do budovy VAB.

Testovací kabina Orionu pro AA-2 v Langley, listopad

Do budovy Vehicle Assembly Building (VAB) je na květen 2019 plánováno přivezení jednotlivých dílů vzletových stupňů SRB z budov RPSF a BFF. V témže měsíci má pásový dopravník přivézt do montážního prostoru HB3 haly VAB mobilní vypouštěcí plošinu ML. Na červen je předpokládán příjezd centrálního stupně SLS a jeho příprava v nižší části budovy VAB, nazvané Low Bay. V červenci by mohlo proběhnout sestavení obou stupňů SRB a integrace centrálního stupně mezi ně. Je očekáván také příjezd adaptérů LVSA a OSA. Na srpen je v plánu částečný modální test SLS, příjezd sestavy Orion/LAS z budovy LASF a postupná integrace LVSA, ICPS, OSA a Orionu na centrální stupeň. Na září je v rozpisu plný modální test celé sestavy. V říjnu by mohla být sestava vyvezena na startovní rampu 39B pro listopadové zkušební natankování nádrží rakety. Po vyprázdnění nádrží je v plánu návrat do haly VAB a časová rezerva pro případné opravy. Na prosinec pak finální vývoz na rampu 39B pro let ve startovním okně 16. - 25. prosince 2019.

Integrovaný plán milníků k misi EM-1

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/nov_29_nac_v03-1.pdf
http://docs.house.gov/meetings/SY/SY16/20171109/106609/HHRG-115-SY16-Wstate-GerstenmaierW-20171109.pdf
https://www.nasa.gov/feature/nasa-completes-review-of-first-sls-orion-deep-space-exploration-mission
http://spacenews.com/decision-on-em-1-launch-date-still-pending/
https://www.nasaspaceflight.com/2017/12/protecting-sls-fire-ice-tps-foam-application-proceeding-maf/
https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/sls_november_mthly_highlights_web.pdf
http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Orion/The_road_to_Orion_s_launch
http://www.sanduskyregister.com/story/201712050022

Práhy
Za obsah komentáře zodpovídá jeho autor.

Stránka byla vygenerována za 0.082389 vteřiny.