Dá se říci,že si již po léta zvykáme na přítomnost různých a nám
mnohdy nic neříkajících zkratek. Některé nám přece jen něco málo říkají,
ale ty zase patří do jisté kategorie tvz. nutných. Krácení názvů,které
nechceme vyslovovat a vypisovat na papír v celé své celistvosti , nám může
sice usnadnit práci a pomoci,ale také a to často komplikuje život. Tímto
článkem oslovuji hlavně obec čtenářů ,kteří se zajímají o kosmonautiku
. Předpokládám tedy , že se již se zkratkou nejednou setkali. Dovede si
také představit ,že rovněž zkratka ,která tvoří i nadpis tedy ARD již pro
Vás mnohé něco znamená.
ARD-Atmospheric Re-entry Demonstrator., tedy v češtině Atmosférický
návratový demonstrátor-kabina a neboli kapsle.
Daniel
Lazecký (e-mail:
SpaceDaniel@post.cz)
K napsání těchto několika řádků o ARD mne přinutila skutečnost, že jsem
měl to štěstí tento demonstrátor uvidět na vlastní oči, a dokonce si i
v nestřeženém okamžiku na něj sáhnout. Tuto příležitost jsem měl na mezinárodním
prestižním airshow na francouzském LeBourget 99.
Mé pocity ,které zde popisuji by se také daly napsat na závěr a snad by
se tam i hodily, ale nechci takto učinit. Dojem,která na mne ARD udělal
byl jakýmsi prvotním zážehem-iniciací proč nyní čtete tyto řádky.
Musím
podotknout ,že ještě než jsem takto ARD uviděl, jsem o jeho existenci věděl
dost sporadicky . Něco málo bylo v naších časopisech, ale ani ty mne nedokázaly
svým způsobem nadchnout tak, aby se můj zájem ubíral směrem potřebným pro
získání dalších informací. Vše vlastně "vyprovokoval"můj společný
zájezd s mým kolegou na LeBourget. Při prvních pohledech jsem zůstal jako
přikovaný a okamžitě se mi vyvolaly vzpomínky na lety do kosmu v rámci
programu Apollo. Ostatně tento rok oslavili"pozemšťané" 30té
výročí prvního přistání lidí na Měsíci.
Věřím,
že ti z Vás, kteří se kosmonautikou nějak zabýváte, mi uvěří, že při pohledu
-a jak jsem již také napsal i doteku ,se mi doslova rozbušilo srdce jako
závodnímu oři. Tento zážitek je prostě nepopsatelný ,vždyť kolik možností
za život máte uvidět a sáhnout si na věc,která v kosmu byla a posléze se
také vrátila zpět na Zemi. Jistě uznáte sami,že tato možnost se jen tak
hned opakovat nebude...........,ale zpět.
Co
je tedy ARD mimo svou vysvětlující zkratku ? Jedná se o 80% redukovanou
zmenšeninu původní návratové kabiny APOLLO se shodnou koncepcí. Dle svého
názvu se jedná skutečně o demonstrátor -ověřovací model kosmické lodi.
Ve skutečnosti se však nejedná o finální tvar.,tedy pouze o využití tvaru
nápadně shodného s jíž zmíněným APOLLem. Svou funkcí a fyzickou přítomností
bude v rámci programu kosmického výzkumu ESA plnit úlohu transportní,návratové
a evakuační kabiny ze stálé orbitální stanice ISS. Demonstrátor je svým
způsobem přirozeným předvojem hned několika různých návratových a evakuačních
systémů, které se svým významem rovněž pojí s ISS.Konečným vyústěním a
finálním řešením,který má ARD "vyšlapat", bude CRV-Crew Return
Vehicle. Tedy plně návratová kabina pro posádku.
ARD
je tedy majetkem ESA-Evropské kosmické agentury , která uzavřela smlouvu
s letecko-kosmickou firmou Aerospatiale. Ta vzala na sebe výrobu. K podpisu
smlouvy došlo v září roku 1994, a jednalo se o dvouletý kontrakt ujednávající
výrobu schránky-kabiny. Mělo se jednat o cca 50%ní zmenšeninu původně plánované
kabiny z projektu CRV a CTV( Crew Transport Vehicle ). Tvarem ARD zamýšlený
CRV a CTV nepřipomíná, ale přesto podobností se váže jak jsme si již připomenuli
k velitelské sekci Apollo.
ESA
velmi usilovala a stále ještě usiluje o to ,aby jí byl svěřen podíl na
prostředcích jakými jsou CTV a CRV. Jde o významný podíl na zajištění nouzových
návratů posádek z paluby kosmické orbitální stanice ISS zpět na Zemi.,
a nebo také transport části posádek na uvedenou stanici. Konkurence je
již nyní velká a spíše větší naděje se vkládají do konkurentů jakými jsou
ruské Sojuzy a nebo americký X-38. Naskýtá se tak otázka zda ARD vlastně
nepřišel pozdě a nebo zda prostě není již zbytečný.
Dovolím
si tvrdit,že ne a to dost rozhodně. Otevírá se tak nová možnost pro jiné
kosmonauty než z Ruska a nebo USA. Řekl bych, že ARD bude plnit svou úlohu
hlavně pro Evropský kontinent. Chci tím říct ,že evropští kosmonauti budou
moci opustit stanici a nebo být vystřídáni bez závislosti na USA a Rusku.
Zde zase vidím jisté šance i pro naší republiku . Je to šance především
pro spousty ambiciózních lidí ,kteří se chtějí svým způsobem zapojit do
výzkumu vesmíru. Dost možná budeme moci v rámci mezinárodní spolupráce
v tomto směru vyslat svého kosmonauta na stanici.
Vraťme
se však zpět k našemu ARD. Hlavním dodavatelem je firma Aérospatiale,která
spolupracovala s cca 22ti společnostmi z 9ti účastnických zemí slučujících
se v evropskou kosmickou agenturu ESA. ARD byl pak společným dílem vytvořen
v rámci programu MSTP-Manned Space Transportion Program.,který ESA garantovala.
27.9.1994-se
generální ředitel ESA J.M.Lutton na tiskové konferenci vyjádřil,že ESA
jako instituce definitivně opouští myšlenku jejímž "plodem" měl
být miniraketoplán HERMES. V rámci úspor byl do budoucna původní plán aktivit
redukován na přístupnější vývoj a výrobu pilotované kabiny na jedno použití.
Začalo se tedy stále hlasitěji hovořit o projektu transportní a návratové
kabiny CTV-resp. ARD. Tento nyní tvoří jistý základ předvoje dalších projektů
. Projekční práce a ideové studie se rozeběhly naplno. Zatím se vše tvořilo
na kreslících prknech a počítačích konstruktérů . Ověřovaly a zkoušely
se různé modely ....oprašovalo se mnohé z již hotových prací ,které se
měly uplatnit na HERMESu. Výsledkem byl kompromis ,který všem nápadně připomínal
zmenšeninu velitelské sekce Apollo.
První ověřovací zkoušky makety ARD se uskutečnily 14.7.1996 roku. Těleso
bylo vyneseno balónem do výšky 23 km nad Zemí,kde nastal automatický shoz-volný
pád . Ve výšce okolo 10km byl vydán povel pro pyrotechnické vytažení tří
padáků. Po jejich plném rozvinutí následoval asi18ti minutové přistání,které
skončilo přistáním na mořské hladině Středozemního moře u TRAPANI na Sicílii.
První etapa zkoušek byla splněna.
25.5.1998
po náročných dnech a téměř dvou létech pečlivého všemožného zkoušení a
ověřování získala ESA od firmy Aérospatiale konečně letový exemplář kapsle
ARD. Ihned následovaly další testy společně s přípravami na let,ale ještě
zdaleka nebylo vyhráno. Různorodé potíže s tehdy novým a doposud nejsilnějším
raketovým nosičem ESA /ARIANE 5 stále odsouvala den dé startu na pozdější
termíny. Za těchto okolností byl tedy alespoň vyhotoven jakýsi strategický
plán neboli podrobný harmonogram letu, byly přesně vypočteny různé charakteristiky
letu včetně návratu a vylovení...... Záměrem zkušebního letu byl klíčový
experiment věnovaný sestupu tohoto tělesa po zhruba jednom obletu zpět
na Zem, a také samozřejmě proces přistání.
Co se tvaru ARD týče, pokud se vrátíme zpět do historie napadá nás nezodpovězená
otázka .Tvar podobný Apollu,3 padáky stejně jako u Apollo a tepelná ochrana
obdobná Apollu . Tak tedy proč? Bylo by zbytečné vymýšlet již vymyšlené,vyzkoušené
a ověřené ! Podstatným zlomem v jepičím životě ARD je datum 21.09.1998,
kdy ustavená komise zodpovědná za technický stav nosiče Ariane 5 3. prohlásila,
že je tento nosič po uskutečněných generálních zkouškách letuschopný. Bohužel
ani to ještě nebyl všem pokusům dostat toto těleso do vesmíru konec. Jak
dnes již víme teprve třetí zkušební start Ariane s označením A503,který
se pro zpoždění zaviněným při tankování hydrazinu pro systémy orientačních
motorů ARD uskutečnil teprve až 21.10.1998. Impozantní start ARIANE 5 tak
otevřel opět pomyslné brány vesmíru dokořán. V cca 70km výšce nad zemským
povrchem se oddělily 2 kusy pomocných startovacích boosterů-motorů,aby
po vzoru amerického Space Shuttle spadly na svých padácích zpět k tzv.
"recyklaci". O něco málo později dochází k oddělení aerodynamického
krytu užitečného zatížení.
Za
12 minut od startu dosahuje ve výši 209 km ARD orbitu a odděluje se od
přípravku,který jej pojí s polofunkční maketou družice Maqsat3. Vzápětí
druhý stupeň EPS Ariane 5 zážehem na dobu cca 16 minut uvedl tuto spoludružici
z dráhy přechodové na dráhu geostacionární s parametry orbity 1027-35863
km, a se sklonem k rovníku 6,9st. Po nezbytné korekci Maqsatu 3 byl zkušebně
ještě jednou na dobu 1 sec restartován motor EPS, což se také úspěšně zdařilo.
ARD pak následovně pokračoval po své již suborbitální dráze která činila
830 km. Při autonomním letu byly výsledky měření registrované v kabině
záznamníky a pozemní stanicí v Liberville /Gabou/. Řídící středisko dalo
pokyn otočit ve výšce 140 km ARD do úhlu 20°svou podélnou osou k Zemi.
Uvedených 20°je ideálních pro fázi sestupu. Po cca 75ti minutách od startu
došlo v důsledku tření o tepelnou ochranu k ionizovanému záření v okolí
celé kabiny . Jde o jev ,který je průvodním pro každé lidmi sestrojené
těleso. Vše se dá přirovnat k jakési kleci,která nepustí žádný rádiový
signál tam a ani zpět. Přerušení spojení nastalo v 60ti km výšce oproti
původnímu předpokladu 85 km.,vše pak trvalo 2 minuty . Po této dobrovolné
odmlce byla telemetrie opět zachycena letounem USAF. ARD se vřítil do atmosféry
rychlostí 27 130km/h a jeho tepelná ochrana se rozpálila pekelným žárem
na teplotu mírně přes 2000°C. Přístroje v kabině naměřily průměrnou teplotu
40°C.
Fáze návratu byla pro ARD jednou z klíčových úloh,které měl za svého
letu zvládnout. Řízený návrat zajištovalo 7 motorků orientace kabiny tzv.
tříosou stabilizací. Celková spotřeba těchto motorků činila úhrnem pouze
19 kg hydrazinu. Při sestupové části bylo také využito již zminované tvarová
shodnosti s APOLLO. Jde o asymetrický tvar kabiny , jejíž obtékání vzduchem
způsobuje jistý vztlakový efekt . Natáčením kabiny v podélné ose tak lze
ovlivnovat směr letu.
Takto vše probíhalo do výše 13,89 km nad Zemí, kdy v 88 minutě od startu
byly vydány procedury pro otevření padáků . Tři kusy padáků se spolehlivě
rozevřely a ztlumily tak rychlost dopadu na 7 m/s. Vítězství nastalo po
cca 103 minutách od startu kdy kapsle ARD přistála do vod Tichého oceánu
mezi souostrovím Marquezy a Havají. Před dosednutím na mořskou hladinu
byla záměrně přeseknuta jedna sada padákových šnúr , aby kabina dopadla
šikmo na vodní hladinu. Výsledkem bylo snížení dopadového rázu na hodnotu
přetížení 8g. Po dopadu se aktivoval automaják systému SARSAT-KOSPAS,který
napomohl vyhledávací skupině najít ARD ve vlnách. Vzápětí nato došlo k
nafouknutí rychlovaků ,které stabilizovaly vzduchotěsnou kabinu na hladině.
Přistání
korigoval řídící systém ARD společně s USA družicovým systémem GPS-Global
Positioning System,který se stává již spíše víceméně světovým standartem
v tomto směru navigace........Mimo tuto podporu pomohl tento systém kabině
ARD přistát jen asi 5km od plánovaného bodu dopadu. Existují dokonce odhady,které
praví o tom , že kdyby nebylo GPS ,odchylka v dopadu by činila asi 25km.
Pátrací skupina ,která ARD hledala ve vlnách jižního Pacifiku patřila
USAF., a bylo tak učiněno společnými silami s francouzským vrtulníkem patřící
fregatě Prairial. Po asi třech hodinách pátrání dorazil již k plovajícímu
ARD francouzský remorkér Le Révi. Další 4 hodiny po nezbytném zabezpečení
zbylého paliva ze systému orientace byla již kabina vyzdvižena na palubu
zmíněného remorkéru. Takto skončila pouť ARD vesmírem. Ještě nyní se vyhodnocují
nasbírané zkušenosti a údaje získané v průběhu letu,aby tak mohly posloužit
pro další vývoj a výrobu. Musím zde také připomenout skutečnost,že ARD
-kosmické těleso umělého původu tradičně neobdrželo mezinárodní katalogové
číslo . Let této návratové schránky ověřil konstrukci nového nosiče Ariane
5 . Vše tedy hovoří pro ,když si dovolím konstatovat , že ESA disponuje
velmi konkurenceschopným nosičem před který stojí budoucnost. Během letu
návratové kapsle pozorovalo přes 200 různých senzorů , které sledovaly
dynamiku celého letu . Hlavním úkolem bylo však sledování tzv. kritických
momentů při vnikání do zemské atmosféry. Vysláním návratové kabiny bylo
také ověření konstrukce a materiálů použitého pro tepelnou ochranu . Stejně
tak dobře byl vyzkoušen navigační systém,software pilotního režimu, byla
také vyzkoušena a to úspěšně orientace a stabilizace této lodi v prostoru.
Konstruktéři a stavitelé se rovněž shodli s účinností navrženého padáku
a komunikačním zařízení.
Návštěvníci si na výstavišti v Le Bourget 99 mohli ARD prohlédnout zcela
zblízka. Tři odkryté panely ,které byly nahrazeny tvarově a rozměrově shodnými
plexiskly-umožnovaly prohlédnout si tuto konstrukci i zevnitř. Na mnohé
návštěvníky působil obsah kabiny spíše dojmem přehršele množství kabelů,spojek,různé
elektroniky a krabic k nim patřící.Bylo možné si také všimnout jistého
certifikátu pravosti,že se nejednalo k vystavený model 1:1., ale o skutečný
ARD. Tím přesvědčivým argumentem byla tepelné ochrana, která nesla jasné
známky tepelného otěru o atmosféru. ........mohli jste se také dívat s
němým úžasem na nepopsatelné grimasy návštěvníků zírající na tuto kapsli......takový
byl ARD.
"Spolubydlící
na palubě jedné lodi"
Nyní byla stále řeč jen o ARD , ano to byl hlavní užitečný náklad, ale
ve skutečnosti zde byl ještě jeden o kterém bychom neměli zapomenout. Na
palubě raketového nosiče ARIANE 5 bylo ještě něco.,něco jako další spolubydlící
na jedné palubě. Tímto jakýmsi sousedem byla jistá družice a o ní si nyní
něco řekneme alespoň symbolicky.
Název družice -Maqsat 3. Jde o jistý druh družice a lze říci, že tak
jako v případě ARD lze hovořit o jakémsi konstrukčním kompromisu, ale v
širším měřítku. Maqsat 3 je svou váhovou kategorií a polofunkční konstrukcí
spíše funkční polomaketou. Tedy těleso -maketa funkční družice umělého
původu. Na své palubě nesla snímače hluku, vibrací a čidla rozložení působících
sil na konstrukci uvnitř. Polofunkční družice byla vyrobena na zakázku
u firmy Kayser-Threde, a na rozdíl od ARD dostala přiřazeno mezinárodní
katalogové číslo 1998-059A. Po svém vynesení zústalo toto těleso spojeno
s urychlovací konzolou horního stupně nosiče. Stalo se tak zcela účelově
, a to se záměrem zminimalizovat vznik tzv. "kovového létajícího šrotu"
po různých orbitách.
Síla ARIANE 5 /503/ splnila své očekávání . Zcela lehce a elegantně
vynesla Maqsat 3 nejdříve na přechodovou a posléze též na geostacionární
dráhu s parametry 1027x35 863km, a se sklonem 7°k rovníku. V průběhu letu
byly získávány údaje dle uvedených smímačů a čidel na palubě, a dá se konstatovat
,že i toto těleso splnilo svá konstrukční očekávání......
Samotné tělo družice bylo uzavřeno ve svém speciálním přepravním pouzdře
a upevněno na shodném adaptéru jako ARD . Samotný adaptér nesl název SPELTRA.
Hmotnost Maqsatu 3 byla přibližně 2730kg a řadila se tak svým charakterem
do družicové standartní patformy ESA.
Havířov 4,4,2000 Daniel Lazecký
*použito materiálů ESA a archívu D.Lazeckého,fotografií ESA a autora
Aktualizováno: 11.04.2000
[ Obsah | Novinky
v kosmonautice | Články ]
Pokud není uvedeno jinak, jsou použité fotografie z NASA (viz. Using NASA Imagery) a dalších volně přístupných zdrojů.
(originál je na https://mek.kosmo.cz/novinky/clanky/ardlb99.htm)