Jak probíhá záchrana astronautů po nouzovém přistání do moře a další zajímavosti o únikovém testu

Dlouho očekávaný test záchranného systému lodi Crew Dragon byl kvůli počasí odložen ze sobotu na neděli. Od vydání našeho podrobného článku o této explozivní zkoušce (doporučuji přečíst jako první) však vyšla najevo řada zajímavých informací a novinek o tom, co můžeme během testu očekávat a co všechno si při něm angažované týmy nacvičí. Zároveň jsme se dozvěděli, jak pokračují přípravy na první misi Crew Dragonu s astronauty, na jejíž start možná nebudeme muset čekat moc dlouho.

Účelem aktuálního testu je prověřit funkčnost záchranného systému kosmické lodi Crew Dragon v situaci, kdy během letu selže nosná raketa Falcon 9. Loď je pro tyto účely vybavena osmi silnými tlačnými motory SuperDraco, které dokážou už 100 milisekund po zážehu dosáhnout plného tahu a odnést loď i s posádkou do bezpečí.

V pátek proběhla tisková konference se zástupci NASA i SpaceX, během které jsme se dozvěděli několik doplňujících informací a vyjasnilo se pár věcí.

K aktivaci únikového systému by mělo dojít 84 sekund po startu, když raketa bude ve výšce kolem 20 km nad mořem a ve vzdálenosti 4 km od rampy. Motory SuperDraco se zažehnou na přibližně 10 sekund a během této doby loď dosáhne rychlosti kolem Mach 2,3. Na palubě budou v sedadlech sedět dva panáci, kteří během testu zažijí maximální přetížení kolem 4 g. Po vypnutí motorů SuperDraco loď doplachtí do nejvyššího bodu své dráhy a poté bude odhozen trunk, jehož hlavní funkcí do té doby bylo zajistit stabilizaci lodi během únikového manévru. Následně se Crew Dragon pomocí malých korekčních motorů Draco přetočí to optimální polohy a začne sekvence vypouštění padáků. Nejdříve uvidíme dva brzdicí padáky, ty budou nedlouho poté odhozeny a následně dojde k vytažení čtveřice hlavních padáků. Půjde o padáky třetí generace (Mk3), s nimiž SpaceX provedlo spoustu dílčích testů a také už deset úspěšných zkoušek se třemi či čtyřmi padáky najednou. Crew Dragon poté přistane v Atlantiku ve vzdálenosti 30–35 kilometrů od místa startu. Celý proces hezky znázorňuje oficiální animace:

Co se stane s Falconem 9, který bude tentokrát tvořen novým druhým stupněm bez motoru Merlin a již třikrát použitým prvním stupněm B1046? Raketa není vybavena přistávacím hardwarem a SpaceX očekává, že Falcon se rozpadne nedlouho po oddělení Crew Dragonu. Nejspíš prý dojde také ke vznícení zbytkového paliva, takže bychom se mohli dočkat slušného ohňostroje na obloze. Během testu bude pořizovat záběry také letoun NASA WB-57, který v minulosti natáčel návrat Falconu 9 během mise CRS-4 a také vstup Crew Dragonu do atmosféry během mise DM-1.

Zajímavé je, že autonomní sebedestrukční systém na raketě bude při tomto testu aktivní, avšak k jeho spuštění dojde pouze v případě, že Falcon 9 selže nebo se odkloní od nominální trajektorie ještě před naprogramovaným vypnutím motorů 84 sekund po startu. Pokud se let dostane do fáze, kdy podle plánu proběhne aktivace únikového systému Crew Dragonu, k sebedestrukci rakety už poté nedojde. To je podle Benjiho Reeda ze SpaceX záměrné a důvodem je to, že Falcon 9 už bude mít vypnuté motory a SpaceX z analýz a simulací ví, co se s raketou může stát dál a kam dopadnou trosky, z čehož neplynou žádná rizika pro lidi na zemi. Destrukce rakety prý tedy není potřeba. Na navazující otázku, zda tohle platí jen pro tento konkrétní test, nebo se to týká i budoucích pilotovaných misí, Reed odpověděl tak, že se domnívá, že to platí obecně, ale nebyl si moc jistý.

Účelem únikového testu však není jen prověřit fungování Crew Dragonu a Falconu 9. Pro SpaceX, NASA a další subjekty to je ideální příležitost pro otestování a nacvičení rozličných souvisejících aktivit a procesů. Například astronauté NASA Bob Behnken a Doug Hurley v pátek absolvovali zkoušku nanečisto, při níž si procvičili stejné předstartovní přípravy, které by prováděli před pilotovanou misí DM-2.

Stejně tak přistání Crew Dragonu do moře bude skvělou příležitostí pro letectvo, jehož oddíl parazáchranářů bude mít na starosti záchranu astronautů při nouzových situacích během pilotovaných misí. U misí, kde se Crew Dragon s astronauty vrátí zpět na Zemi podle plánu, má na starost jejich vylovení SpaceX, které pro tyto účely využívá především lodě GO Searcher a GO Navigator. Avšak v situaci, kdy dojde k aktivaci záchranného systému nebo k přistání na neplánovaném místě, budou první na scéně parazáchranáři.

Trajektorie, po které Crew Dragon létá k Mezinárodní vesmírné stanici, je proto záměrně navržena tak, aby v případě předčasného přerušení letu kosmická loď nikdy nepřistávala moc daleko od pobřeží USA, Kanady nebo Irska. Například pokud dojde k nouzové situaci na rampě nebo krátce po startu a Crew Dragon po únikovém manévru přistane ve vzdálenosti do 370 kilometrů od Canaveralu, do 15 minut bude vyslán záchranný tým z místní Patrickovy letecké základny. Tito parazáchranáři využívají letoun HC-130 a také vrtulníky HH-60 Pave Hawk a cílem je dostat astronauty z vody a přepravit je do nemocnice nejpozději do šesti hodin. Jakmile záchranáři dorazí na místo přistání Crew Dragonu s astronauty, seskočí k lodi na padácích a budou využívat nafukovací lodě.

Pro nouzová přistání v Tichém oceánu po návratu z oběžné dráhy by byl do hodiny vyslán tým z letecké základny na Havaji v letounu C-17, který by měl být schopen dostat se k astronautům kdekoli na světě do 24 hodin. Crew Dragon je proto vybaven blikajícími světly a rádiovými majáky, které usnadňují jeho nalezení ve vodě. Astronauté navíc budou mít ruční vysílačky a osobní majáky pro určení jejich polohy. Kosmická loď má na palubě také nafukovací raft a další věci pro přežití, jako jsou jídlo a voda, léky, signalizační zrcadla, přikrývky apod.

Kvůli tomu, že nouzová situace může nastat v libovolné fázi letu, bude potřeba před startem brát ohled nejen na počasí na rampě, ale také na všech místech na moři, kde by Crew Dragon mohl potenciálně přistát při aktivaci únikového systému. Například aktuální únikový test byl v plánu na sobotu a i když bylo počasí na rampě téměř perfektní, rozbouřené moře v přistávací oblasti vedlo k odkladu na neděli. V tomto záložním termínu se očekávají dobré podmínky na moři, ale zato výrazně horší podmínky na startovní rampě než v sobotu. Startovní okno však je 6hodinové, takže SpaceX bude mít dost příležitostí najít ideální okamžik pro start za příznívých podmínek.

Nicméně ať už test proběhne kdykoli, pokud při něm vše půjde dobře, Crew Dragon z tohoto testu by podle Benjiho Reeda ze SpaceX mohl být v budoucnu použit znovu, ale zatím to není jisté. Loď sice prý nemá kompletně vybavený interiér, ale jinak je víceméně plnohodnotná, takže by teoreticky mělo být možné ji využít znovu. Záleží však také na tom, v jakém stavu bude loď po únikovém testu, při kterém bude vystavena nadprůměrným náporům.

A pokud bude únikový test úspěšný, co všechno bude potřeba dokončit, než bude moci proběhnout mise DM-2, tedy první start Crew Dragonu s astronauty? Manažerka programu NASA Commercial Crew Kathy Lueders uvedla, že SpaceX v únoru čekají ještě dva testy padáků Mk3, ale že výsledky dosavadních zkoušek jsou velmi dobré.

SpaceX si však může odškrtnout dvě nově vyřízené věci. Podle Benjiho Reeda už totiž bylo dokončeno vyšetřování loňské nehody, při které došlo k výbuchu Crew Dragonu během testování. Na základě vyšetřování SpaceX upravilo tlakovací systém motorů Crew Dragonu, aby se podobná situace neopakovala. Kathy Lueders dodala, že v rámci vyšetřování byla provedena spousta testů a týmy NASA i SpaceX se toho hodně přiučily.

Druhou vyřízenou věcí je strašák jménem „load-and-go“, což je označení pro způsob tankování raket Falcon před startem. V minulosti totiž astronauté nastupovali do kosmické lodi či raketoplánu vždy až po dokončení tankování nosné rakety. Falcony však využívají hluboce podchlazené pohonné látky a aby se co nejvíce omezilo jejich ohřívání po natankování, které snižuje nosnost, rakety startují těsně po dokončení tankování. U pilotovaných misí Crew Dragonu je tedy potřeba, aby astronauté nastoupili do lodi ještě před zahájením tankování.

Dohlížející panel ASAP (NASA Aerospace Safety Advisory Panel) však s tímto způsobem nástupu posádky měl problém kvůli nehodě Amos-6, při které vybuchl Falcon 9 na rampě během tankování. NASA tedy v posledních letech prováděla analýzy a vedla diskuze s ASAP ohledně této problematiky. Z aktuální zprávy ASAP však vyplývá, že panel je konečně spokojen s tím, jak se NASA postavila k potenciálním problémům plynoucím z tohoto způsobu nástupu posádky a jak řídí související rizika.

Co se týče připravenosti Crew Dragonu C205, který poletí na demonstrační misi DM-2 s dvěma astronauty, tak ten podle Benjiho Reeda nedávno absolvoval testování ve vakuové komoře a také k němu byl aktuálně připojen tepelný štít. Loď je prý téměř hotová a koncem ledna by měla být odeslána z Hawthorne do Kennedyho vesmírného střediska na Floridě. Zde budou pokračovat jeho přípravy na start a souběžně s tím budou NASA a SpaceX dokončovat finální analýzy, vyhodnocení připravenosti a další důležité „papírování“. Let Crew Dragonu s astronauty Bobem Behnkenem a Dougem Hurleym na palubě by pak podle Kathy Lueders mohl proběhnout nejdříve začátkem března. Držme tedy palce, ať únikový test proběhne dobře, jinak totiž pravděpodobně dojde k odkladům dalších misí Crew Dragonu.

Záznam tiskové konference před únikovým testem Crew Dragonu:

Zdroje: Spaceflight Now, NASA Spaceflight, NASA, Spaceflight Now