Jakým problémům čelí loď Crew Dragon? Čekají nás další odklady?
Společnosti SpaceX a Boeing získaly v roce 2014 kontrakty NASA na vývoj pilotovaných lodí Crew Dragon a Starliner pro potřeby přepravy astronautů na Mezinárodní vesmírnou stanici. Program od té doby hodně pokročil, ale potýká se s neustálými odklady. Původní termín první demonstrační mise byl postupně odložen z konce roku 2016 na druhou polovinu 2018. Zástupci obou firem, NASA a dalších orgánů se nyní zúčastnili slyšení s americkými poslanci, kde čelili náročným otázkám ohledně odkladů, bezpečnosti a také kritice kvůli dřívějším nehodám. Z odpovědí a souvisejících materiálů jsme se dozvěděli nové informace ohledně následků nehody Amos-6, odhadovaných termínů finální certifikace, Blocku 5 a obav o bezpečnost posádky během nástupu do lodi.
SpaceX na slyšení zastupoval Hans Koenigsmann, který má ve firmě na starost spolehlivost letů. Čelil především kritice a obavám o bezpečnost posádky na základě nehod CRS-7 a Amos-6. Koenigsmann reagoval, že kdyby na těchto dvou misích byla přítomna posádka, únikový systém Crew Dragonu by v obou případech astronauty zachránil. Řeč přišla také na selhání mise Zuma a nehodu při testování motoru Merlin v texaském McGregoru.
Dragon při testu únikového systému v květnu 2015. (Zdroj: SpaceX)
Co se týče Zumy, Koenigsmann zopakoval, že Falcon 9 během této mise udělal vše, co měl, ale žádné nové informace neposkytl. Zástupce NASA dodal, že o okolnostech selhání Zumy nic neví, ale kdyby se ukázalo, že šlo o selhání ze strany SpaceX, agentura by byla informována a zapojila by se do vyšetřování. U nehody s motorem Merlin pak Koenigsmann vše uvedl na pravou míru, když vysvětlil, že se nejednalo o výbuch motoru při testování, nýbrž o požár na zkušebním stavu způsobený pochybením během testovacím procesu. Motor však v té době ani neběžel, takže rozhodně nešlo o selhání motoru. Z toho důvodu incident také neměl žádný dopad na budoucí lety.
Testovací stav pro dva motory Merlin (Foto: SpaceX)
Dopady nehody Amos-6, při které Falcon 9 vybuchl na rampě během příprav na statický zážeh, byly významnější. Vyšetřování SpaceX tehdy došlo k závěru, že na vině bylo prohnutí heliové nádrže v horním stupni, nahromadění pevného kyslíku v mezeře mezi nádrží a obalem z uhlíkového kompozitu a následné vznícení způsobené zvýšením tlaku v důsledku tepelného rozpínání nádrže. SpaceX následně provedlo rozsáhlé testování nádrží, při kterém se firmě podařilo replikovat tyto podmínky. Z toho důvodu se SpaceX vrátilo k pomalejšímu procesu tankování, během kterého k tomuto problému nedochází. Souběžně firma začalo pracovat na vylepšené variantě heliových nádrží, která by měla problému zcela zabránit, a to i při rychlejším tankování, které bylo použito u mise Amos-6. Tento vylepšený heliový systém bude součástí Blocku 5, což je nová varianta Falconu 9, která byla navržena pro přepravu astronautů a také snazší znovupoužitelnost. Tato varianta také řeší problém praskajících lopatek turbočerpadel v motorech Merlin, který NASA považovala za nepřípustný.
Výbuch Amos-6 během příprav na rutinní statický zážeh (Zdroj: US Launch Report)
Během slyšení jsme se dozvěděli, že NASA provedla vlastní vyšetřování nehody Amos-6, ale výsledná zpráva zatím není veřejně k dispozici. Zároveň vyplula na povrch informace o tom, že NASA si u SpaceX objednala stavbu testovacího stavu pro analýzu problematiky pevného kyslíku a také vývoj alternativní varianty heliových nádrží z Inconelu (slitina niklu a chromu). To vše pro případ, že by výše zmíněné vylepšené nádrže vyvinuté SpaceX v rámci Blocku 5 nakonec nesplnily očekávání a neprošly certifikací.
Komise ASAP, která v NASA dohlíží na dodržování bezpečnosti u jednotlivých projektů, však varuje, že vzhledem ke zvýšené hmotnosti těchto nádrží z Inconelu by nejspíš byly potřeba rozsáhlejší změny na raketě, což by pravděpodobně způsobilo další odklady. Navíc pokud by byl tento speciální typ nádrží používán jen na misích pro NASA, praktické ověření jejich fungování během ostrých letů by trvalo o dost déle. NASA v současnosti po SpaceX požaduje minimálně 7 misí s Falconem 9 ve variantě Block 5, než na této raketě budou moci letět astronauté. Hlavním důvodem je ověření, že vylepšené heliové nádrže a motory Merlin fungují podle představ. Pro SpaceX by splnění tohoto požadavku nemělo být problém, neboť demonstrační mise Crew Dragonu s posádkou neproběhne dříve než na konci roku, zatímco k premiéře Blocku 5 by mohlo dojít už na jaře.
Dalším nedořešeným bodem je bezpečí posádky během nástupu do Crew Dragonu. SpaceX tvrdí, že v jejich případě je nejbezpečnější metodou nástup posádky do lodi, když je raketa prázdná. Obslužný personál by se následně odebral do bezpečné vzdálenosti a teprve poté by začalo tankování pohonných hmot do rakety. Tato metoda se však nezamlouvá všem, neboť proces tankování je obecně považován za rizikovější v porovnání s již natankovanou raketou, která je v podstatě ve stabilním stavu a je u ní jen postupně doplňován unikající kyslík. Proto u ostatních raket posádka vždy nastupovala až poté, co proběhlo tankování.
Astronauté Bob Behnken a Eric Boe uvnitř nástupního ramene SpaceX (Foto: SpaceX)
Jenže SpaceX používá vysoce podchlazené pohonné hmoty, kvůli kterým není možné provést natankování a následně několik hodin čekat na nástup posádky. Došlo by totiž k ohřátí a souvisejícímu rozpínání pohonných hmot, takže ve výsledku by v nádržích zůstalo nižší než optimální množství těchto látek. Navíc není jasné, jestli je motor Merlin vůbec schopný správně fungovat s “teplejším” palivem a okysličovadlem. SpaceX tedy chce provádět tankování až po nástupu posádky a argumentuje tím, že je to tak bezpečnější, neboť obslužný personál díky tomu není nikdy v ohrožení a i kdyby došlo k nehodě typu Amos-6, posádku by zachránil únikový systém. Bill Gersteinmaier, který na slyšení zastupoval agenturu NASA, se vyjádřil ve smyslu, že o způsobu nástupu posádky ještě nebylo v případě SpaceX rozhodnuto a že agentura provádí vlastní analýzu rizik, aby zjistila, jaká metoda nástupu je nejbezpečnější.
Několik různých poslanců dále vyjádřilo obavy ohledně toho, zda neustálé odklady nepovedou k uspěchání programu na úkor bezpečnosti. Zástupkyně ASAP řekla, že dosud nic nenaznačuje tomu, že by NASA prioritizovala časový plán na úkor bezpečnosti. Zároveň dodala, že toto je kritické období pro celý program a je potřeba odolat tlaku, který vytvářejí opakované odklady a oddalující se termín dokončení programu.
Kosmická loď Crew Dragon (Zdroj: SpaceX)
Loď CST-100 Starliner společnosti Boeing (Zdroj: Boeing)
Řeč přišla také na konkrétní čísla LOC (Loss of Crew – ztráta posádky) a LOM (Loss of Mission – selhání mise), kterých se SpaceX a Boeing snaží při vývoji svých lodí dosáhnout na základě požadavku NASA. Momentálně je cílem alespoň 1:270 pro LOC – tedy taková úroveň bezpečnosti, při které dojde ke ztrátě posádky v průměru u 1 z 270 misí. Pro srovnání, raketoplány měly ve výsledku jedno selhání u každé 68. mise. Zajímavostí je, že NASA původně zvažovala cílovou hodnotu 1:1000, ale to se ukázalo jako nerealisitické. Jeden z největších problémů v tomto ohledu představuje riziko poškození lodi mikrometeoroidy během jejího několikatýdenního pobytu na ISS. V případě LOM, tedy situace, kdy není úspěšně splněna mise, ale zároveň nedojde ke ztrátě posádky, je cílovou hodnotou 1:55. Zpráva ASAP však odhaduje, že těchto hodnot ani jedna z firem nedosáhne a ve výsledku tedy bude NASA muset z těchto požadavků slevit.
Skafandr pro posádku s Crew Dragonem v pozadí (Foto: SpaceX)
V důsledku výše zmíněných a dalších nedořešených bodů agentura GAO (Government Accountability Office) odhaduje, že dojde k dalším odkladům. Ve své zprávě agentura uvádí jako příklad, že druhá fáze analýzy rizik měla být hotová začátkem roku 2016, ale v říjnu 2017 stále nebyla dokončena. Boeing měl v té době hotových 90 % zpráv o rizicích, zatímco SpaceX jen 70 %. Certifikace Crew Dragonu tedy podle zprávy neproběhne dříve než v prosinci 2019 a v případě Starlineru společnosti Boeing dokonce až v únoru 2020. Certifikací je myšleno finální schválení ze strany NASA po provedení obou demonstračních misí a splnění všech podmínek. Bez této certifikace nemůžou začít pravidelné lety s astronauty.
To by v případě dalších odkladů mohlo způsobit problémy pro NASA, která má poslední místa na Sojuzu pro své astronauty objednána na podzim 2019. Podle Gerstenmaiera z NASA však není možné v případě potřeby dalších míst včas vyrobit další Sojuz. Není tedy jasné, jak by NASA řešila situaci, když by na jaře 2020 potřebovala vynést další astronauty a neměla by jak. Agentura však prý přemýšlí nad možnými alternativami. Koenigsmann za SpaceX prohlásil, že si je jistý, že Crew Dragon bude připraven ještě předtím, než tato situace nastane.
Mimochodem, během slyšení bylo upřesněno, že jednotlivé lodě Starliner společnosti Boeing budou moci být použity až desetkrát, zatímco v případě Crew Dragonu bude NASA požadovat nový kus pro každou misi. Starliner bude totiž přistávat pomocí airbagů na pevnině, zato Crew Dragon bude nakonec přistávat v oceánu, nikoli motoricky na pevnině. Zástupce NASA však dodal, že agentura může situaci časem přehodnotit (podobně jako u zásobovacích misí CRS, kde nakonec svolila k používání repasovaných Dragonů).
Každopádně důležité je, že přípravy pokračují a SpaceX v současnosti provádí spoustu testů a kvalifikačních zkoušek (padáky, skafandry, systém podpory života) a má hned několik kusů Crew Dragonu v různých stádiích výroby. Vše trvá déle, než se původně plánovalo, ale tak to už v tomto oboru bývá, na což na slyšení s poslanci poukazovala také zástupkyně GAO.
Aktuální harmonogram demonstračních misí SpaceX je následovný:
- Demonstrační mise DM-1 (bez posádky) – srpen 2018
- Test únikového systému Crew Dragonu za letu – říjen 2018 (odhad)
- Demonstrační mise DM-2 (s posádkou) – prosinec 2018
Záznam celého slyšení:
Podpořte projekt ElonX
- Mise Starlink 12-1 - 20. 11. 2024
- Mise Starlink 9-13 - 19. 11. 2024
- Daily Hopper: Ruské výčitky, klapka v ohrožení a inspirace přírodou - 16. 11. 2024
Dobrý den, na obrázku nahoře je loď Crew Dragon a na sekci nehermatizovaného prostoru jsou solární panely, jak budou tyto panely umístěny při startu na raketě ? Příjde mi, že by se při startu mohly poškodit. A proč tyto panely nebyly dřív na obrázcích Crew Dragonu?
Předpokládám, že se použije ověřená konstrukce z Dragonu s tím, že se asi zvětší výkon, protože předpokládám větší odběr. Ale jinak nepředpokládám, že by měli něco měnit. Panely tedy budou jako obvykle při startu sklopené a rozvinou se až na orbitě. Doporučuji shlédnout nějaké video ze startu mise CRS, kde je to krásně vidět.
Solární panely budou “nalepeny” přímo na trunku a nebudou se rozkládat jako ty na současném Dragonu.
Díval jsem se teď na net. Možnosti jsou dvě. Jedna, že vlastně komolá špička dragonu bude odvádět rázovou vlnu od trupu, tj, panely na trupu nebudou ani moc při startu namáhány, takže by se jim nemuselo nic stát. Ale tam by mohlo být poškození od kyslíku a dalších věcí. Druhá, že tam přes ně bude ještě daný kryt, který se dostatečně vysoko odhodí. Podobně vlastně odhazuje kryt současný dragon, podotýkám, že se bavím o krytu, pod nímž je dokovací mechanismus. Dušan či Martin to zmiňují i v živých přenosech, že se odhazuje.
Kvalitní novinařina Petře, díky za ni.
“minimálně 7 misí s Falconem 9 ve variantě Block 5, než na této raketě budou moci letět astronauté”
Tohle je fakt dojemný. Ještě nedávno chtěli vypustit SLS s lidma na první dobrou, raketoplány ani s nepilotovanými lety nepočítaly a po raketě, která tu létá šest let pouze se dvěma fatálními nehodami, kde k jedné z nich by při letu s posádkou ani nemohlo dojít, si budou vymýšlet nějakých sedm misí bez posádky.
Oni můžou, kupují si službu. Tamto je jejich vlastní výrobek. Nezapomínej, že vývoj F9 zaplatili, pomohli firmě přežít. Takže už minimálně z těchto důvodů jim Elon vyhoví. Taky to pro něj bude skvělý kšeft, tímto si buď hodně jistý.
A ve finále, ten B5 je v zájmu samotné SpaceX. Takže bych to jako tragédii neviděl. Buďme shovívaví, už tak “kradou” ULA zakázky, nekradou jen ty, kdy jde o vertikální integraci. Nezapomeň, kdo udělal pro USA těch 30 loňských startů do kosmu. SpaceX sama by skončila třetí v lize národů o počet startů.
30?
Oprava, 29, promin
Neodvažoval bych se tvrdit, že Falcona NASA zaplatila. Za ty peníze si vzala regulérní lety a vyšlo ji to levněji než kdyby se o podobnou věc pokoušela sama. Je to zákazník jako každý jiný. Jediný rozdíl je, že přišla ve vhodnou chvíli a v době, kdy to pro SpaceX nebylo úplně růžové. Ale jinak tuto logiku chápu a souhlasím s ní. Neznamená to ovšem, že to z venku nevypadá komicky.
To není tak docela pravda. NASA opravdu z velké části zaplatila vývoj F9 a Dragonu v rámci programu COTS.
Podíleli se a nešlo by to bez nich, ale není to jen jejich zásluha. Navíc za ty peníze dostali lety.
Dostali za to jen dva demonstrační lety, ze kterých NASA neměla přímý užitek. Za mise CRS pak NASA musela zaplatit dodatečné peníze. Finance získané v rámci COTS opravdu byly jen na vývoj, nikoli za konkrétní zásobovací mise.
Je pravda, a tak si to možná I myslel, že v rámci toho, že dostali peníze na vývoj rakety v rámci program COTS (skoro 400M$) a taktéž anoncovali, že je chtějí použít komerčně, tak si potom u nich další budoucí zákazníci začali objednávat lety, kupříkladu iridium next to podepsalo ve stejný měsíc (skoro 500M$), jako byl maiden flight F9. A logicky se potom raketa mohla vyvíjet. A pak už to moc rozlišitelné není.
Na to bych si dovolil reagovat, toto je standardní postup (Iridium). Například u výroby letadel jsou běžně první objednávky i 8 let předtím, než se vyrobí první kus určený pro předání zákazníkovi. Takže to, že podepsali kontrakt ještě nic neznamená, většinou se složí nějaká kauce, která garantuje dodavateli, že odběratel má skutečný zájem. Pokud dodavatel kontrakt nesplní, kauce se vrací, pokud objednatel couvne i když dodavatel je schopen plnit, pak kauce propadá. Zároveň to ale znamená značné slevy, takže zase k letadlům, tam se touto formou nákupu běžně dá ušetřit až polovička ceny letadla, jak je to u SpaceX netuším, ale rozhodně bych čekal slevy v řádu desítek procent u takovýchto objednávek.
Ivo, podepisuju, jasne, ze jim to nevyplati na ruku. Ale zase, raketa lita, podepsalo se s NASA, seriozni partner, s Iridium, dalsi obri kontrakt , a SpaceX zacala byt brana vazne.
A ejhle, nedopsal sem vetu o tom, ze se zacaly kupit zalohy:-)
Já bych se spíš přikláněl jen k tomu Dragonu. Za ty peníze dostali dva lety, z toho jeden na stanici a vyšlo je to na $396 M což není ani moc ani málo. Myslím si, že to SpaceX pokrylo akorát tak náklady na vývoj a výrobu dvou Dragonů plus ty dva lety k tomu.
Tak na wiki píšou, že k tomu přidala pak ještě i SpaceX vlastní peníze 450M. Dle informace G. Shotwell. A toto se uvádí jako společné zdroje pro F9+Dragon.
Tohle mi přijde jako zajímavé téma na článek – Financování SpaceX, dotace, zakázky, soukromí investoři (google, …)
Marek: Dobrý nápad. Připíšu si to na svůj sáhodlouhý seznam kandidátů na články. 🙂
Tiež mám pocit, že to NASA trochu preháňa s tou bezpečnosťou, predsa len, SpaceX je v súčasnosti jednou z najspoľahlivejších spoločností …
Přehání, jasně že přehání, ale souhlas se Samem, pořád ještě mění neustále design, spolehlivá raketa je Atlas V či Ariane 5. Tam bych se už bavil opravdu o spolehlivosti. Jak přeju SpaceX, tak zatím jsou spíše levní, než opravdu spolehliví, Ale to je prostě o tom konečně ukončit vývoj rakety, jedou doslova raketovým tempem dopředu.
Ariane 5 má téměř na chlup stejnou spolehlivost jako Falcon 9 – dvě totální a dvě částečná selhání na 96 letů u Ariane 5 vs. 1 a 1 na 47 startů u Falconu. Atlas V je na tom lépe, ale ani u jedné rakety se nedá mluvit vyloženě o nespolehlivosti.
Tady se musím omluvit, při číselném srovnání máš pravdu ty. Určitě ano. Nepoužil jsem nejlepší přirovnání z tohoto pohledu, ale myslel jsem to spíš následovně. Od roku 2002 prostě Ariane 5 nemá problem, tj. 16 let spolehlivosti. A I to poslední selhání se hodilo na krk použití nového vylepšeného motoru. Od té doby problémy nejsou. Zatímco SpaceX na raketě pořád něco mění, viz loni, kdy se např. létalo 1 stupeň v blocku 3, druhý B4 atd. Prostě za pochodu se přestavuje, logicky přichází problémy, které se nedají očekávat. Chce to už uzavřít vývoj.
Pre NASA je zjavne problém že SpaceX zdokonaľuje a testuje nové veci prakticky pri každom lete a každá raketa je iná takto poletí 7 identických kusov NASA bude šťastná a SpaceX sa už bude môcť potom sústrediť na BFR nie na riešenie byrokracie a plnenie možno až zbytočných úloh 😀
Chtěl bych poděkovat za obsáhlý článek. A říct, že se mi zdá jako by si administrativa vymýšlela další a další testy, studie atd.atd. Proč mám pocit, že to ” někdo” Spacex nepřeje!.
Podle mě jeden z nejlepších článků na ElonX 🙂 díky
Wow, díky za pochvalu! 🙂
diky, super článok…mam dotaz…Keby sa stala nehoda u Falcon heavy (dúfajme ze sa nestane) spôsobí to dalši odklad?
Záleží na tom, o jakou nehodu půjde. Pokud by například nějak selhalo oddělení bočních stupňů, tak by to na F9 nemělo mít vliv, ale pokud půjde o problém, který by se mohl týkat také F9, nemohl by F9 létat, dokud se nezjistí příčina a problém se nevyřeší.
Tak mě to připadá,že kongres si uvědomil,že nemůže dopustit,aby soukromníci vyvinuli a uvedli do provozu lodě daleko dříve než bude létat SLS a Orion.Že by jim to voliči mohli dát sežrat,pomineme teď různé určení SLS+Orion,versus Crew Dragon a Starliner,nemluvě o cenách.Takže to chtějí zahrát do autu
Můžu se zeptat jaká má Sojuz aktuální čísla LOC a LOM? Tedy pokud jsou známa. Jestli tedy kravatky nechtějí něco kristalovejsiho, než nejkristalovejsi křišťál (RIP SG)
to by ma tiez zaujimalo, kedze Sojuz je “dost dobry” na vozenie US astronautov
V současné chvíli je už sojuz drahý, nedávno se psalo, že sedadlo stojí cca 87M, tuším že CST-100 a Dragon mají stat cca 55M, pokud si vybavuju údaje J. Hoška.
A co se LOC a LOM týká. Letělo 123 sojuzů. Většina pilotovaných (opravdu se mi nechtělo to jet misi po misi a odpočítávat nepilotované). 2 smrtelné havárie (1 a 11, poslední v roce 1971!!, první příčina byla nedoladěná konstrukce, druhá naprostá ignorance bezpečnosti a zpáteční let jen v teplákách), a 2 aborty (18a a T-10a) první in-flight abort (chudáci, těch 18 g co zažili..) a druhý pad abort (krásné video mimochodem).
A co se sojuzu týká, ono svou roli hraje I to, že prostě NEMÁŠ jinou možnost. To taky dost ořezává názory na nebezpečnost.
Mám otázku k jednej vete z článku: “jednotlivé lodě Starliner společnosti Boeing budou moci být použity až desetkrát, zatímco v případě Crew Dragonu bude NASA požadovat nový kus pro každou misi, neboť loď bude nakonec přistávat ve vodě, nikoli motoricky na pevnině.” Zaujímalo by ma, či to znamená, že Starliner bude naozaj používaný viackrát a ak áno, tak akým spôsobom bude pristávať.
Na pevnině pomocí airbagů. Článek jsem trochu upravil, aby to bylo jasnější. 🙂
Zdravím, díky za supr článek. Můžu mít dotaz? Jak bude teda přistávat starliner, když se může používat víckrát, ale u dragonu to nejde protože spadne do vody…starliner spadne kam?
Starliner bude přistávat na pevnině pomocí airbagů.
Nerozumím jak mohou odklady termínu vytvářet tlaky. Naopak tlaku uleví.
Každý odklad vytváří tlak na to, aby to byl poslední odklad. Jenže když pak po odkladu následuje další odklad…
STS-51L je krásný příklad pro to, jak mohou odklady vytvářet tlaky. Prezident chce mluvit přeci s posádkou… Sundej si přilbu a nasaď si manažérský klobouk.. A pak už jen We have no downlink