Při každé pilotované misi může dojít během startu k problémům s nosnou raketou a pro takovéto případy je kosmická loď vybavena záchrannými motory, které jsou schopny posádku odnést do bezpečí. V dnešním článku se spolu podíváme, jaké jsou možnosti záchrany posádek kosmických lodí Crew Dragon během letu na oběžnou dráhu.

Je tomu již šest let, když jsme na tomto serveru vydali třídílný seriál o záchranných systémech kosmických lodí. Tento seriál se povětšinou zabýval historií záchrany posádky, ať už při problémech na rampě či za letu, a jen poslední díl vlastně hovořil o tom, jak SpaceX plánuje provést test úniku Crew Dragonu, který nakonec proběhl v lednu 2020. Prakticky jsme se v něm ale nevěnovali záchraně posádek lodí Crew Dragon během celého letu na oběžnou dráhu. Důvod byl prostý, tenkrát nebyly k dispozici informace o tom, jak tato záchrana bude vypadat v reálu. Od té doby již uplynulo několik let a informací je nyní daleko více, proto se pojďme spolu podívat, jaké možnosti záchrany má vlastně posádka k dispozici. Zdrojem nám budou články, které předcházely prvnímu pilotovanému letu v historii SpaceX (misi DM-2) a my jsme se vlastně nikdy nedostali k tomu, abychom je pro vás zpracovali. Snad vám tyto informace přijdou zajímavé i s tímto relativně dlouhým zpožděním.

Falcon 9 s připojenou lodí Crew Dragon na rampě LC-39A před misí Crew-8, březen 2024 (Foto: SpaceX)

Naší výchozí situací bude kosmická loď Crew Dragon upevněná na vrcholku rakety Falcon 9. Tato raketa je vztyčená na startovní rampě, nastoupila do ní posádka a byl uzavřen poklop. Tyto události se odehrají přibližně hodinu a 55 minut před startem. Dvě minuty před zahájením tankování, tedy 37 minut před startem, jsou odjištěny únikové motory SuperDraco pro případ, že by při tankování Falconu nastal nějaký vážný problém. Pokud by se tak stalo, následoval by únik z rampy (tzv. pad abort) a zážeh motorů by odnesl posádku do bezpečí. K přistání na padácích by pak došlo ve vodách nedaleko pobřeží Floridy.

Pokračujme ale v našem scénáři dále. Tankování je nyní úspěšně dokončeno, raketa Falcon 9 zažehává svých devět motorů Merlin 1D a začíná svou pouť na oběžnou dráhu. Pokud by se od tohoto okamžiku až po dosažení oběžné dráhy s nosičem cokoliv stalo, byl by zahájen únikový manévr, který by vzdálil loď Crew Dragon od selhávajícího nosiče a dostal tak posádku do bezpečí. S každou ubíhající sekundou letu se také bude měnit lokalita, ve které by po úniku přistála loď na padácích. Také bude dobré si říci, že nejde jen o to, zapálit únikové motory SuperDraco, ale je nutno je správně nasměrovat, aby loď přistála tam, kde je potřeba. Někdy bude totiž loď zažehávat únikové motory po směru letu a jindy proti němu. Pokusil jsem se vše podstatné shrnout v následující tabulce. Tyto údaje pochází z května 2020, nicméně, ve zdrojovém článku se uvádí, že únikové režimy se mohou v průběhu následujících let lehce měnit s tím, jak budou NASA a SpaceX získávat více zkušeností s provozem nových kosmických lodí.

Cesta na oběžnou dráhu trvá dlouhých 8 minut a 47 sekund. Během této doby může porucha nosiče aktivovat jeden ze sedmi únikových módů. Během práce prvního stupně, tedy během prvních 2 minut a 33 sekund, přichází do úvahy první dva módy. Tento časový interval je rozdělený přibližně na dvě stejné poloviny. Během prvního módu (1a) by posádka po zážehu motorů skončila v moři mezi pobřežím Floridy a Severní Karolíny. Po první minutě a 15 sekundách by došlo na mód 1b, kdy by loď dopadla do vln východně od státu Virginia.

Trajektorie letu Crew Dragonu na oběžnou dráhu s vyznačenými oblastmi pro přistání (zeleně) a zakázanými oblastmi (červeně). Zdroj: NASA

V čase 2 minuty a 36 sekund následuje oddělení stupňů a my budeme dále sledovat cestu horního stupně na oběžnou dráhu. Přerušení letu od tohoto okamžiku až do času 8:05 (mód 2a) a zážehy motorů po směru letu navedou kosmickou loď do Atlantického oceánu v oblasti mezi vodami amerického státu Delaware a kanadským poloostrovem Nova Scotia (Nové Skotsko). Nyní nám na oběžnou dráhu zbývá pouhých 42 sekund a tomto zbývajícím čase se můžou odehrát zbylé čtyři únikové módy. Mód 2b do času 8:28 přivede posádku do vln mezi polostrovem Nova Scotia a ostrov Newfoundland. Na obrázku výše se tato oblast nazývá St. John Abort Landing Area. Zde leží v podstatě místo nevzdálenější americkému pobřeží, které ještě NASA definovala jako bezpečné a kam se záchranné jednotky mohou dostat relativně rychle. Od tohoto místa až po vzdálenost 150 námořních mil západně od Irska leží tzv. zakázaná oblast, kam loď nesmí přistát. Pobřežní vody Irska jsou cílem módů 2c a 2d, v obrázku jsou popsány jako Shannon Abort Landing Area. Módy 2c a 2d se od sebe liší v podstatě tím, že při tom druhém budou motory SuperDraco hořet proti směru letu. Na oběžnou dráhu nám nyní zbývají pouhé tři sekundy a poslední únikový mód má označení 2e. Ten by se aktivoval tehdy, pokud by byly zjištěny drobné odchylky ve výkonu druhého stupně. Posádka má v této chvíli dvě možnosti, buď aktivuje menší manévrovací motorky Draco a dosáhne cílové oběžné dráhy, nebo uskuteční svůj program na nižší oběžné dráze, než bylo plánováno.

Oficiální vizualizace úniku Crew Dragonu od selhávajícího Falconu 9 (Zdroj: SpaceX)

Celkem je v oceánu podél letové trasy vytipováno přibližně padesát různých míst, kde by mohla kosmická loď Crew Dragon přistát v případě nouzového přerušení letu. Pro tato místa jsou před startem vyhodnocovány podmínky, jako je teplota vody, výška vln, rychlost větru, tma, bouřkové podmínky, blesky atd.

Bouřlivé vlny severního Atlantiku (Foto: Glyn Kirk)

Pokud by přeci jen k nouzovému přerušení letu došlo, až do vzdálenosti 200 námořních mil od Mysu Canaveral mají za záchranu posádky lodi odpovědnost vyhledávací a záchranné týmy Patrickovy základny vesmírných sil USA se sídlem na Floridě. Tito zachránci by se měli k zachráněné posádce dostat přibližně do jedné hodiny od přistání a pro tyto účely mají k dispozici dvě helikoptéry HH-60G a dva letouny HC-130. Poté přebírají odpovědnost pátrací týmy ze základny Charleston Air Force Base v Jižní Karolíně, které mají k dispozici výkonnější letadla C-17 Globemaster. Pro pozdější fáze letu jsou na záchranu posádky připraveny i záchranné týmy z Kanady a Irska, kterým SpaceX poskytuje trajektorii letu spolu s instrukcemi, jak otevřít poklop a vyzvednout posádku. Pohotovost pro záchranné týmy pokračuje i po dosažení oběžné dráhy a je ukončena až připojením kosmické lodi k Mezinárodní vesmírné stanici.

Posádka mise Crew-5 během nácviku záchrany z vodní hladiny (Foto: NASA)

Pro snazší nalezení je loď Crew Dragon vybavena radiomajákem, který usnadňuje vojenským pátracím týmům její nalezení. Loď má i blikající světla a posádka nese ruční vysílačky a osobní lokační majáky. Na palubě je též záchranný vor, sada pro přežití s léky, jídlem a pitnou vodou, signalizačními zrcátky, přikrývkami a dalším vybavením. Jak se zdá, pro záchranu posádky je učiněno prakticky vše myslitelné. A my budeme doufat, aby tato záchranná opatření nemusela být nikdy prověřena v praxi.

Přispějte prosím na provoz webu ElonX, aby mohl nadále zůstat bez reklam. Podpořte nás pomocí služby Patreon či jinak a zařaďte se tak po bok ostatních dobrodinců, kteří už finančně přispěli. Děkujeme!

• About
• Latest Posts

Jiří Hadač

Kdysi dávno chemik, od roku 2018 redaktor popularizačního webu ElonX, kterému už v dětství učarovala kosmonautika a to natolik, že o ní začal pravidelně informovat. Jeho nejoblíbenější mise SpaceX je Falcon Heavy Demo.

Podpořte projekt ElonX

Latest posts by Jiří Hadač (see all)

• Mise Galileo L13 - 2. 9. 2024
• Vesmírní turisté se možná už letos proletí nad zemskými póly v lodi Crew Dragon - 26. 8. 2024
• Byla představena mezinárodní posádka soukromé mise Ax-4, která navštíví ISS - 17. 8. 2024

Nahlásit chybu / Navrhnout zlepšení

• Issue: *
  Chybná informace Nefunkční odkaz Překlep Návrh na zlepšení Tip na článek Ostatní
• Your Name: *
  
• Your Email: *
  

• Details: *
  

Odeslat hlášení