Představení první posádky Crew Dragonu a plánovaný průběh mise DM-2

V našem předchozím článku o pilotované misi DM-2 firmy SpaceX jsme prolétli minulost a představili si historicky první kosmické lodě, k nimž se zanedlouho přidá i Crew Dragon. Zmínili jsme přitom i slavné postavy světové kosmonautiky, které tyto kapitoly psaly. V dnešním článku si představíme hlavní dva aktéry nadcházejícího letu. Astronauty, kteří svým příštím startem zahájí novou éru dobývaní vesmíru. Bude to poprvé, co soukromá společnost vyšle posádku na oběžnou dráhu, a pozornost budeme věnovat i plánovanému průběhu mise samotné.

Jelikož jsme si na našem webu už posádku jednou podrobně představili, tak tentokrát se na oba muže podíváme z trochu jiného úhlu. Doug Hurley a Bob Behnken, oba tito veteráni byli do programu komerčních astronautů vybráni v červenci roku 2015 ještě spolu se Sunitou Williams a Ericem Boem. Všichni měli pomáhat firmám Boeing a SpaceX vyvinout jejich pilotované kosmické lodě a zároveň se připravit na start. V srpnu 2018 ale došlo k rozdělení této čtveřice – Doug a Bob byli vybráni pro první pilotovaný let lodi Crew Dragon a Sunita spolu s Ericem byli přiřazeni konkurenční firmě Boeing. Záložníky obou astronautů Crew Dragonu jsou pak Mike Hopkins a Victor Glover, kteří jsou jinak přiřazení k první ostré misi Crew-1. V jejich případě byla volba velitele poměrně logická, Mike má totiž za sebou již jeden start do vesmíru, zatímco Victor je nováčkem, který se na svou první misi teprve chystá. Podrobnější informace o všech těchto astronautech najdete v našem již jednou zmiňovaném článku.

Pojďme tedy rovnou na srovnání jak posádky hlavní, tak i záložní. Poměrně logickou volbou bylo jmenování Douga Hurleyho jako velitele mise DM-2, který své dva předchozí kosmické lety absolvoval jako pilot raketoplánu. Jeho parťákem je pak Bob Behnken, který byl sice v kosmu o jeden den déle než jeho velitel, ale při svých dvou předchozích startech v raketoplánu sloužil jako specialista mise. Pokud ovšem do tohoto srovnání zahrneme rodiny obou astronautů, okamžitě vítězí Dougova rodina, protože 180 dní ve vesmíru v podání Karen Nyberg hravě převýší necelých 13 dní manželky Boba Behnkena. Ano, je to tak, Karen Nyberg strávila ve vesmíru a na ISS více dní než celá hlavní posádka dohromady. Toto lze samozřejmě říci i o 166 dnech ve vesmíru Mikea Hopkinse ze záložní posádky. Pro první misi lodi Crew Dragon však bylo rozhodně logičtější vybrat astronauty, kteří mají za sebou už minimálně jeden let do vesmíru. Testovací let nové pilotované lodi může totiž přinést řadu nečekaných potíží, při kterých budou zkušenosti z pobytu ve vesmíru rozhodně velkou výhodou.

O přípravách astronautů na první pilotovanou misi jsme na tomto serveru od loňského léta napsali také celou řadu článků, proto si nyní shrneme jen ty nejdůležitější podrobnosti. Oba astronauti samozřejmě absolvovali bezpočet předstartovních, startovních i letových simulací, prováděli nácvik záchrany z rampy a kosmické lodi v oceánu, Doug se ve svém výcviku zaměřoval i na ovládání robotické paže na ISS, aby při případném výstupu svého kolegy Boba Behnkena do volného prostoru (EVA) mohl být schopen asistovat. Nyní jsou už nácviky u konce a jednoznačně se všichni, včetně NASA, začali orientovat na předstartovní přípravu.

NASA nedávno vydala sestřih z různých fází výcviku posádky DM-2, kde můžete vidět například simulace výstupu do vesmíru pomocí virtuální reality nebo ve speciálním bazénu:

Dne 13. května 2020 nastoupili oba astronauté do povinné karanténu. Strávili ji ve svých domech v Houstonu, nedaleko Johnsonova vesmírného střediska. Nejde o žádné výjimečné opatření – NASA ho praktikuje už od programu Apollo. Samozřejmě ani tento postup není stoprocentní, nejlépe by o tom mohl vyprávět Thomas Mattingly, který byl 3 dny před startem Apolla 13 vyřazen z hlavní posádky, protože člen posádky záložní, Charlie Duke, navštívil svého přítele, jehož dítě mělo spalničky. Thomas byl vyřazen, protože jako jediný tuto nemoc v dětství neprodělal a nikdo nechtěl riskovat její propuknutí někde na oběžné dráze Měsíce. Současná posádka Crew Dragonu byla 20. května letadlem NASA převezena z Houstonu na Floridu, kde následně podstoupila finální předletové přípravy.

Nyní se zaměříme na to, jak bude asi vypadat průběh mise DM-2. V průběhu společné tiskové konference NASA a SpaceX bylo celkem podrobně představeno, jak to bude vypadat v den startu. V diskuzi o vizuálních prezentacích a o plánovaném letovém profilu se obě organizace s veřejností podělily o to, kolik práce a úsilí oba týmy do této mise vlastně investovaly. Zapojeny byly tisíce programových pracovníků a DM-2 je pro mnohé absolutním vrcholem a odměnou za toto vložené úsilí. Zveřejněná animace krom věrného průběhu startu ukazuje i bezproblémovou cestu lodi Crew Dragon s posádkou k ISS. Tak si jí pojďme  připomenout.

Profil mise je tedy následovný. Pokud nedojde k odkladu, tak historie se začne psát 27. května v Kennedyho vesmírném středisku na legendární rampě LC-39A, odkud se do kosmu před 51 lety vydala i posádka Apolla 11. SpaceX si kdysi tuto rampu těžce vybojovalo. Zájem o ni totiž projevovala i společnost Blue Origin Jeffa Bezose, která často podnikala vůči SpaceX zákeřné kroky. Dá se však říct, že tyto kroky neměly ve většině případů valné opodstatnění. I sám Elon Musk se podivoval, proč má právě Bezos tak velký zájem o rampu 39A, když nemá ani orbitální raketu. Společnost Blue Origin to tenkrát komentovala slovy, že takto historicky významné místo by neměla vlastnit pouze jedna společnost, ale komplex 39A by měl být přístupný více subjektům. Bezosova společnost si ale nakonec pronajala rampu LC-36. Odsud v minulosti startovaly například rakety Atlas a Titan a svou cestu zde započala také celá řada významných robotických sond pro průzkum Sluneční soustavy, jako například ty z programu Pioneer nebo Mariner.

Pro ty z vás, kteří dobře znáte zásobovací mise SpaceX (CRS), bude letový plán DM-2 vypadat docela povědomě, protože se liší pouze v některých detailech. Například raketa nebude mít kvůli případnému přerušení letu možnost přistání na pevnině. Letový profil tedy bude připomínat spíše mise mířící na dráhu přechodovou ke geostacionární (GTO). Po uplynutí známého odpočtu a následném zážehu motorů raketa Falcon 9 zamíří severovýchodně od Kennedyho vesmírného střediska. Přibližně dvě a půl minuty po odpoutání od rampy se oddělí první stupeň a druhý stupeň nesoucí „draka“ na oběžnou dráhu Země se zažehne. Zatímco kosmická loď bude pokračovat ve své cestě na ISS, první stupeň si to zamíří zpět k Zemi, kde bude ve vlnách oceánu ve vzdálenosti 510 km od rampy čekat připravená přistávací plošina Of Course I Still Love You a v její blízkosti doprovodná plavidla. Jak už jsme ostatně ze startů SpaceX zvyklí. Tato mise je velice prestižní a asi není třeba připomínat, jak je přistání prvního stupně – jinak spíše vedlejší úkol – důležité pro celkový obraz společnosti, ale také z technických důvodů. V nedávné době došlo totiž k dvěma selháním při přistání stupňů během misí  Starlink v1-4 a v1-5, proto i na tuto část se bude pohlížet přísněji než kdy dřív.

Po dohoření druhého stupně, přibližně devět minut po startu, dojde k oddělení Crew Dragonu s posádkou a začne druhá fáze orbitálního letu. Na dalším obrázku je to událost číslo dva. Celý proces bude probíhat v automatickém režimu, ale členové posádky se můžou kdykoli do řízení aktivně zapojit, kdyby se vyskytla jakákoli anomálie. Astronauté na oběžné dráze provedou tzv. aktivaci lodi, zkontrolují pár věcí a pak si můžou sundat skafandry. Poté si nejspíš dají něco k jídlu (budou mít k dispozici podobné jídlo jako na ISS) a půjdou si odpočinout. Následující den po probuzení připraví loď na přílet k ISS, oblečou si skafandry a také udělají několik testů manuálního ovládání lodi. Během kroku 3 na obrázku níže se pomocí motorů Draco loď Crew Dragon synchronizuje s dráhou Mezinárodní kosmické stanice. Proces je postupný a než se podaří dostat na správnou dráhu, tak to chvilku potrvá. Cesta Crew Dragonu může zabrat až 3 dny, záleží na tom, kdy se odstartuje. V případě středečního startu bude trvat 19 hodin, než loď dosáhne stanice. Číslo 4 na obrázku pak ukazuje zahájení závěrečné přibližovací fáze ke stanici, která proběhne taktéž velmi pomalu. Díky automatickému dokovacímu systému se pak kosmická loď postupně přiblíží a ve vhodné vzdálenosti započne krok 5, ve kterém dojde k vzájemné interakci mezi lodí a stanicí. Od této chvíle poběží nepřetržitá komunikace mezi oběma tělesy.

Jakmile bude Crew Dragon připraven na „konečné přiblížení“, bude nutné získat povolení, aby mohl pokračovat k dokovacímu portu. Trysky naposledy provedou drobné opravy, aby navedly loď k dokovacímu portu IDA-2, který je na ISS umístěn na modulu Harmony. Je zajímavé, že tento dokovací port si SpaceX do vesmíru vyneslo samo v rámci zásobovací mise CRS-9. Rychlost přibližování Crew Dragonu k ISS nesmí překročit 5–10 cm/s, laterální (boční) rychlost nesmí být vyšší než 4 cm/s a rychlost rotace lodi nesmí překročit hodnotu 0,2°/s. Video níže zobrazuje zkušební spojení aktivní části androgynního systému, která se nachází na lodi Crew Dragon (na videu nahoře) s pasivní částí, která je součástí adaptéru IDA (na videu dole). Při dokování je jedno zařízení v aktivním režimu s vysunutým systémem pro měkké zachycení (Soft Capture System), zatímco druhý prvek setrvává v pasivním režimu, kdy je systém SCS zatažen. Oba systémy SCS pak zajistí dočasné spojení, než dojde k přitažení obou částí dohromady. V tu chvíli přijde ke slovu systém Hard Capture System, který se postará o definitivní pevné spojení obou těles. Jakmile loď dorazí na stanici, automaticky vyrovná tlak a posádka bude moci konečně otevřít poklop.

O přesné trvání pobytu posádky lodi Crew Dragon na ISS zatím nebylo rozhodnuto, ale jak připustil Steve Stitch, zástupce manažera komerčních posádek NASA, očekává se, že Crew Dragon zůstane ukotvený na stanici po dobu 30 až 119 dnů. Vzhledem k očekávané přirozené degradaci solárních panelů lodi v drsných podmínkách vesmíru by bylo nutné pečlivě zvážit jakékoli prodloužení pobytu přesahujícího 119 dnů. Teoreticky prý ale prodloužení možné je, pokud bude degradace fotovoltaických článků pomalejší, než se očekává.

Zajímavostí je, že první posádka, která se v jedné z nových soukromých lodí dostane na ISS, měla přivézt zpět na Zemi tajně dopravenou americkou vlaječku z mise STS-135, která od roku 2011 čeká na ISS. Tato vlajka byla už na palubě raketoplánu Columbia při premiérové misi STS-1 a při posledním letu raketoplánu byla umístěna na ISS jako trofej pro příští posádku, která bude startovat z amerického území. Je tedy stará víc jak 40 let. Jedním z těch, kdo ji na ISS tehdy dovezli, byl právě nám už známý astronaut Doug Hurley, který byl shodou okolností vybrán i pro misi DM-2. Tato mise tak má vlastně i trochu poetický rozměr. Připomenu, že naopak velitel poslední mise raketoplánu STS-135 Christopher Ferguson bude zase na palubě prvního pilotovaného letu lodi Starliner společnosti Boeing.

Co ovšem osud nechtěl, i takto významnou věc se podařilo na palubě Mezinárodní kosmické stanice ztratit. Uběhlo totiž dlouhých 9 let a vlaječka se na kosmické stanice různě přesouvala z místa na místo a nikdo jí fakticky nevěnoval moc pozornosti. Vlastně se pořád tak nějak věřilo, že tam celou dobu je, než v roce 2018 proběhl hovor na ISS, v němž někdo z The Planetary Society vznesl dotaz, jestli je vlajka v pořádku a je připravena pro první posádku Crew Dragonu nebo Starlineru. Jenže ona připravená nebyla – vlajka se ztratila a s ní i úložný sáček, ve kterém měla být. Posádka expedice 54/55 po dobu 3 až 4 týdnů ve volném čase ztracený artefakt hledala všude možně. Během snažení našli na palubě mnoho obdobných amerických vlajek a bylo těžké říct, která je ta správná. Posádka se dokonce obávala, že vzácný artefakt možná byl poslán omylem zpět na Zemi. Naštěstí nikoliv, a po usilovném pátrání, do kterého byl na dálku zapojen i astronaut Butch Wilmore, ji astronaut Scott Tingle nakonec našel a byla umístěna na nové místo s již popsaným úložným sáčkem, jak můžete vidět na fotce níže. Příběh tedy dopadl dobře a věřme, že i mise DM-2 bude korunována stejně šťastným koncem.

Poté, co posádka splní požadované úkoly na kosmické stanici a bude stanoveno datum odletu, budou na lodi Dragon zahájeny návratové přípravy a kontroly. Na dalším obrázku je vidět 5 hlavních fází návratu lodi Crew Dragon potřebných pro úspěšný návrat zpět do atmosféry. V první fázi Crew Dragon opustí ISS téměř stejným způsobem, jakým se k ní přiblížil – pomalu. Počítačové systémy na palubě ISS, kosmické lodi i na Zemi budou odlet neustále bedlivě sledovat.

Jakmile se Crew Dragon dostane mimo ochrannou zónu stanice, provede další zážehy motorů Draco. Několik hodin po odletu z ISS se od Crew Dragonu oddělí již nepotřebný trunk a loď provede finální 12minutový deorbitační zážeh, který sníží výšku oběžné dráhy tak, že nejnižší bod už bude ležet v zemské atmosféře. Kosmická loď se postupně začne „nořit“ do stále hustších vrstev atmosféry a tím zároveň pozvolna brzdit. Posádka bude mít možnost za okny sledovat fascinující podívanou, protože celou loď obklopí žhavé plazma a na chvilku bude přerušeno i radiové spojení s pozemním střediskem. Konečné rozvinutí padáků ukazuje bod 6. Kabina na čtveřici padáků dosedne do vln Atlantského oceánu, kde na ni už budou čekat záchranné složky v čele s lodí GO Navigator, která Crew Dragon vyloví z vody pomocí jeřábu. Záložní přistávací oblast se nachází v Mexickém zálivu a pokud posádka nakonec přistane tam, asistovat bude sesterská loď GO Searcher.

Celou misi DM-2 krásně shrnuje i infografika od australského ilustrátora Tonyho Bely.

Kosmická loď Crew Dragon je výsledkem 10letého snažení a práce mnoha lidí, kteří věřili, že i soukromá společnost dokáže v kosmonautice velké věci. Když totiž společnost SpaceX v roce 2002 začínala, tak by si na ni fakticky vsadil asi málokdo, ale v poměrně krátkém čase se opakovaně osvědčila v sérii doslova nepravděpodobných činů. Elon Musk prokázal, že je velký bojovník, který se jen tak nevzdává, jde si tvrdě za svým a věří svým snům, o kterých nejen mluví, ale hlavně si je také plní. Hned od začátku se do toho obul opravdu tvrdě, aby mohl dostát svým slovům, když jednou prohlásil: „Pustit se do toho po hlavě. Prodrat se k cílové brance.“ Jeho společnost nám tím všem neustále připomíná, že není důležité, co děláte, ale jak to děláte. V cílové rovince nakonec není společnost Boeing, které nelze upřít mnoho zásluh v kosmickém programu, ale tentokrát na nejslavnější rampě světa stojí připravena bezpečná, moderní kosmická loď Crew Dragon. A spolu s ní spolehlivá a opakovaně použitelná raketa Falcon 9 s logy SpaceX a NASA na boku, která už za pár hodin zamíří vzhůru, vstříc novým zítřkům.

[starbox id=6,7]