SpaceX v rámci zásobovací mise CRS-31 otestuje technologie pro vyvíjenou loď, která zajistí deorbitaci ISS

Jak jsme informovali letos v červnu, NASA udělila SpaceX kontrakt na vývoj USDV (U.S. Deorbit Vehicle), což je upravená loď Dragon, která bude mít za úkol zajistit řízenou deorbitaci Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) na konci její provozní životnosti kolem roku 2030. Od oznámení kontraktu byly zveřejněny také technické podrobnosti a podoba deorbitační lodi USDV. Navíc v následujících dnech proběhne související test s nákladním Dragonem, který je aktuálně připojen k ISS v rámci mise CRS-31.

USDV bude unikátní kosmická loď, vycházející ze standardního nákladního Dragonu, avšak s upraveným trunkem, který bude dvakrát delší než v případě běžného Dragonu. Tento rozšířený trunk bude obsahovat dodatečné vybavení potřebné pro provedení deorbitace ISS, včetně nádrží a 30 dodatečných motorů Draco, což zvýší celkový počet motorů na 46 (standardní loď Dragon je vybavena 16 tryskami Draco). Tato rozšířená pohonná soustava bude schopna vyvinout přibližně 10 000 N tahu během závěrečného deorbitačního manévru, kterého bude dosaženo souběžným zažehnutím mezi 22 a 26 motorů Draco na zádi lodi.

Potřeba tak výkonné lodi pro řízenou deorbitaci vyplývá z obrovské hmotnosti a velikosti ISS. Se svými přibližně 420 tunami a rozměrnými solárními panely a dalšími prvky představuje stanice značnou výzvu pro kontrolovaný návrat do atmosféry. Aby zbytky stanice, které přečkají návrat, po deorbitaci dopadly do přesně kontrolované oblasti, musí loď USDV zajistit celkovou změnu rychlosti (delta-v) o 57 metrů za sekundu. To si vyžádá zhruba 16 tun pohonných látek (šestkrát více než standardní Dragon), což podle NASA znamená, že bude nutné použít výkonnější nosnou raketu než Falcon 9. Nabízí se Falcon Heavy, ale výběrové řízení proběhne až později a není jisté, že bude vybrána raketa SpaceX. NASA plánuje zajistit nosnou raketu alespoň tři roky před plánovanou deorbitací ISS.

Návrh USDV bude využívat existující, letem ověřené komponenty Dragonu všude, kde to bude možné, ale přibližně polovina lodi bude tvořena novým vybavením speciálně navrženým pro misi deorbitace ISS. Mezi toto nové vybavení budou patřit vylepšené systémy generování a skladování energie, přičemž USDV bude mít kapacitu tři až čtyřikrát větší než běžná loď Dragon. Na oficiální vizualizaci lodi si můžete všimnout rozměrných rozkládacích solárních  panelů, kterými Dragon standardně vybaven není. Zvýšená energetická kapacita USDV je klíčová, protože loď bude muset fungovat autonomně během závěrečných fází deorbitace stanice. která zabere řadu měsíců.

Rozhodnutí o deorbitaci ISS navazuje na rozsáhlou analýzu NASA, která dospěla k závěru, že řízený návrat pomocí USDV je nejzodpovědnější a nejpraktičtější přístup k ukončení provozu stanice. Alternativní možnosti, jako je nekontrolovaný vstup do atmosféry, rozebrání a návrat na Zemi, nebo zvýšení oběžné dráhy ISS, byly shledány příliš riskantními, nepraktickými nebo nákladnými. Podrobněji jsme o této analýze alternativ psali zde.

Nasazení USDV je vzdálené ještě několik let, ale SpaceX už začíná s dílčím testováním. Aktuálně probíhá zásobovací mise CRS-31, která odstartovala 5. listopadu 2024 a ještě téhož dne se vynesený nákladní Dragon připojil k ISS. Loď stráví na stanici zhruba měsíc a během této doby proběhne testovací zážeh jejích motorů. Tento test je v plánu na 8. listopadu a bude zahrnovat pulzní zážehy čtyř motorů Draco na zádi Dragonu po dobu 12,5 minut. Data získaná z tohoto testu pomohou při vývoji USDV a umožní zpřesnění manévrů potřebných pro bezpečnou a kontrolovanou deorbitaci ISS. SpaceX neposkytlo konkrétní údaje ohledně očekávané změny trajektorie stanice, které test způsobí. Nicméně podobným způsobem v současnosti navyšují dráhu ISS kosmické lodi Progress a Cygnus. Společnost Northrop Grumman, která vyvíjí a provozuje zásobovací loď Cygnus, se mimochodem také ucházela o kontrakt na vývoj USDV, avšak nakonec jej získalo SpaceX.

Řízená deorbitace ISS začne přibližně 1,5 roku před plánovaným zánikem, kdy loď USDV odstartuje ze Země a následně se připojí k přednímu dokovacímu portu ISS. Poslední posádka opustí stanici šest měsíců před zánikem, kdy bude stanice díky kombinaci zážehů motorů USDV a aerodynamického tření ve výšce kolem 330 km (místo současných přibližně 410 km). Po odletu astronautů ze stanice provede USDV konečnou sérii postupných deorbitačních manévrů, které zaberou půl roku a budou pečlivě naplánovány, aby jakékoli zbytky stanice dopadly do úzké, asi 1900 km dlouhé zóny v neobydlené oblasti. Jižní Tichý oceán je pravděpodobným cílem dopadu ISS, avšak zvažují se i další lokality a konečné rozhodnutí padne blíže datu deorbitace. Ta je předběžně plánována na přelom roku 2030/2031, ale termín ještě může ovlivnit řada faktorů.

Deorbitace ISS bude znamenat konec jedné éry lidského průzkumu vesmíru. Stanice sloužila jako symbol mezinárodní spolupráce a platforma pro průlomový vědecký výzkum více než dvě desetiletí. Díky ISS mělo lidstvo od roku 2000 vždy nějaké své zástupce na oběžné dráze, a to bez jediné mezery. Stárnoucí infrastruktura stanice, horšící se vztahy mezi Ruskem a USA a nutnost přechodu na komerčně orientovanou ekonomiku na nízké oběžné dráze však vyžadují ukončení provozu ISS. Mezinárodní stanici mají nahradit komerční alternativy od firem Axiom Space, Blue Origin, Voyager Space, Vast a dalších. Zatím však není jasné, které z těchto projektů budou úspěšně dokončeny a jestli aspoň jedna nová stanice bude zprovozněna ještě před zánikem ISS. NASA by preferovala plynulý přechod z vlastní stanice na některou z těch komerčních, a proto taky finančně podporuje jejich vývoj, ale zatím rozhodně není zaručené, že se to reálně stihne.

Zdroje: Spaceflight Now, SpaceX, tisková konference o USDV, tisková konference o CRS-31

POZNÁMKA: Článek byl vytvořen s využitím nástroje ChatGPT. Finální text byl výrazně upraven, rozšířen a důkladně překontrolován.

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!