2017 - misje załogowe i badania Ziemi

Publikujemy drugą część cyklu podsumowań roku. Tym razem opisujemy ważniejsze rzeczy, które wydarzyły się w 2017 roku w lotach załogowych. Podsumowujemy nasz cykl cotygodniowych Aktualności z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, zapowiedzi planów NASA i postępy Chin w budowie własnej stacji orbitalnej. Dodatkowo przypominamy najciekawsze misje poświęcone badaniom Ziemi.

Zobacz podsumowanie 2016 roku w misjach załogowych i badaniach Ziemi

Podsumowanie 2017 roku w astronautyce

USA z powrotem na Księżyc

Źródło: NASA/Bill Ingalls

Bardzo dużo zamieszania wywołały w mijającym roku przygotowania do pierwszych lotów rakiety SLS i kapsuły Orion. System, który ma w najbliższych latach umożliwić załogową eksplorację kosmosu ma wykonać swoją pierwszą misję pod koniec bieżącej dekady.

W lutym z inicjatywy Białego Domu uruchomiono studium wykonalności pierwszego lotu rakiety wraz z załogą. Po ocenie kosztów, ryzyka i czynników technicznych zdecydowano jednak nie zmieniać początkowych planów i pierwsza misja nowego systemu NASA odbędzie się bez ludzi na pokładzie.

O postępach w budowie SLS pisaliśmy na bieżąco w odcinkach cyklu poświęconego głównie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Krótko podsumujmy co już jest gotowe:

• W Centrum Kosmicznym im. Kennedy’ego znajduje się już duża część rakiety, przeznaczona do pierwszej misji EM-1
• Wszystkie cztery silniki na paliwo ciekłe rakiety zostały przetestowane i przygotowane do pierwszego lotu
• Wszystkie pięć części głównego członu rakiety jest już zbudowane i czeka na testy
• Już wkrótce przetestowane zostaną rakiety pomocnicze na paliwo stałe
• Trwają testy spadochronów i systemów odzyskiwania kapsuły Orion
• Statek Orion przeszedł pierwsze integracyjne testy, razem z włączeniem całego statku, buduje się już drugi egzemplarz startowy, który poleci z załogą
• Na przyszłym miejscu startowym rakiety SLS poczyniono już pewne przygotowania i wyposażono w potrzebny sprzęt budynek, gdzie kapsuła Orion będzie integrowana z rakietą

Równolegle z budową systemu SLS, rozwijane są plany jego wykorzystania. W grudniu Prezydent USA Donald Trump podpisał dyrektywę nakazującą NASA skupienie się w programie eksploracji załogowej na Księżycu, jako kroku przejściowym do późniejszego lotu na Marsa. Symboliczny akt Trumpa potwierdza zapowiedzi administracji i wpisuje się w przedstawioną wcześniej koncepcję międzynarodowej stacji wokółksiężycowej.

Postępy w komercyjnym programie załogowym

Źródło: Boeing

Po 2017 roku USA są coraz bliżej odzyskania możliwości wysyłania astronautów na niską orbitę korzystając z rakiet startujących z amerykańskiej ziemi. Firmy Boeing i SpaceX zapowiadają pierwsze testy swoich załogowych systemów już w 2018 roku.

NASA zaczęła rok od zwiększenia kontraktów na wymianę załóg ISS z czterech do sześciu dla każdej z firm. Pierwsza czwórka 'komercyjnych' astronautów już trenowała w mijającym roku, przygotowując się do lotów w kapsułach Starliner i Crew Dragon.

Pierwsze trzy Starlinery firmy Boeing są już produkowane do pierwszych lotów. Testowe egzemplarze statku przechodziły ekstremalne testy. Boeing zaprezentował też już kombinezony dla astronautów lecących w ich statkach, a stanowisko startowe skąd będą odbywać się starty Starlinera zostało już przygotowane do lotów z ludźmi.

W 2018 roku rygorystyczne testy kapsuły będą kontynuowane. Egzemplarz rakiety Atlas V, która wyniesie pierwszy statek Boeinga jest już w zaawansowanej budowie, a bezzałogowy lot testowy jest w tej chwili planowany na koniec 2018 roku.

SpaceX wyprodukował już 6 kapsuł swojego załogowego Dragona. Dwa egzemplarze są przygotowane do testów na Ziemi, dwa do testów w kosmosie, a dwa budowane statki polecą już w kontraktowych misjach. W mijającym roku udało się firmie zintegrować w pełni jedną kapsułę i wykonać testy akceptacyjne całego systemu statku. Trwają już testy kwalifikacyjne i integracyjne drugiego egzemplarza statku, który poleci z ludźmi na pokładzie.

Oprócz testów rozmaitych systemów statku, odbył się także sprawdzian odzyskiwania statku po wodowaniu. Na początku 2018 roku na stanowisku na Florydzie powinno zostać zainstalowanie ramię dostępowe dla załogi. SpaceX swój pierwszy lot bezzałogowy z kapsułą Crew Dragon powinien przeprowadzić także w nadchodzącym roku.

Specjalne podsumowanie NASA komercyjnego programu załogowego (w języku angielskim)

Pierwsze sekwencjonowanie DNA na orbicie

Źródło: NASA

Chyba największym sukcesem naukowym na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w 2017 roku było pierwsze udane wykonanie sekwencjonowania DNA i zdalnej identyfikacji mikroorganizmów zamieszkujących stację.

Możliwość wykrywania mikrobów w przestrzeni kosmicznej może umożliwić w przyszłości diagnozowanie i leczenie chorób astronautów w czasie rzeczywistym jak również rozpoznanie życia bazującego na DNA na innych ciałach niebieskich. Najważniejszą osobą, która przyczyniła się do tego sukcesu była Peggy Whitson, która zajęła się tym eksperymentem podczas swojego pobytu.

Eksperymenty naukowe zainstalowane w tym roku na ISS

Źródło: NASA

Pokład Międzynarodowej Stacji Kosmicznej to jedyne miejsce człowieka na eksperymenty poza Ziemią. Śledząc nasz cotygodniowy cykl aktualności można się było przekonać jak dużo pracy naukowej jest wykonywane na stacji. W ramach rocznego podsumowania przypomnijmy tylko kilka z tych eksperymentów.

Na stację poleciała w 2017 roku już trzecia seria programu SAGE, która mierzy zawartość ozonu, aerozoli i gazów śladowych w stratosferze. W marcu astronauci po raz pierwszy w roku wymienili filtry w platformie testowej LDST, w której sprawdza się 12 rodzajów substancji pod kątem usuwania wilgotności z powietrza stacji. Zadanie to jest krytyczne dla pracy filtrów dwutlenku węgla i obecnie używane żele silikonowe szybko tracą efektywność.

W pierwszej połowie roku astronauci przeprowadzali test bardzo ciekawych paneli słonecznych. Statek Dragon przyniósł na pokład ISS rozwijalne z rulonu panele ROSA, które oszczędzają miejsce podczas startu i mają mniejszą masę. Efektowne testy paneli prezentowaliśmy na łamach portalu.

Na początku czerwca astronautom udało się zamontować platformę MUSES, na której można montować eksperymenty obserwacji Ziemi. Platforma umożliwia jednoczesną obsługę czterech urządzeń, może precyzyjnie kierować każdym z nich i pośredniczyć w wysyłaniu danych na Ziemię. W tym samym czasie na stację poleciał detektor NICER, który stał się pierwszym narzędziem na ISS dedykowanym obserwacji gwiazd neutronowych.

W sierpniowym locie kapsuły Dragon na stację trafił detektor promieniowania kosmicznego CREAM. Nigdy dotąd z pokładu stacji nie były mierzone energie o takich wartościach, jakie umożliwia wychwycić nowy detektor. Dane z urządzenia pomogą w ustaleniu co przyczynia się do występowania tak dużej populacji wysokoenergetycznych cząstek w kosmosie.

Wielkim sukcesem okazało się testowanie rozkładanego modułu BEAM firmy Bigelow Aerospace. Dmuchany moduł przyleciał do stacji w 2016 roku, został zamontowany do modułu Tranquility i dokładnie badany pod kątem wytrzymałości, bezpieczeństwa wobec promieniowania kosmicznego i użyteczności. Pod koniec 2017 roku zdecydowano się na przedłużenie pobytu BEAM na orbicie. Jest to dobry prognostyk dla tego typu konstrukcji w przyszłości.

2017 rok przyzwyczaił nas do prac ogrodowych na pokładzie ISS. Do stacji przyleciało kilka modularnych ogrodów, posadzono wiele gatunków roślin i wielokrotnie zebrano plony. Ostatnio zainstalowano APH - największą do tej pory platformę hodowli roślin na orbicie.

To krótkie zestawienie nie wyczerpuje oczywiście wszystkich eksperymentów wykonywanych w 2017 roku na pokładzie stacji. O tym jak owocny naukowo był to rok możecie przekonać się przeglądając kolejne odcinki naszego stałego cyklu o działaniach na ISS.

Chiny szykują się do budowy stacji kosmicznej

Źródło: CMSE

Chiny wykonały kolejne kroki przed budową własnej stacji orbitalnej, która ma rozpocząć działanie już w 2019 roku. 20 kwietnia do orbitującej eksperymentalnej stacji Tiangong-2 (tej samej, w której wcześniej przebywała dwójka chińskich astronautów) poleciał statek towarowy Tianzhou 1. Dwa dni później statek zadokował z modułem i rozpoczął logistyczne ćwiczenia. Udało się z powodzeniem przeprowadzić testy transferu paliwa i wielokrotnego dokowania z dużym obciążeniem.

Misja dała zielone światło do lotu głównego modułu przyszłej stacji. Moduł Tianhe ma polecieć na szczycie rakiety Długi Marsz 5 w 2019 roku. Do zapoczątkowanej stacji przycumuje następnie drugi statek towarowy, a później załogowa misja Shenzhou 12. Do 2022 roku planowana jest rozbudowa stacji do dwóch dodatkowych modułów naukowych. Łącznie kompleks ma mieć masę około 60 ton i być porównywalny z wielkością amerykańskiej stacji SkyLab działającej w latach 70.

Peggy Whitson bije rekord USA w czasie spędzonym na orbicie

Źródło: NASA/Bill Ingalls

W mijającym roku astronautka Peggy Whitson pobiła rekord łącznego czasu spędzonego w przestrzeni kosmicznej przez Amerykanina. W 2016 rekord został wyśrubowany przez Jeffa Williamsa i wynosił 534 dni. Teraz po przedłużonej misji Whitson, trwającej 288 dni, jej łączny nalot wynosi 665 dni.

To nie jedyny rekord, jaki pobiła astronautka. Whitson stała się w 2017 roku pierwszą kobietą dowodzącą dwa razy Międzynarodową Stacją Kosmiczną, pobiła rekord w czasie spędzonym na spacerach kosmicznych przez kobietę (ponad 60 godzin), stała się też najstarszą kobietą jaka odwiedziła ISS (57 lat).
 

Nowa klasa astronautów NASA

Źródło: James Blair/NASA/JSC

W czerwcu 2017 roku NASA ogłosiła nową klasę 12 astronautów. Spośród kilkunastu tysięcy aplikantów wyselekcjonowano siedmiu mężczyzn i pięć kobiet. Kosmiczni kadeci przechodzą w tej chwili dwuletni trening wstępny. To prawdopodobnie ci astronauci polecą w misjach pierwszych amerykańskich prywatnych statków załogowych, a niektórzy z nich będą brali udział w wielkich przyszłych misjach NASA na Księżyc czy w stronę Marsa.

Zwiększony amerykański skład na ISS

Źródło: NASA

Przybycie 53. Ekspedycji do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej rozpoczęło pierwszy w historii okres, w którym amerykański segment stacji zamieszkuje aż czterech astronautów. Powodem takiego stanu rzeczy jest rosyjskie zmniejszenie udziału w lotach do ISS.

NASA w służbie podczas katastrof naturalnych

Źródło: NOAA/NASA Goddard Rapid Response Team

Satelity NASA są używane nie tylko do badania naszej planety i odległych światów, ale służą też człowiekowi podczas katastrof. Dane z satelitów NASA są udostępniane specjalnie powołanym instytucjom, by pomagać w akcjach ratunkowych podczas katastrof. Tylko w tym roku specjalny program NASA poświęcony wsparciu akcji w sytuacjach kryzysowych wspomógł dostarczać aktualnych informacji o pożarach lasu w Chile, RPA, a także oceniać szkody po przejściu huraganów jak Harvey.

Satelity pogodowe

Źródło: NASA/Kim Shiflett

Pod koniec roku aż trzy państwa wysłały swoje nowe satelity pogodowe. Jeden start rosyjski z kosmodromu Wostoczny się nie powiódł, ale chiński satelita Fengyun 3D i amerykański JPSS-1 trafiły na orbitę. Satelity serii Fengyun dostarczają globalnych danych pogodowych i pomagają w generowaniu numerycznych prognoz pogodowych. JPSS to cywilny program meteorologicznych satelitów amerykańskich. Pierwszy egzemplarz nowej generacji statku trafił podobnie jak chiński ładunek na orbitę polarną.

ISS w liczbach

Na koniec, podsumowujemy liczbowo najważniejsze wydarzenia z pokładu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Wymiany załóg

W 2017 roku przez Międzynarodową Stację Kosmiczną przewinęło się 17 astronautów: 8 Amerykanów, 7 Rosjan, Włoch i Japończyk. 

Spacery kosmiczne

W 2017 przeprowadzono 10 spacerów kosmicznych na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. 9 z nich to były wyjścia amerykańskie, Rosjanie wykonali jeden spacer.

Loty statków zaopatrzeniowych

Do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej było w 2017 roku podłączonych 11 statków: 6 amerykańskich, 4 rosyjskie i 1 japoński.

To druga część podsumowań 2017 roku w astronautyce. W kolejnych częściach napiszemy o najważniejszych wydarzeniach z dziedziny startów rakiet orbitalnych i postępów w technologiach rakietowych i satelitarnych. Po raz pierwszy jedno z podsumowań będzie poświęcone Polsce.

Dostępne podsumowania:

• 2017 - podsumowanie odkryć w astronautyce

Źródło: NASA/ESA/NSF/SF101/Urania