Już 2 marca 2019 roku z Florydy wystartuje rakieta Falcon 9, na szczycie której znajdzie się statek Crew Dragon. Będzie to testowy lot bez załogi kapsuły, która być może już tego lata po raz pierwszy od ośmiu lat wyniesie z amerykańskiej ziemi ludzi na orbitę. Wyjaśniamy, na czym polega ten test i dlaczego jest tak ważny.
Misja DM-1 w skrócie:
- 2 marca planowany jest start misji DM-1 – bezzałogowego lotu mającego demonstrować zdolność kapsuły Crew Dragon i rakiety Falcon 9 do wynoszenia astronautów na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS).
- Od końca ery wahadłowców amerykański program załogowy i loty wymiany załóg ISS są zależne od rosyjskiego systemu Sojuz.
- NASA chce zakończyć tą zależność komercyjnymi kontraktami na wynoszenie załóg, które wygrały firmy SpaceX i Boeing.
- Jeżeli lot testowy Crew Dragona firmy SpaceX się powiedzie i spełnione zostaną pozostałe wymagania, to już tego lata może zostać przeprowadzona druga misja demonstracyjna, tym razem z załogą na pokładzie.
Co leci 2 marca z kosmodromu w Kennedy Space Center na Florydzie?
Ze stanowiska LC-39A w Kennedy Space Center wystartuje rakieta Falcon 9, która wyniesie w kierunku Międzynarodowej Stacji Kosmicznej kapsułę Crew Dragon. Zarówno rakieta jak i kapsuła należą do prywatnej firmy SpaceX.
Lot ten to bezzałogowy test systemu, który w niedalekiej przyszłości posłuży do wynoszenia astronautów do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej i sprowadzaniu ich z powrotem na Ziemię.
Jak Amerykanie wysyłają w tej chwili swoje załogi do ISS?
Odkąd w 2011 roku zakończono program promów kosmicznych, rosyjska rakieta Sojuz FG i statek Sojuz stały się jedyną możliwością wynoszenia załóg do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
W 2012 roku NASA przekazała trzem firmom fundusze na rozwój komercyjnych systemów załogowych w ramach programu Commercial Crew Program. Były to: SpaceX, Boeing oraz Sierra Nevada. W 2014 roku do ostatecznej realizacji i certyfikacji swoich systemów dopuszczone zostały Boeing i SpaceX.
Obie firmy zakontraktowały na wykonanie dwunastu misji rotacji załóg Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (każda firma wykona sześć misji). Jednak aby misje te mogły zostać przeprowadzone, oba systemy muszą przeprowadzić dwie misje demonstracyjne: jedną bezzałogową i drugą z ludźmi na pokładzie. Obie firmy chcą przeprowadzić te demonstracje w 2019 roku, a pierwszy bezzałogowy test wykona SpaceX.
Czym jest statek Crew Dragon?
Crew Dragon to mierzący ponad osiem metrów wysokości i prawie cztery metry średnicy statek kosmiczny zdolny do przenoszenia załogi na niskiej orbicie okołoziemskiej.
Statek w hermetyzowanej części może pomieścić siedmiu astronautów. Kapsuła po zejściu z orbity będzie wodować na spadochronach na Atlantyku. W niehermetyzowanej części Dragona, oprócz systemów statku, znajduje się sekcja dla dodatkowego ładunku.
Statek jest kontrolowany przez szesnaście silniczków Draco, jest też dodatkowo wyposażony w osiem silników SuperDraco, które stanowią system awaryjnej ucieczki kapsuły na wypadek awarii wynoszącej rakiety.
Statek bazuje na towarowej kapsule Dragon. Z zewnątrz wyróżnia się jednak m.in. silnikami SuperDraco, lotkami w niehermetyzowanej części statku oraz nieposiadaniem rozkładanych paneli słonecznych. Ogniwami fotowoltaicznymi wyłożona jest jedna połowa części niehermetyzowanej.
Kapsuła Crew Dragon przygotowywana do montażu na rakiecie Falcon 9. Źródło: SpaceX.
Kiedy w Dragonie poleci pierwsza załoga?
Jeżeli wszystkie warunki certyfikacji zostaną spełnione podczas lotu demonstracyjnego, firmę czeka test systemu ucieczkowego w warunkach lotu rakietowego. Jeśli i ten test też się powiedzie, wówczas załoga (Robert Behnken i Douglas Hurley) będzie mogła wystartować w kierunku ISS jeszcze tego lata.
Po udanym załogowym locie demonstracyjnym (DM-2) jeszcze przed końcem 2019 roku może zostać przeprowadzona pierwsza z sześciu zakontraktowanych przez SpaceX misji rotacji załóg.
Jeśli nastąpią opóźnienia albo loty demonstracyjne zarówno firmy SpaceX jak i Boeinga nie zakończą się całkowitym powodzeniem, to przyszłe załogi nadal będą korzystać z usług rosyjskiego Sojuza. NASA rozważa zakup na ten wypadek dwóch dodatkowych miejsc.
Na czym będzie dokładnie polegał test?
Sobotni start ma przypominać najbardziej jak to możliwe przyszły lot z załogą na pokładzie. Na pokładzie statku znajdzie się manekin ubrany w skafander kosmiczny SpaceX, który będzie naszpikowany sensorami przekazującymi informacje na temat warunków, w jakich przyjdzie lecieć astronautom.
Lot demonstracyjny pozwoli sprawdzić wszystkie elementy misji i działanie wszystkich systemów – zarówno w rakiecie Falcon 9, jak i w kapsule Crew Dragon. Testowane będzie przygotowanie do startu na stanowisku, lot rakietowy, operacje orbitalne, dokowanie do portu na ISS, działanie zadokowanej kapsuły, oddokowanie, zejście z orbity, powrót na Ziemię i operacja odzyskiwania kapsuły.
Jak będzie dokładnie wyglądać misja?
Procedura tankowania rakiety rozpocznie się około 35 minut przed startem. Po starcie rakiety jej trajektoria nie będzie taka sama jak w przypadku towarowych misji zaopatrzeniowych. Falcon 9 poleci „mniej stromym” lotem, by na wypadek awarii i separacji kapsuły astronauci nie doznali zbyt dużych przeciążeń. Z tego powodu po separacji dolny człon nie wróci na ląd, ale wyląduje na barce daleko od brzegu.
Lot rakietowy zakończy się po około jedenastu minutach. Wtedy kapsuła Crew Dragon odłączy się od górnego członu rakiety i po minucie otworzy osłonę chroniącą port cumowniczy na przodzie statku.
Następnie zacznie się faza lotu orbitalnego. W tym czasie kapsuła za pomocą serii manewrów ustawi się do spotkania z Międzynarodową Stacją Kosmiczną. Zbliży się w jej rejon około doby od startu.
Po znalezieniu się w okolicy ISS rozpocznie się procedura ostatecznego zbliżania i dokowania. Jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, statek powinien połączyć się z Międzynarodową Stacją Kosmiczną w niedzielę 4 marca około godziny 12.00 czasu polskiego. Kilka godzin później załoga ISS powinna otworzyć właz kapsuły.
Oddokowanie od stacji planowane jest na 8 marca.
Wizualizacja statku Crew Dragon dokującego do portu w module Harmony. Źródło: NASA/SpaceX.
Podsumowanie
Bezzałogowa misja demonstracyjna kapsuły Crew Dragon to jeden z ostatnich kroków na drodze przywrócenia NASA zdolności wynoszenia załóg kosmicznych. To też historyczny moment dla świata – jest to realizacja pierwszego komercyjnego kontraktu na wyniesienie załogi na orbitę w historii. NASA skupia się teraz na budowie ciężkiego systemu SLS i statku Orion, który ma umożliwić loty w okolice Księżyca i poza bliskie otoczenie Ziemi, a o świadczenie usług usług lotów na niską orbitę zabiegały prywatne firmy. Teraz, po wielu latach pracy, niewiele nas dzieli do realizacji tej koncepcji.
Zarówno NASA jak i SpaceX są świadome tego, że misja DM-1 wykaże problemy, z którymi w najbliższych miesiącach trzeba będzie sobie poradzić. Nawet jeśli wszystko pójdzie idealnie, to SpaceX czekają jeszcze dokładne przeglądy procedury tankowania, do której obiekcje zgłaszała NASA. Nie ukończono też jeszcze certyfikacji spadochronów – krytycznego elementu dla misji załogowych.
Na podstawie: SpaceX/NASA
Więcej informacji:
- blog komercyjnego programu lotów załogowych NASA
- konferencja poświęcona przygotowaniom do misji DM-1 (Youtube)
Na zdjęciu tytułowym: Statek Crew Dragon na rakiecie Falcon 9 na stanowisku startowym w kosmodromie w Kennedy Space Center na Florydzie. Źródło: NASA.
Opracowanie: Rafał Grabiański
