Soukromá kosmická loď pro lety s posádkou při zkoušce vybuchla

V březnu proběhla v podstatě bezchybná demonstrační mise Crew Dragon, která strávila týden na Mezinárodní vesmírné stanici a následně se úspěšně vrátila na Zemi. Crew Dragon přistál na padácích do Atlantiku a následně měl být repasován a použit znovu na červencovém testu úniku lodi za letu, který bude simulovat selhání rakety.

V sobotu 20. dubna v rámci přípravy na tento test proběhly na Mysu Canaveral zkoušky motorů Crew Dragonu z demonstrační mise, které do té doby dokonalé výsledky pokazily. Při zkouškách došlo k „anomálii“, která vedla k výbuchu a zničení lodi. Co se stalo a co to znamená pro budoucnost Crew Dragonu?

Nejprve fakta. O problému informoval jako jeden z prvních redaktor Florida Today Emre Kelly, který na Twitteru sdílel fotku načervenalého oblaku kouře stoupajícího z oblasti kosmodromu na Mysu Canaveral.

Zároveň dodal vyjádření letectva, které zde má základnu a spravuje místní kosmické aktivity. Letectvo uvedlo, že SpaceX mělo nehodu během statického zážehu Crew Dragonu a nikdo nebyl zraněn.

SpaceX následně vydalo na Twitteru krátké prohlášení: „SpaceX dnes provádělo několik zkoušek motorů Crew Dragonu na našem testovacím stanovišti na Landing Zone 1 na Mysu Canaveral. První testy byly úspěšně dokončeny, ale finální testy vyústily v anomálii. Testy provádíme hlavně kvůli tomu, abychom zajistili, že naše systémy splňují přísné bezpečnostní standardy a abychom odhalili potíže ještě před startem. Naše týmy událost vyšetřují a úzce spolupracují s partnery z NASA.“

Nejdříve nebylo jasné, co se přesně stalo a jak moc byl Crew Dragon poškozen, informace se objevovaly postupně. Web NASA Spaceflight informoval, že v osudný den SpaceX provádělo tři testy motorů – první dva měly za úkol prověřit malé manévrovací motory Draco a poslední měl otestovat silné únikové motory SuperDraco. Administrátor NASA Jim Bridenstine potvrdil, že anomálie se objevila právě při testu motorů SuperDraco.

Motory Draco i SuperDraco spalují oxid dusičitý a monomethylhydrazin a mají společné nádrže. Tento druh paliva je toxický a oxid dusičitý je důvodem, proč byl kouř vzniklý při nehodě načervenalý. Kouř bylo možné zaznamenat i na radaru.

Stále však nebylo jasné, jaký je rozsah škod. Někteří fanoušci doufali, že nehoda se stala mimo Dragon a na vině byl problém s pozemní technikou. Následně se však objevilo video zachycující celou nehodu. Z něj již bylo jasné, že Crew Dragon je následkem exploze na odpis.

Zvláštní je, že anomálie se objevila několik sekund před plánovaným zážehem motorů SuperDraco, takže problém se nemusí vůbec týkat těchto motorů. Vypadá to spíše na výbuch jedné z nádrží s hydrazinem, ale na takové soudy je samozřejmě brzy.

Příčina nejasná, zdržení jisté

Příčina zatím není známa a k dispozici máme jen neoficiální teorie. Jednou z nich je proniknutí mořské vody do komponentů Crew Dragonu během jeho březnového přistání v Atlantiku. Kosmická loď ve vodě strávila zhruba hodinu, ale Elon Musk později oznámil, že citlivá avionika a motory zůstaly v suchu. Je však možné, že voda přeci jen napáchala nějakou nedetekovanou škodu pod pláštěm lodi, která pak vedla k nehodě při testovacím zážehu.

Další teorie je založená na informaci, že SpaceX má v plánu do Crew Dragonu přidat ohřívače, které by zabránily poklesu teploty pohonných hmot během mise pod kritickou mezi. Příliš chladné palivo zvyšuje pravděpodobnost vzniku vibrací, které by mohly poškodit malé manévrovací motory Draco. 

Při jednom ze zkušebních letů jeden z těchto motory selhal a příčinou by podle vyšetřování měla být rázová vlna vzniklá při spalování příliš chladného paliva. Nyní se tedy spekuluje, zda Crew Dragon před neúspěšným testem dostal ohřívače či nikoliv, a zda tento nový komponent nemohl způsobit nehodu.

Nicméně ať už je příčina jakákoli, jedna věc je jistá – nehoda bude mít za následek několikaměsíční zdržení dalších misí Crew Dragonu. Test záchranného systému lodi, při kterém by tento konkrétní Crew Dragon simuloval nouzový únik od selhávající rakety pomocí motorů SuperDraco, byl původně plánován na červenec. Pokud by proběhl v pořádku, následovala by druhá demonstrační mise lodi (DM-2), tentokrát již se dvěma astronauty NASA Bobem Behnkenem a Dougem Hurleym, a to nejdříve koncem léta nebo během podzimu.

Nyní bude plán upraven, protože SpaceX nemá k dispozici loď, se kterou může snadno provést test záchranného systému. Crew Dragon z mise DM-1 (číslo C201) je pro účely testu ideální, protože byl jednak dost věrný finální konfiguraci Crew Dragonu (i když například ovládací displeje byly nefunkční a chyběla toaleta) a zároveň už byl použitý, takže nemohl letět znovu na misi s posádkou. Možnost využít tuto loď pro test záchranného systému byla příjemným bonusem, který by SpaceX ušetřil dost peněz.

Firma momentálně vyrábí několik exemplářů Crew Dragonu, které jsou v různých stádiích připravenosti. Výroba lodi pro pilotovanou misi DM-2 (sériové číslo C203) je zřejmě hotová nebo téměř hotová, protože podle oficiální prezentace NASA z prosince měla být loď koncem března odeslána na Canaveral. 

Nedávno byla u továrny SpaceX Hawthorne vyfocena přepravní skříň, která by teoreticky mohla být určena právě pro tento Crew Dragon. Loď měla být kompletně připravena na start v červnu. SpaceX souběžně vyrábí minimálně také Crew Dragon pro první ostrou misi USCV-1 (číslo C204), při které by posádka strávila na ISS standardní půlrok. Start byl neoficiálně plánován na konec roku, ale už před nehodou se předpokládalo, že by proběhl spíše až v roce 2020.

Přímočarým řešením by mohlo být použití lodě původně určené pro misi DM-2. Loď vyráběná pro USCV-1 by pak byla použita na misi DM-2. Podle názoru autora je však tato opravdu plnohodnotná (protože je určena pro misi s posádkou) loď pro účely testu drahá. Při testu záchranného systému jde totiž hlavně o otestování motorů, souvisejícího řídicího softwaru a padáků. Značná část zbývajících komponentů lodi je v podstatě navíc.

Ostatně ani NASA nevyžaduje použití plnohodnotné lodě. Například během únikové zkoušky lodi Dragonu z rampy v roce 2015 byl použit jakýsi hybrid – přetlaková kabina klasického nákladního Dragonu osazená motory SuperDraco. Rozhodně tedy nešlo o stroj, který by věrně odpovídal finálnímu Crew Dragonu, jenž poveze astronauty. Pro daný účel bohatě postačil.

Pro test záchranného systému by tak mohl být použit Crew Dragon, který je zatím v nějakém raném stádiu výroby a následně by ho vybavili jen těmi prvky, které jsou naprosto nezbytné pro provedení testu (žádná podpora života, displeje, sedadla apod.). Loď pro USCV-1 už nejspíš bude také relativně brzy hotová, takže připadá v úvahu spíše USCV-3 (C205?), ale u té možná výroba ještě vůbec nezačala, jelikož start je v plánu až na konec příštího roku.

Další možností je použití testovacího exempláře Crew Dragonu s číslem C202, který v roce 2016 posloužil pro kvalifikační strukturální zkoušky. Výhodou tohoto řešení by bylo, že by to SpaceX ušetřilo čas a peníze (není potřeba vyrábět novou přetlakovou kabinu) a zároveň by tolik nenarušilo výrobní plány ostatních lodí. Otázkou však je, jestli není kabina zkouškami znehodnocena a její použití by nepředstavovalo zvýšené riziko.

Zatím není nejasné, jestli bude mít nehoda Crew Dragonu dopad i na mise staršího nákladního Dragonu. Ten má za pár dnů letět na misi CRS-17 a část jeho hardwarových systémů je stejná jako u Crew Dragonu. Rozhodně by tedy nebylo překvapivé, kdyby NASA chtěla počkat s dalším startem nákladního Dragonu, než se vyloučí, že sobotní nehoda Crew Dragonu nijak nesouvisí s hardwarem, který je k nalezení také v nákladním Dragonu (ventily, nádrže, potrubí apod.).

Nicméně i pokud NASA a SpaceX usoudí, že není potřeba pozastavit mise normálního Dragonu, problém by mohla představovat skutečnost, že nehoda se stala poblíž přistávacích plošin LZ-1 a LZ-2. Zde má totiž přistávat první stupeň Falconu 9 během mise CRS-17 a není úplně jasné, jestli celá oblast nebude uzavřená kvůli vyšetřování anomálie a dekontaminaci uniklého toxického paliva. 

Crew Dragon obrazem 15 fotografií

Alternativně přichází v úvahu i možnost přistát na plovoucí plošině Of Course I Still Love You, která by mohla být umístěna jen kousek od pobřeží, podobně jako tomu bylo v případě plošiny Just Read the Instructions během mise SSO-A. (Tento dohad potvrzují  i údaje v žádosti SpaceX o povolení k letu, které firma podala úřadu FCC.)

Crew Dragon byl před nehodou favoritem v závodu mezi SpaceX a Boeingem o to, kdo jako první dopraví astronauty na ISS. Boeing se dostal do skluzu, když loni v létě jeho loď Starliner měla závadu během přípravy na test úniku lodi z rampy. Kvůli netěsnosti ventilu úniklo toxické palivo.

To bylo před deseti měsíci a Boeing stále neurčil nový termín únikového testu. Nicméně demonstrační mise Starlineru bez posádky je zatím v plánu na srpen a první pilotovaný let na listopad. Dá se však předpokládat, že firmu čekají ještě další odklady.

Článek byl převzat z webu ElonX, který se věnuje primárně aktivitám společnosti SpaceX, a byl redakčně upraven. Původní verzi najdete zde.