SpaceX CRS-1 (Commercial Resupply Services)

výrobce: Space Exploration Technologies Corporation
start: 8. října 2012 ve 2:35:07 SELČ
doba spojení s ISS: 17 dní 22 hodin a 16 minut
nosná raketa: FALCON 9
kosmodrom: LC-40 Cape Canaveral Air Force Station
přistání: 28. října 2012 v 20:22 SEČ

Start prvního operačního Dragonu na trase Země-ISS a zpět.
Let CRS-1 je prvním z plánovaných 12 zásobovacích letů, které si u SpaceX za 1,6 miliardy dolarů (31 miliard korun) objednal americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA), při nichž by mělo být na stanici ISS do roku 2015 dopraveno celkem 20 tun nákladu a zpátky na Zemi dovezeno až 40 tun. Kromě toho má SpaceX již dalších téměř 30 objednávek od jiných zájemců na dopravu umělých družic na oběžnou dráhu.

"NON-DEMO MISE" SCHVÁLENA

Exemplář lodě, který má tento let absolvovat, dorazil 14. srpna 2012 na Floridu a momentálně probíhají jeho závěrečné přípravy a testování pro let. Charles Bolden nynější ředitel NASA navštívil 23. srpna výrobní halu SpaceX, kde podepsal poslední nutné dokumenty k umožnění prvního zásobovacího letu k ISS, dokončil tak administrativní proces, který předcházel konečnému schválení této mise.
Raketa Falcon 9 (taktéž produkt SpaceX), jež má na kontě od června 2010 tři úspěšné starty, dorazila rozdělená do dvou stupňů společně s lodí Dragon do hangáru SpaceX na mysu Canaveral (několik kilometrů jižně od startovacích ramp raketoplánů) několik měsíců před startem, raketa zde byla z dotyčných dvou stupňů zkompletována a do Dragonu byl umístěn náklad pro kosmickou stanici, dodaný NASA a dalšími kosmickými agenturami.

STATICKÝ TEST FALCONU

V sobotu 29. září 2012 byla raketa Falcon 9 převezena na startovací rampu, kde byly na několik sekund zažehnuty motory prvního stupně, obstarávající tah až 360 tun. Jedná se o standartní předstartovní test, mající ověřit připravenost motorů, pozemních systémů a rakety ke startu, zároveň si osvěží své znalosti a dovednosti i personál na kosmodromu. Test proběhl v pořádku a Falcon se ještě vrátil do hangáru, kde byl o den později na jeho vrcholek nainstalován Dragon.
V pátek 5. října se znova sešli zodpovědní manažeři, aby si zrekapitulovali situaci, výsledkem hlasování bylo opět „GO“ pondělnímu startu. Náladu může SpaceX zkazit možná jen počasí, dávající startu dle předpovědi jen lehce nadpoloviční šanci (60 procent), počítající s velkou oblačností a srážkami. Drak se však musí trefit do okamžitého startovacího okna, aby získal příznivou výchozí dráhu pro setkání s orbitální stanicí, pokud se pondělní start nezdaří, další šance jsou k dispozici za 24 a 48 hodin.

MEDAKA JAPONSKÁ

Loď dlouhá 4,4 metru s průměrem 3,6 metru se k vesmírné laboratoři vydá s asi 400 kilogramy nákladu, mezi nímž nalezneme například jídlo, oblečení, mrazák pro vědecké vzorky, přístroj pro zkoumání chování kapalin v beztíži, věci pro evropskou a japonskou laboratoř nebo náhradní díly a hardware pro systémy, uchovávající na stanici podmínky k životu astronautů. Některé položky nákladu budou zásadní pro 166 vědeckých experimentů, plánovaných pro současnou 33. dlouhodobou posádku stanice.
Dragon poveze kromě toho i 32 rybiček druhu medaka japonská (Oryzias latipes). Ty budou ihned po spojení Dragonu s ISS umístěné do akvárií v japonskom module Kibo, kde budou sloužit k různým experimentům. Medaky japonské byly na obežné dráze už v roce 1994, na palubě raketoplánu Columbia v rámci mise STS-65. Právě na palubě raketoplánu v laboratoři Spacelab IML-2 se medaky japonské staly prvními obratlovci rozmnožující se v prostředí mikrogravitace.
Dále je na palubě například rostlina huseníček rolní, na níž chtějí výzkumníci na ISS studovat růst buněk také v podmínkách mikrogravitace.

TROCHA TEORIE

Pokud se start povede, necelých 10 minut po něm se dračí loď oddělí od druhého stupně rakety a zahájí sekvenci otevírání solárních panelů. Po pečlivě propočítaných impulsech trysek se má ke stanici dopracovat ve středu 10. října. Dragon, řízený počítačem pod dohledem řídícího střediska SpaceX v Kalifornii, se opatrně přiblíží zespoda do bodu asi 10 metrů od stanice, kde bude tradičně zachycen 17,5 metrů dlouhou kanadskou paží, jež bude z vyhlídkové kopule řízena astronauty Akim Hošidem (Japonsko) a Suni Williamsovou (USA). Zachycení lodi je v plánu 10. října ve 13:32 SELČ, instalace Draka na spodní port modulu Harmony bude provedena asi dvě hodiny na to. Otevření poklopů a zahájení vykládání Draka bude na programu další den. Drak se na stanici zdrží 18 dní, jeho odlet a přistání na Zemi se uskuteční 28. října.

PROBLEMATICKÝ START

V pondělí 8. října 2012 ve 2:35:07 SELČ odstartovala z kosmodromu Cape Canaveral Air Force Base soukromá raketa Falcon 9 společnosti SpaceX a vynesla na oběžnou dráhu již třetí nákladní loď Dragon k prvnímu již ryze komerčnímu zásobovací letu k Mezinárodní kosmické stanici ISS. Start Falconu 9 se neobešel bez vážného problému. Přibližně v osmdesáté vteřině vzletu byly totiž zjištěny značné nesrovnalosti v činnosti jednoho z devíti motorů Merlin 1C prvního stupně nosné rakety. Rohový motor č. 1 byl proto vypnut. Z dosud neobjasněných příčin došlo ke ztrátě tahu motoru a poté k jeho částečné destrukci (k výbuchu motoru nedošlo, neboť podle prohlášení SpaceX z něho stále přicházela telemetrická data). V první reakci na mimořádnou situaci uvedl Elon Musk v e-mailu pro server Spaceflight Now, že letový počítač situaci vyhodnotil a okamžitě určil nový nový profil vzletu na oběžnou dráhu, takže první stupeň pracoval o 30 vteřin déle, než se původně plánovalo. Dále Musk připomněl, že situace byla podobná jako kdysi, když raketě Saturn V selhal jeden z motorů během dvou z jejích startů, a je to stejné, jako když dnes dopravní letadlo pokračuje po vypnutí jednoho motoru v bezpečném letu.
Nakonec Falcon 9 vynesl Dragon na eliptickou oběžnou dráhu s apogeem 328 km a perigeem 197 km za devět minut a 14 sekund. Krátce poté zaznamenala palubní kamera rozkládání panelů s fotovoltaickými články.
"Dragon byl vynesen na dokonalou orbitální dráhu. Panely jeho slunečních baterií se otevřely a nyní je na cestě ke stanici," řekla šéfka SpaceX Gwynne Shotwellová.
Kvůli problémům s motorem se však na plánovanou oběžnou dráhu nedostal prototypový komunikační satelit OG2, který se "vezl" za sníženou sazbu jako sekundární náklad. Fungoval jen krátkou dobu, a pak se zřítil do atmosféry.

SPOJENÍ S ISS A NÁSLEDNÉ KOMPLIKACE

Zachycení nákladní lodi a její připojení ke stanici uskutečnili Sunita Williamsová a Akihiko Hoshide ve středu 10. října 2012 v 15:03 SELČ. Protože spojení probíhalo bez problémů Dragon byl zakotven u stanice prakticky o 40 minut dříve, než předpokládal letový plán. Po připojení probíhaly důležité kontroly systémů, lodi, správnosti připojení a hermetičnosti spojení. Přestože měl být průlez mezi stanicí a lodí otevřen až ve čtvrtek 11. října během dopoledne, Williamsová a Hoshide průlez otevřeli už ve středu v 19:40 SELČ.
Na ISS je aktuálně pouze trojice kosmonautů, expedice 33 s dalšími třemi kosmonauty totiž odstartuje z Bajkonuru až 23. října 2012 v kosmické lodi SOJUZ TMA - 06M. Je tedy na zmenšené posádce aby vyložili 400 kilogramů nákladu. Tento úkol připadl opět na velitele mise Williamsovou a letového inženýra Hoshideho.
Součástí nákladu je také mrazák, který se stane součástí vybavení ISS, nebude však sloužit pro potraviny pro kosmonauty, ale pro uchovávání vzorků z experimentů. Přesto v něm při vykládce našla posádka stanice milé překvapení ze Země - vanilkovou zmrzlinu. Tento druh potravy je ve vesmíru opravdovou lahůdkou, protože kosmonauti mají většinou k dispozici pouze suché potraviny, nebo takové, které lze skladovat při běžné teplotě.
Jak start, tak ani pobyt Dragonu zaparkovaného u ISS se neobešel bez potíží, tentokrát zasahovala kosmická radiace. Ta dle názoru techniků byla příčinou výpadku jednoho ze tří hlavních řídících počítačů lodě. Loď Dragon totiž na rozdíl od ostatních lodí, létajících ke stanici, nemá své počítače opatřené speciální anti-radiační ochranou. Zato je schopen pracovat jen se dvěma hlavními počítači. Klasické, proti záření nezabezpečené, počítače jsou totiž levnější a dle zkušeností také rychlejší. Zákeřná vesmírná radiace prý také zřejmě stojí za výpadkem jedné ze tří navigačních GPS jednotek Dragonu, počítače pohonného systému a přepínače ethernetové sítě. Jedna ze tří GPS jednotek, počítač co má na starost pohon, úložný prostor a ethernet také utrpěli zásah radiací. Nicméně při restartu nebo spíše při kompletním vypnutí a znovu zapnutí byly funkce obnoveny. Tyto systémy se však podařilo letovým kontrolorům SpaceX při kompletním vypnutí a znovu zapnutí přivést k rozumu a vrátit do plného provozu.

DRAK SE VRACÍ

Nedělní (28. října) návrat lodi Dragon započne jejím sejmutím z dolního portu modulu Harmony pomocí staniční robotické paže Canadarm2 (podobně jako při příletu), řízené z vyhlídkové kopule astronauty Akim Hošidem (Japonsko) a Suni Williamsovou (USA). Loď poté přesunou do pozice cca 10 metrů od stanice a ve 14:26 SEČ uvolní k samostatnému letu. Po 3 separačních manévrech pomocí svých trysek odletí Dragon do bezpečné vzdálenosti od stanice.
O několik hodin později, po uzavření dvířek GNC na boku lodi, které ukrývají navigační senzory a záchytný bod pro robotickou paži, čeká kolem 19:30 SEČ Dragon téměř 10minutový brzdící manévr, který jej zpomalí natolik, aby loď začala padat k zemskému povrchu. Po odhození servisní sekce se solárními panely a napozicování tepelným štítem vpřed Dragon vstoupí do atmosféry rychlostí Mach 25, před teplotou až 1600 °C jeho návratový modul s nákladem ochrání speciální tepelný štít PICA-X.
Ve výšce 13700 metrů Dragon rozevře dvojici stabilizačních padáků kvůli zpomalení. Ve 3000 metrech loď nahradí duo stabilizačních padáků třemi hlavními padáky, každý o průměru 35 metrů, hlavní padáky pád lodě zpomalí na příjemných 18 km/h.
Dosednutí do vln Pacifiku asi 800 km západně od pobřeží USA je v plánu okolo 20:20 SEČ, návratový modul bude po zajištění vyzvednut na palubu 30metrové záchranné lodi American Islander, která do místa přistání vyrazila již v pátek 26. října. Dragon poputuje do přístavu v jižní Kalifornii, citlivé položky nákladu budou předány NASA do 48 hodin po přistání. K vybalení zbylého nákladu a jeho odeslání NASA dojde v pracovišti SpaceX v McGregoru v Texasu, kam bude Dragon přemístěn z přístavu.
28. října ve 20:22 SEČ skončilo první pořádné rito vesmírného "náklad'áku". Vše proběhlo podle již výše popsaného plánu a Dragon přivezl zhruba 760 kilogramů nákladu. Část tvořilo zastaralé nebo vadné vybavení stanice, třeba už nepoužívané rukavice skafandrů. Zajímavou přepravní položkou při návratu této mise byl hardware ruského navigačního systému Kurs-NA, který selhal při prvním pokusu o opětovné připojení lodě Progress s pomocí tohoto nového navigačního systému v červenci. Když se tehdy stykovka na druhý pokus povedla, ruští kosmonauté z Progressu hardware vyložili kvůli návratu na Zemi a hledání příčin prvého selhání ruskými odborníky. Nejdůležitější byla ovšem doprava vědeckých experimentů. Drak při této misi přivezl na Zemi zkumavky s močí a krví členů dlouhodobých posádek stanice, které se v mrazácích ISS nahromadily od posledního letu raketoplánu v červenci loňského roku, 384 zkumavek moči a 112 tub krve bude umístěno v mrazácích anebo speciálních batozích s ledem na palubě Dragonu. Vědci analýzou vzorků získají cenné údaje o reakcích lidského těla na dlouhodobý pobyt v kosmu, chybějící dopravní kapacitou na trase ISS-Země tyto experimenty od vyřazení raketoplánů dlouhodobě trpěly.

HOŘKÉ PŘEKVAPENÍ

Záchranný tým SpaceX, který po vylovení z moře otevřel návratový modul Dragonu a začal vyndávat takovýto citlivý náklad, však čekalo hořké překvapení. Teplota uvnitř mrazáku se vzorky byla namísto přednastavených pro biologické vzorky optimálních -95 °C o celých 30 stupňů Celsia vyšší.
Pravděpodobné vysvětlení, nalezené techniky, je to, že bezprostředně po dopadu do oceánu rychlostí cca 18 km/h se většina kabiny potopí, než zase vypluje na povrch a čeká na záchranáře. V tomto okamžiku zřejmě do elektronických boxů lodi pronikla mořská voda a způsobila výpadek proudu pro mrazák a tři palubní chladící čerpadla.
I když teplota uvnitř mrazáku přesáhla optimální limity pro některé vzorky, k jejich závažnému poškození vyšší teplotou údajně nedošlo. „Nedošlo k žádnému závažnému dopadu zvýšení teploty na vzorky,“ řekl Josh Byerly z oddělení pro styk s veřejností NASA a dodal, že tato událost nepovede k žádným sankcím ze strany NASA.
„Pracujeme na tom a možná snížíme množství zmraženého nákladu pro návrat při příští misi,“ řekl k záležitosti Mike Suffredini, manažer programu ISS z NASA.
Loď Dragon dále přivezla třeba pozůstatky pokusů, které měly zjistit, jak si skákaví pavouci poradí s lovem v mikrogravitaci. Nebo rostlinky okurek, které na oběžné dráze vyrašily v rámci japonského pokusu ověřujícího vliv nízké gravitace na růst rostlin, a tedy možnosti jejich pěstování v kosmu.

ČTĚTE TAKÉ:

DRAGON C1

DRAGON C2

Externí odkazy

Dragon na stránkách serveru ASTRO.CZ

Fotografie Dragonu na stránkách SPACEX.COM