Plány pro nástupce ISS pomalu nabírají obrátky

Návrh od společnosti Orbital ATK

NASA prezentovala před komisí NASA Advisory Council svůj postup ve vývoji nové vesmírné stanice, která by poskytla prostor pro pobyt astronautů v hlubokém vesmíru na několik měsíců či let. Není náhodou, že doposud všechny vesmírné stanice kroužily pouze po nízké oběžné dráze. Takto blízko u naší planety jsou astronauti částečně chráněni před kosmickým zářením, v případě ohrožení se mohou velmi rychle vrátit zpátky a doprava zásob i nové posádky je relativně snadná. Aby však NASA správně porozuměla dlouhodobému vystavení kosmickému záření, které by nastalo například při cestě k Marsu, musí opustit relativní bezpečí nízké oběžné dráhy a vyzkoušet technologie, které by proti škodlivému záření astronauty ochránily. Radiace ale není jediný problém stanice na vzdálené oběžné dráze. Většina systémů bude potřeba posunout nad současnou úroveň ISS, aby byla stanice dlouhodobě obyvatelná a bezpečná.

Možná podoba stanice s využitím modulů odvozených od nákladní lodi Cygnus.

Možná podoba stanice s využitím modulů odvozených od nákladní lodi Cygnus.
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Současné systémy na palubě ISS například dokáží recyklovat až 42 % spotřebovaného kyslíku a 90 % vody. Odhadovaná střední doba mezi poruchami, které by donutily posádku opustit stanici, nebo provést opravu za pomocí náhradních dílů ze Země je pak pouze okolo šesti měsíců. Aby byla vzdálená vesmírná stanice použitelná, měla by podle NASA dosáhnout alespoň 75% recyklace kyslíku  a 98% recyklace vody. Střední doba mezi kritickými poruchami by pak měla narůst až na 24 měsíců. Zdraví posádky je také potřeba vzít v úvahu. Na ISS jsou astronauti odkázáni na pravidelné zásobovací mise, cvičí na rozměrných posilovacích strojích a mají jen omezené zdravotnické potřeby. Nová stanice bude vyžadovat provoz při nižší frekvenci zásobovacích lodí, kompaktnější posilovací stroje a možnost provádět zdravotnické zákroky přímo na palubě. Tyto požadavky vycházejí z vyšší náročnosti dopravy nákladu mimo nízkou oběžnou dráhu Země, například k Měsíci umí současné rakety vyslat zhruba jen třetinu hmotnosti, kterou dokáží vynést na nízkou oběžnou dráhu (další palivo je pak potřeba pro manévry okolo Měsíce).

Vývoj nové stanice NASA rozdělila celkem do tří fází. Během první fáze bude vyvinuto několik konceptů vzdálené vesmírné stanice, za využití komercializace nízké oběžné dráhy. Tato fáze začala už v roce 2015, kdy si NASA v rámci iniciativy NextSTEP objednala studie hned u čtyř společností – Boeing, Orbital ATK, Lockheed Martin a Bigelow Aerospace. Tyto společnosti by měly dokončit své prvotní koncepty v záři tohoto roku, kdy první fáze skončí. Druhá fáze, která začne v roce 2016 a skončí v roce 2018, bude zahrnovat vylepšení prvotních konceptů, výrobu pozemních prototypů v plném měřítku a vývoj standardů a společných rozhraní. Pozemní prototypy by měly být schopné simulovat pilotované mise pro ověření obyvatelnosti, logistiky, zpracování odpadu, výstupů do vesmíru a nouzových scénářů. Výsledkem druhé fáze by měly být technologie nutné pro konstrukci vzdálené vesmírné stanice, která by se v rámci třetí fáze vydala v polovině dvacátých let do vesmíru na raketě SLS, nebo jiném nosiči. Návrhy pro druhou fázi byly předloženy již 15. června a NASA by si z nich měla vybrat už tento měsíc.

Možná podoba stanice s nafukovacími moduly od Bigelow Aerospace.

Možná podoba stanice s nafukovacími moduly od Bigelow Aerospace.
Zdroj: http://aviationweek.com/

Po prezentaci přišly na řadu dotazy od komise. Jeden se týkal případu stanice sestavené z jednotlivých modulů a nutnosti použití kompatibilních součástek a stejných rozhraní mezi moduly. Odpovídal Bill Gerstenmaier, Associate Administrator for Human Exploration and Operations Directorate: „Myslím si, že toto je pro nás jedna z největších výzev. Když poletíme takto daleko od Země, náhradní díly, které si vezmeme s sebou, budou to jediné, co budeme mít. Celá naše filosofie se bude muset značně změnit. Zatím jsme zvyklí, že pokud nám chybí nějaká součástka, přiveze nám ji zásobovací loď během několika měsíců. Tento přístup nám ale pro dlouhotrvající mise mimo nízkou oběžnou dráhu nebude stačit.“ Další z dotazů se pak týkal možnosti využití umělé gravitace, která by mohla vyřešit některé problémy dlouhodobého pobytu ve vesmíru. Odpovídal opět Bill Gerstenmaier: „NASA nemá žádné studie, které by naznačovaly nutnost použití umělé gravitace. Všechny problémy způsobené stavem beztíže umíme potlačit za použití systémů, které už fungují, nebo jsou nyní ve vývoji. Myslím si, že změny nutné k poskytnutí alespoň částečné umělé gravitace jsou tak zásadní, že bychom radši měli náš čas trávit nad skutečnými problémy, které je potřeba vyřešit.“

Orion by měl posloužit jako hlavní dopravní prostředek pro astronauty.

Orion by měl posloužit jako hlavní dopravní prostředek pro astronauty.
Zdroj: http://pre11.deviantart.net/

Zdroje informací:
https://www.nasaspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
http://jpegshare.net/images/b7/41/b741bca4795a417de99a353f239cb4ab.jpg
https://pbs.twimg.com/media/Ciwn2RFUgAIX_Dy.jpg
http://aviationweek.com/site-files/aviationweek.com/files/uploads/2015/04/Habitats3.jpg
http://pre11.deviantart.net/340d/th/pre/f/2015/154/7/2/orion_llo_by_okan170-d8vxs3v.jpg

Plány pro nástupce ISS pomalu nabírají obrátky, 2.5 out of 5 based on 39 ratings
Pin It
(Visited 3 155 times, 1 visits today)
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (39 votes cast)
(Visited 3 155 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


48 komentářů ke článku “Plány pro nástupce ISS pomalu nabírají obrátky”

  1. Rudolf Šíma napsal:

    To Daniel Heřt: Díky za článek. Snažil jsem se Vám poslat mail na redakcí uváděnou adresu a hlásí mi to nedoručitelnou zprávu. Jsou to maličkosti, kterými nechci zaplevelovat diskuzi, což se mi právě podařilo. 🙂 Platí ta adresa? ( daniel@kosmonautix.cz)

  2. Andrej Vrbenský napsal:

    Zaujimavè že sa tam len okrajovo spomína Mesiac a Mars, aby nebolo jasnè kam vlastne NASA smeruje.
    Koľko zásob by priviezol k Mesiacu Progres? Zond sa tam dostať dokázal, teraz ale neviem či štartoval na Sojuze alebo na Protone.

  3. Jaroslav Alois napsal:

    Nač budovat stanici u Měsíce a řešit ochranu proti radiaci a gravitaci, když stanice na Měsíci by gravitaci měla, a Měsíc by ji chránil proti polovině radiace. Energeticky by to až tak náročné nebylo a navíc by tam astronauti měli mimozemský terén. Krom toho bude s modulovými stanicemi konec, jakmile budou mít USA superraketu.

    • HnD napsal:

      Protože povrch měsíce je zase minimálně o level náročnější na dopravu tam i zpět

    • ventYl napsal:

      S modulovymi stanicami koniec nebude ani keby mali USA 10x vacsiu superraketu. Pretoze to, ze dokazeme korab velkosti ISS papierovo dostat na obeznu drahu na jeden pokus (a to nedokazeme, pokial ma pamat neklame, ISS vazi 4-7x tolko, akoma byt planovana nosnost SLS na LEO – ta sa uvadza v dost sirokej skale od 70 do 130 ton, v oboch pripadoch je to ale nasobne menej ako sucasna hmotnost ISS) este stale neznamena, ze to je aj fakticky uskutocnitelne. Zadruhe stanica dalej od zeme bude vyzadovat vacsiu posadku a zmeneny rezim fungovania, takze bude nutne vacsia ako ISS.

      Preco by sme na to sli formou stanice a nie pozemnej zakladne na Mesiaci? Zakladna na Mesiaci je fajn, ale s vynimkou Marsu a par mesiacov Jupitera (kam sa rozhodne v najblizsich desatrociach len tak pilotovane misie nepoletia) nemame velmi ine kandidatske teleso, kde by taku zakladnu slo postavit. Zato na Mars sa nejako treba dostat a minimalne polrocnu preletovu fazu (s posadkou to asi bude viac) lepsie simuluje stanica na orbite Mesiaca nez pozemna zakladna. Dalsim drobnym detailom je, ze pri zachrane z orbity sa usetri par krokov, ktore je nutne urobit pri zachrane z povrchu Mesiaca.

    • Kája napsal:

      Myslím, že budou chtít postavit orbitální stanici u Marsu (možná i bez posádky), jako bezpečnou základnu pro pilotovanou misi, takže zkušenosti se základnou okolo Měsíce se budou hodit.

  4. Spytihněv napsal:

    Další z projektů, které se pomalu, ale jistě začínají vymaňovat ze sféry sci-fi a nabývají opravdu reálných obrysů.

  5. Vojtěch napsal:

    v polovině roku 2020? Spíše v polovině 20. let ne?

  6. Vaca1 napsal:

    Co se stane s dosloužilou ISS? Lze takový kolos řízeně navést do oceánu, nebo se jen doufá, že to nikomu nespadne na hlavu?

    • Půjde o řízený zánik, o náklady se budou dělit zapojené agentury podle vlastněné hmotnosti stanice a jejího vybavení.

    • Spytihněv napsal:

      Všechno lze nechat řízeně zaniknout. Někdy je možno použít vlastní pohon daného objektu, jinde něco externího. Třeba při poslední servisní misi k HST bylo na dalekohled připevněno jakési spřáhlo, které toto v budoucnu umožní.

  7. M_M napsal:

    Krásný, všechno super, ale Gerstenmaier…no zklamal. Já se těšil na obří Clarkovskou centrifugu ve který bude běhat kosmonaut dokolečka jako křeček. Snad tedy budou mít alespoň trochu slušnosti a palubní počítač pojmenujou HAL 9000.

    • maiden napsal:

      Docela nechapu, proc navozeni umele gravitace je odsunoto stranou? To jako cekaji, ze vsichni kosmonauti budou denne cvicit dve hodiny jako doted? To toho v tom vesmiru moc neudelaji… Nehlede k tomu,ze pro telo to je tak jako tak zatez. Jestli se dobyvani vesmiru opravdu rozjede, tak si rovnou muzou dat nazev MEZINARODNI VESMIRNA POSILOVNA.

      • Dušan Majer napsal:

        Jednou pro umělou gravitaci určitě přijde čas, ale zatím je to předčasné.

      • Spytihněv napsal:

        Asi jde o technologicky zatím ještě příliš náročnou záležitost, která by odsunula realizaci nové stanice příliš do budoucna. Jen ať se pohneme někam dál…. ani nevím, jestli byla možnost umělé gravitace už někde alespoň náznakem testována.

        • Dušan Majer napsal:

          Ano, na ISS je malá odstředivka pro drobné organismy. Funguje při výzkumech odlišit, co způsobuje pouze kosmické záření a na čem má vliv i absence gravitace.

        • Spytihněv napsal:

          Tak to je zajímavé. Hmyz, myši nebo třeba žáby? Budu si někde muset nastudovat parametry a rychlost takové odstředivky. No každopádně je tato technologie zatím v plenkách.

        • Dušan Majer napsal:

          Zmiňuju se o ní velmi zlehka v tomto článku – http://www.kosmonautix.cz/2016/07/na-iss-se-bude-cist-dna/ v pasáži o experimentu Mouse Epigenetics.

        • Spytihněv napsal:

          A jo. Nedávný článek. Díky.

        • Dušan Majer napsal:

          Rádo se stalo.

        • Tomáš Vodička napsal:

          Teoreticky by to šlo i celkem jednoduše. Stačilo by mít dva moduly spojené lanem, které by se roztočily jako bolaso. Kosmonauti by pak ale byli v umělé gravitaci trvale, což pro výzkumnou stanici není praktické (mikrogravitace je potřeba pro mnoho experimentů).
          Ale třeba pro přelet k Marsu má myšlenka smysl, kosmonauti potřebují dorazit k cíli v co nejlepší kondici, mimo jiné i proto, že na Marsu nebude lékařské zázemí jako na Zemi.

        • maro napsal:

          Ona ta umělá gravitace bude hodně nepraktická. Vždyť důvodem, proč jsou kosmonauti vůbec v tom vesmíru je, aby tam prováděli nějakou práci – experimenty. A to ty, které nelze moc provádět na Zemi, tedy typicky ty, co mají probíhat v mikrogravitaci. A nebo pak zase ty, u kterých je potřeba být nějak stabilizován vůči hvězdám a planetám. Ani na jedno z toho se rotující kosmická loď nehodí. Takže gravitace by se se pak hodila jen na dobu spánku a odpočinku.
          Určitě v tom bude i psychologie „uvěznění“ člověka v rotujícím stroji, kterému vše, na co se dívá ven z lodi, tedy typicky planety a hvězdy, rotuje frekvencí 10 otáček za minutu (tedy gravitace přibližně 1G v lodi, kde je ten člověk někde na poloměru 10 metrů od středu rotace). U menších poloměrů lodí vychází ta frekvence samozřejmě ještě větší.

        • Dan napsal:

          10m poloměr je podle mě hodně málo, protože silový gradient mezi podlahou a hlavou bude nezanedbatelný, bude se dost projevovat Coriolisova síla a ve výsledku to pro astronauty bude stejně nepřirozené, jako pobyt na ISS. Poloměr kolem 100m (spíš víc) by už mohl být přijatelný, ale to je možné řešit právě tím lanem se všemi zápory, uvedenými výše.

        • Tomáš Vodička napsal:

          maro, Dan: Právě tak jsem to myslel, při cestě třeba k Marsu o experimenty moc nejde, nýbrž jde o udržení dobré kondice posádky. A stačilo by třeba jen 0,2 g. V případě dvou modulů spojených lanem by vzdálenost mohla být klidně třeba 50 m, tedy poloměr 25 m (pokud by oba moduly byly stejně těžké, což není nezbytná podmínka). Z toho vyplývá poměrně malá rychlost rotace. A technické řešení je poměrně jednoduché.
          Naopak na výzkumné stanici by musela být možnost pohybu mezi sekcemi s gravitací a bez ní, samozřejmě bez EVA. To by bylo hodně náročné a složité. V současné době prakticky neproveditelné, když už ne technicky, tak určitě ekonomicky…

  8. Jaroslav Alois napsal:

    Položme si zásadní otázku : Stavěla by se ISS pokud by Skylab vydržel do operačního použití raketoplánů ?

    • Dušan Majer napsal:

      Takovéto spekulativní otázky jsou zcela zbytečné, protože se na ně nedá odpovědět – nikdo nezná správnou odpověď. To je jako kdybychom se ptali: „Jak by to teď vypadalo, kdyby druhou světovou vyhrál Hitler?“

      • Honza Jaroš napsal:

        Co se týče druhé věty, na toto téma odpovídá román Otčina od Roberta Harrise… 🙂

      • Jaroslav Alois napsal:

        V otázce je jen část spekulace. Po opuštění poslední posádky byl Skylab uveden na vyšší dráhu, kde měl čekat na raketoplány. Američané tedy počítali s jeho dalším využitím. Dá se předpokládat, že by asi těžko stavěli stanici z malých kousků za velkých finančních nákladů když by měli hotovou, daleko prostornější na orbitě a zadarmo.

        • Dušan Majer napsal:

          Je to spekulace o něčem, co se nestalo, tudíž nemá smysl takové debaty rozvíjet. Takovéhle co by kdyby, to je spíše typické pro hospodské tlachání o politice.

        • HnD napsal:

          Mělo smysl stavět ISS, když tu byl Mir?

    • vedator napsal:

      42

    • maro napsal:

      První orbitální stanice, ke které se připojovaly raketoplány byl Mir. Možná stačilo udržet ten Mir nahoře déle, ne? Bylo by to taky levnější. Jenže lidi se taky potřebovali učit stavět ve vesmíru nové modulární konstrukce. A potřebovali modernější vybavení. Proto ISS a proto ne Skylab.
      Je to podobné jako se divit, proč Američani pořád nejezdí v těch obrovských, ale docela nebezpečných „bourácích“ ze 70tých let a radši se vozí v relativně malých, ale dost moderních Toyotách Prius. Ono i to udržování té hmoty na oběžné dráze stojí peníze a tak jde o to, aby se tam udržovala jen ta hmota, která je nejvíc užitečná.

      • Cx napsal:

        Mir šel do důchodu kvůli jeho spolehlivosti. Navíc ta poslední nehoda při přibližování nákladní lodi ho trochu ochromila. Posádka ke konci jeho životnosti věnovala 50 % času na to, aby dál fungoval. To se pak věda dělá špatně. Kdyby byl spolehlivý, tak tam je doteď. Ale nechci tím nějak hanit Ruský kosmický program. Byla to první takto velká stanice prakticky se stálou posádkou, takže spousta věcí se dělala poprvé.

        • maro napsal:

          Jo jo. Ta bouračka byla opravdu nehezká. A ten chladicí systém opravovali pořád dokola.

  9. Jiří Hošek napsal:

    K větě „Návrhy pro druhou fázi byly předloženy již 15. června a NASA by si z nich měla vybrat už tento měsíc.“

    NASA tento výběr již provedla a včera zveřejnila seznam šesti vybraných společností, viz http://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-six-companies-to-develop-prototypes-concepts-for-deep-space-habitats

  10. vedator napsal:

    Na to, aby sa zacal skumat vplyv kozmu na zivy organizmus alebo cloveka, netreba stalu posadku na stanici. Cize ta stanica nemusi byt velmi velka a posadka k nej moze chodit ‚raz za cas‘.

    Ak sa NASA podari zachovat vynikajucu kvalitu nepilotovanej kozmonautiky, tak mozeme ratat naklady na pilotovanu v troch oblastiach: SLS, ISS2, Mars, (myslim, ze Mesiac nie je prioritou). Kedze rozpocet NASA nie je nafukovaci, treba niekde setrit. Ci uz v zruseni neefektivnych alebo predrazenych projektov alebo znizeni nakladov. Ako sa daju znizit naklady pekne ukazuju BO a SpX a ked budu FH a BFR zalietane. Program pre SLS, ISS2 a Mars sa neda so sucasnym rozpoctom udrzat a kedze SLS je najvacsi zrut a pravdepodobne bude existovat podstate lacnejsia alternativa…. baj baj.

    Mozno som trosku skepticky, ale rad by som videl skutocny pokrok v pilotovanej kozmonautike a robit vela veci v malom nie je az taky skutocny pokrok.

  11. dolph1888 napsal:

    Umělá gravitace (rotací) je v současnosti nedostupná. Vyžaduje mnohem větší poloměr rotující části lodi (stanice) než zobrazují filmy, nebo se její rychlost musí výrazně navýšit. V každém případě nelze použít mechanického dotyku částí, ať z důvodu opotřebování tak vibrací a korekcí při přesunech / za letu, jediným řešením je magnetická levitace (supravodivý magnet), ovšem daná možnost je pouze v teoretické ne praktické rovině.
    > Náklady na pravidelné vynášení nákladu si při současných motorech neumím představit, mám předtuchu, že datum spuštění do provozu se posune o desetiletí možná i déle.

  12. Pikibi napsal:

    Můžu se zeptat, jak by chtěli na tuto stanici dopravovat posádky (o zásobách nemluvě)? Nejsem si totiž jistý, jestli v součastné době existuje nosič a loď, které by takovou cestu zvládly. A co se SLS týče, nebylo by něco takového příliš nákladné (podle mého ničím nepodloženého odhadu by stanice potřebovala loď s posádkou minimálně dvakrát do roka. Zkrátka, zajímalo by mě, jak náročné by bylo takovou stanici „udržovat“.

    • Dušan Majer napsal:

      Určitě to bude náročnější, než provoz ISS. Ale za ty výzvy, kterým budeme muset čelit (i při letech k Marsu) to stojí. Hlavní roli při dopravě posádek bude hrát s největší pravděpodobností loď Orion vynášená raketou SLS. Zásobování loděmi je zatím v jednání, ale určitě na to kosmické agentury pamatují.

Zanechte komentář