Poważne problemy USA. Kiedy odbędzie się Artemis III?

We wrześniu br. na łamach naszego portalu została opublikowana analiza raportu instytucji kontrolnej Kongresu Stanów Zjednoczonych - Government Accountability Office (GAO), która dotyczyła programu rakiety SLS (Space Launch System), niezbędnej do programu Artemis. Dokument został sporządzany na podstawie, m. in. rozmów przeprowadzonych z urzędnikami NASA, analiz zawartych umów lub działań amerykańskiej agencji kosmicznej na przestrzeni lat itp. Przypomnijmy, że głównym przesłaniem było wówczas stwierdzenie: „Program SLS jest zbyt drogi”.

W ostatnim czasie GAO opublikowało kolejny raport na temat niektórych programów, realizowanych w ramach programu Artemis. W szczególności dotyczy to trzeciego etapu, który zakłada załogowy lot na Księżyc pod koniec 2025 r. Ze śledztwa przeprowadzonego w terminie wrzesień 2022 - listopad 2023 wynika, że NASA mierzy się z opóźnieniami wynikającymi z m. in. działań zakontraktowanych firm - SpaceX oraz Axiom Space. Pierwsza z wymienionych jest odpowiedzialna m. in. za lądownik księżycowy, czyli Starship HLS (Human Landing System). Druga natomiast, pracuje nad skafandrami dla astronautów. Wszystkie technologie muszą spełniać wymagania amerykańskiej agencji kosmicznej, które w głównej mierze dotyczą bezpieczeństwa załogi.

GAO wskazało kilka przyczyn, przez które niemożliwym jest zrealizowanie misji Artemis III w 2025 r. Po pierwsze ambitny harmonogram, czego najlepszym przykładem jest wspomniany HLS, który miał zostać ukończony w 79 miesięcy, czyli o 13 miesięcy krócej niż średnia dla dużych projektów NASA. Plan został szybko zweryfikowany, bowiem kolejnym powodem są opóźnienia w kluczowych programach. Na wrzesień 2023 r. program HLS opóźnił 8 z 13 kluczowych zdarzeń o co najmniej pół roku. Dwa z nich z kolei powinny się odbyć z kolei w 2025 r., a zatem w czasie, gdy Artemis III powinno się już rozpocząć.

Z powyższego wynika, że zarówno partnerom komercyjnym, jak i NASA zostało jeszcze dużo pracy nad rozwojem wymaganej technologii. Warto dodać, że kolejnym problemem są oryginalne plany amerykańskiej agencji, co do niektórych programów. Jako przykład GAO wskazuje, że oryginalny projekt NASA dotyczący skafandrów kosmicznych nie zapewniał minimalnej ilości środków podtrzymujących życie potrzebnych w misji Artemis III. Możliwe zatem, że Axiom Space będzie musiało przeprojektować niektóre elementy.

Porównajmy teraz zarzuty GAO z faktycznymi działaniami firmy. Jeśli chodzi o SpaceX, firma należąca do Elona Muska jest odpowiedzialna za najważniejsze, a zarazem najtrudniejsze do zrealizowania elementy dla całej misji. Do Artemis III zostanie wykorzystany najpotężniejszy system nośny, który został zbudowany przez człowieka, czyli Starship/SuperHeavy, na bazie którego powstaną również Starship Tanker (tankowiec), Starship Propellant Depot (magazyn paliwa na niskiej orbicie okołoziemskiej) oraz wspomniany Starship HLS (lądownik księżycowy). Wytłumaczmy zatem plan użycia tej technologii w Artemis III.

Jak widzimy na powyższej grafice, w pierwszej kolejności na niską orbitę okołoziemską (LEO) zostanie wysłany Starship Propellant Depot, czyli magazyn paliwa, aby następnie zostały wysłane tankowce Starship Tankers, które uzupełnią skład o materiał pędny. Po zakończonej operacji, SpaceX wyniesie lądownik, który zadokuje do magazynu paliwowego i uzupełni stan swoich zbiorników. Całość ma za zadanie demonstrację technologii tankowania na orbicie, co w przyszłości będzie podstawą do eksploracji kosmosu.

W dalszej kolejności Starship HLS wykona transfer na wyższą orbitę, gdzie przez 90 dni będzie czekał na załogę statku kosmicznego Orion, wyniesionego przez rakietę SLS. Czas ten będzie też okazją dla kontrolerów lotu na potwierdzenie stanu Starshipa HLS i monitorowanie jego zachowań. Po dotarciu na orbitę, Orion zadokuje do systemu od SpaceX, a astronauci przejdą do lądownika, który zabierze ich na powierzchnię Srebrnego Globu.

Do wyniesienia magazynu, tankowców oraz lądownika potrzebny jest system nośny, czyli Starship/Super Heavy, który w tym roku odbył dwa loty testowe (kwiecień i listopad br.). Po pierwszym z nich nastąpiło wiele szkód środowiskowych oraz na platformie startowej. Sama rakieta z kolei nie zadziałała w locie tak, jak powinna. Z porażek wyciąga się wnioski, dzięki którym SpaceX mogło poprawić niektóre elementy w drugiej próbie. Ostatni lot przebiegł znacznie lepiej, chociaż też nie w pełni poprawnie. Pomimo optymistycznych nastrojów po listopadowej próbie należy stwierdzić, że system nie jest jeszcze w pełni operacyjny.

Jak widać, SpaceX nie ma jeszcze gotowego systemu nośnego, nie mówiąc już o technologii tankowania na orbicie. W kwestii Starshipa HLS zostały poczynione pewne kroki. Jak podała NASA, amerykańska firma SpaceX w sierpniu br. przeprowadziła udany test silnika Raptor, który zostanie umieszczony w lądowniku księżycowym, biorącym udział w misji Artemis III.

Zadaniem SpaceX była demonstracja możliwości uruchomienia Raptora w ekstremalnie niskich temperaturach, wynikających z długiego czasu przebywania w kosmosie bez odpalenia silników. Sierpniowa próba trwała około 5 sekund i została określona sukcesem, natomiast raport jasno wskazuje, że działania firmy Elona Muska są znacznie opóźnione, a zatem dotrzymanie pierwotnej daty wydaje się nierealne.

Po przedstawieniu faktów dotyczących działań SpaceX, przyszedł czas na Axiom Space. Jak możemy przeczytać w raporcie GAO, „firma poczyniła postępy w opracowywaniu skafandrów kosmicznych, osiągając kilka kamieni milowych, ale nadal znajduje się we wczesnej fazie rozwoju”. Axiom musi zmierzyć się z wieloma wyzwaniami projektowymi i nie tylko, które w teorii powinny zostać zakończone w przeciągu dwóch lat.

Do problemów zalicza się również zabezpieczenie łańcuchów dostaw. „Niektóre części obsługujące krytyczne systemy skafandra kosmicznego – w tym system podtrzymywania życia – mają długi czas realizacji, a ich zakup u dostawców może potencjalnie zająć 12–18 miesięcy.” - wskazują autorzy raportu. W dalszej kolejności sugeruje się, że Axiom może planować outsourcing niektórych komponentów.

NASA współpracuje z wykonawcami programów, natomiast nie jest w stanie przyśpieszyć niektórych procesów lub rozwiązać problemów, które dzieją się wewnątrz firm. Oprócz samego konsultowania się z przedsiębiorstwami, amerykańska agencja kosmiczna pomaga poprzez delegowanie części pracowników pełnoetatowych.

W raporcie wskazuje się, że firma Elona Muska może zatrudnić do 60 pełnoetatowych pracowników NASA lub równoważny personel pomocniczy, natomiast Axiom Space może zatrudnić do 25 pełnoetatowych pracowników NASA w trakcie realizacji kontraktu. GAO twierdzi, że SpaceX poprosiło o wsparcie 36 pracowników do zadań, tj. przygotowanie do testowego lotu orbitalnego Starshipa. Ponadto amerykański gigant technologiczny poprosił również o wsparcie przy rozwoju silnika Raptor. „Firma Axiom poprosiła o wsparcie współpracy w 25 obszarach, takich jak produkcja, oświetlenie i szkolenie załogi.” - czytamy w raporcie.

Z powyższego wynika, że teza stawiana przez instytucję kontrolną Kongresu USA jest bardzo prawdopodobna, natomiast do sugerowanej nowej daty startu Artemis III (2027 r.) również można mieć wątpliwości. Przypomnijmy bowiem, że oprócz działań firm prywatnych pozostaje finansowanie całego programu. Nie pozostaje zatem nic innego, jak tylko czekać na dalszy rozwój sytuacji.

Źródło: United States Government Accountability Office / Space24.pl

Interesujesz się kosmosem i chciałbyś wiedzieć więcej na temat eksploracji, przemysłu, wojska i nowych technologii? Dołącz do grona naszej społeczności zapisując się do newslettera i zaobserwuj nas na social mediach, aby zawsze być na bieżąco!