První zkušební pilotovaný let kosmické lodi Starliner, tzv. Boe-CFT (Boeing Crew Flight Test), se neuskuteční ani 21. července, jak bylo ještě v polovině května plánováno. A není jasné, zda to Boeing ještě letos stihne...
Starliner měl být zlatým trumfem vážené aerokosmické společnosti Boeing Company, produkující vedle civilních a vojenských letadel satelity, záhadný raketoplán XB-37 či kosmické raketové nosiče. Už při prvním (nevydařeném) zkušebním letu Boe-OFT-1 (Boeing Orbital Flight Test 1) 20. prosince 2019 vedení firmy doufalo, že Starliner bude jakési světlo na konci tunelu v záplavě špatných zpráv o odstavených dopravních letounech 737 MAX. Stal se opak. Byla to málem katastrofa. Reputaci měl napravit druhý test lodi Boe-OFT-2 v květnu loňského roku. Tentokráte se Starliner dokázal s ISS spojit, ale byť se vedení Boeingu i NASA tvářily spokojeně, nějaké „drobnosti“ bylo třeba před první pilotovanou misí dořešit. A tak následovaly další a další odklady termínů, až byl potvrzen 21. červenec letošního roku. Nejen ostřílení astronauti Barry Wilmore a Sunita Williamsová však byli opět zklamáni... Teprve pár týdnů před červencovým termínem totiž vypluly na povrch další technické problémy lodi, které kupodivu roky unikaly kontrolám. Staly se tak další překážkou pro finální certifikaci Starlineru, jehož vývoj už tak nabral několikaleté zpoždění — mimo jiné po sérii problémů se softwarem, ventily, padáky a dalšími částmi kosmické lodi.
Kostlivci lezou ze skříně
Nová loď, na kterou NASA netrpělivě čeká, má prostě smůlu. Jen letos jde už o třetí odklad: nejprve z dubna na květen, z května na červenec a nyní? Poté, co NASA a Boeing společně zahájily 25. května tradiční předletový, tzv. certifikační proces, tj. hodnocení připravenosti kabiny před prvním pilotovaným letem, zjistili experti další, jaksi zamrzlé problémy. Zaměřili se sice na problémy obvyklé, které většinou provázejí každý start a jež je potřeba vyřešit před plněním paliva do kosmické lodi, ovšem co při nich experti zjistili, přesáhlo opravárenské možnosti předletového týmu i časového, 60denního harmonogramu. Proto byl let znovu odložen, tentokrát bez určení nového data. Ve vzduchu tak visí otázka: stihne to Boeing do konce letošního roku? Zlom v přípravách nastal poté, co technici přišli na další problém s padákovým systémem kosmické lodi a mj. identifikovali i použití hořlavé izolační pásky kolem kabelových svazků uvnitř kabiny. Což je samo o sobě dost varující a vyvolává to nepříjemné vzpomínky na hořlavé materiály, které zavinily tragický požár v kabině Apollo 1, při němž 27. ledna 1967 zahynuli astronauti Grissom, White a Chaffee. Typ pásky P-213, využité k ochraně kabelových svazků uvnitř kosmické lodi Starliner, se sice běžně ve vesmírných tělesech používá, ovšem v těch nepilotovaných, a už od dubnového certifikačního procesu se zvažovalo, zda je přijatelný i pro let s posádkou. Lepidlo na pásce je totiž poměrně slušnou hořlavinou. Opomenutí takové „maličkosti“, jako je hořlavé lepidlo, je po více než 10 letech vývoje lodi renomovanou společností, jakou Boeing bezpochyby je, nepochopitelné. Nedomyšlenost? Lajdáctví? „Bezpečnost je vždy naší nejvyšší prioritou,“ prohlásil po zjištění problému viceprezident Boeingu a programový manažer pro kosmickou loď Starliner Mark Nappi, který teprve loni vstoupil do proudu této řeky převzetím své funkce. A jen tak mimochodem upřesnil, že hořlavá izolace je ve Starlineru široce používána na stovkách míst rozptýlených po celé kabině... Technici Boeingu tak podle Nappiho „pravděpodobně“ aplikují další vrstvu bezpečného materiálu kolem hořlavé pásky, což si ovšem vyžádá odstranění krytů chránících kilometry dotčených kabelů. Nezávidím jim, protože bude třeba kabinu tak trochu rozebrat. Byť se vše může odehrát ve firemních prostorách na Kennedyho kosmodromu na Floridě, zabere to hodně času.
Zatracené padáky
A je to jako na kolotoči: znovu a znovu se řeší padákový systém a jeho certifikace. Ještě 26. května NASA a Boeing ve svém prohlášení uvedly, že přehodnocují zátěžové tolerance na padácích, včetně „celkové účinnosti“ spojů systému, aby zajistily, že dosáhnou požadovaných bezpečnostních faktorů pro kosmickou loď s posádkou. Prohlášení přišlo den po veřejném zasedání ASAP (Aerospace Safety Advisory Panel — Poradní panel pro bezpečnost letectví a kosmonautiky), kde předsedkyně výboru Patricia Sandersová, jinak také bývalá výkonná ředitelka Agentury protiraketové obrany (MDA), vyjádřila pochyby ohledně schopnosti Boeingu dokončit včas práce, jako je certifikace padáků pro realizaci startu 21. července. „Zbývá ještě dlouhá řada kroků k tomu, aby NASA mohla konstatovat připravenost ke startu mise Crew Flight Test se dvěma astronauty na palubě. Nelze startovat, dokud nebudou bezpečnostní rizika buď zmírněna, nebo přijata s patřičně přesvědčivým technickým zdůvodněním,“ uvedla Sandersová. NASA a Boeing totiž 29. března oznámily, že tříměsíční odklad na červencové datum startu CFT jim poskytne více času na dokončení certifikace lodi, zejména jejích padáků. Zpoždění jim také umožnilo zkontrolovat avioniku v kosmické lodi po nalezení tzv. logické chyby v systému. Nezdařilo se. Alespoň ne v případě padákového systému. Starliner měl problémy s padáky od počátku, např. už při prvním zkušebním startu, kdy se při testu havarijního únikového systému lodi neotevřel jeden ze tří vrchlíků. Pravda, loď bez poškození přistála, ale tehdy šlo jen o jakýsi skok z rampy pomocí únikových motorů lodi a následné přistání. (Mimochodem, problémy s certifikací padákového systému měla zpočátku i konkurenční loď Crew Dragon od SpaceX). Nedávné testy a analýzy během květnového certifikačního procesu v případě padákového systému Starlineru zjistily, že takzvané „měkké články“ na liniích spojujících tři hlavní padáky s kabinou posádky nejsou tak robustní, jak se očekávalo. NASA chtěla, aby textilní měkké články (osm na každém hlavním padáku z celkového počtu 24 na kosmické lodi) byly hodnoceny bezpečnostním faktorem II. To znamená, že by měly být schopny zvládnout dvojnásobek očekávaného zatížení, než se kterým by se mohly setkat při normálním průběhu přistání. Dva měsíce před natvrdo plánovaným startem se však potvrdilo, že padákové spoje požadovaný bezpečnostní faktor nesplňují. Na rozdíl od starších kosmických lodí, jako byly Gemini a Apollo, či moderních Orion a Crew Dragon má totiž Starliner přistávat na zemi. Mimochodem, také Dragony od SpaceX měly původně sedat na pevnou zemi, ale motoricky, bez padáků, což NASA odmítla. Takže nejen padáky Starlineru, ale i airbagy nafukující se těsně před dosednutím, jsou pro hladké a bezpečné přistání této lodi obzvláště důležité. Zatímco „padákový problém“ nebyl při dvou nepilotovaných zkušebních letech Starlineru v letech 2019 a 2022 tak akutní, v případě pilotovaného letu jsou měřítka spolehlivosti daleko vyšší. Ukázalo se, že by měkké články mohly selhat, pokud by byly vystaveny vyššímu zatížení. Například v situaci, kdy se jedna ze tří hlavních kupolí plně nerozvine. Jistě, Starliner s astronauty má být schopen bezpečně přistávat i pod dvěma ze tří hlavních padáků, NASA však vyžaduje téměř 100% funkčnost, neboť na nich závisí brzdění tělesa o hmotnosti několika tun. To ale museli u Boeingu vědět, ne? „Budeme muset padáky z lodi odstranit a rozhodnout, zda je použijeme příště, až začleníme modifikovaný měkký článek se správnými nosnými vlastnostmi. Zda tyto padáky přebalíme a použijeme je pro další let,“ řekl Nappi. To ale bude vyžadovat, aby pozemní týmy sundaly přední tepelný štít kabiny a přední kryt prostoru. V součtu s operacemi potřebnými na „úpravu“ pásky kabeláží se zdá, že bude Starliner poněkud rozmontován. Podle Steva Stiche, manažera programu NASA Commercial Crew Program, je v plánu ještě jeden pozemní test padákového subsystému: výtažného padáku, který má strhnout přední tepelný štít Starlineru. Ten byl původně naplánován na květen. „Certifikace padáku zůstává zásadní výzvou ke startu,“ uvedla Sandersová, a zároveň nadnesla několik dalších problémů, z nichž některé byly nedávno odhaleny prostřednictvím analýzy dat během certifikačního procesu. Zmínila se například o specifických rizicích probíhajícího integrovaného testování softwaru (selhal např. při prvním zkušebním letu 20. prosince 2019), stejně jako o obavách z možného prasknutí bočnice jednoho z akumulátorů návratového modulu z důvodů přehřátí, což je podle ní riziko „přijatelné pouze prozatímně“. Boeing i NASA však uvedly, že schválily baterie pro použití na CFT „na základě dodatečného testování a analýzy“ s návrhem na modernizaci baterií pro budoucí mise. Mezi zásahy, vykrystalizované až v květnu, patřila také výměna ventilu v systému řízení teploty v servisním modulu kosmické lodi, jenž snižoval průtok v jedné ze dvou redundantních smyček chladících avioniku kabiny. Problémy s ventily, ovšem palivového systému servisního modulu, měl Starliner už v srpnu 2019, kdy už byla kabina na rampě spojena s raketou Atlas 5. Třináct ventilů zkorodovalo interakcí agresivního paliva (monomethylhydrazin a nitrogen tetroxid jako okysličovadlo) a vlhkosti vzduchu na Floridě. Start musel být odvolán na neurčito. Mezi Boeingem a dodavatelem (nejen) ventilů Aerojet Rocketdyne došlo následně k obchodnímu sporu ohledně odpovědnosti za vyřešení problému. „Je nezbytné, aby NASA nepodléhala tlaku, a to ani nevědomky, ve snaze realizovat CFT, aniž by adekvátně řešila všechny zbývající překážky certifikace,“ zdůraznila Sandersová. A doporučila, aby agentura zapojila nezávislou skupinu odborníků, jako je NASA Engineering and Safety Center. Požadovala, aby toto interní inženýrské centrum podřízené pouze ústředí NASA (a to odděleně od managementu programu komerčních posádek) provedlo hloubkové posouzení jednotlivých položek na cestě k uzavření certifikace.
Budoucnost Starlineru v sázce
Faktem je, že technické překážky nejsou pro program Starliner ničím novým. Například problémy s padáky, tak i s páskou chránící kabely se objevily už při bezpilotní misi Boe-OFT-2 v květnu loňského roku, se softwarem ještě dříve při první pokusném letu Boe-OTF-1 v roce 2019 a tak lze pokračovat. Je nepochopitelné, že se Boeing těmito problémy zabývá až na poslední chvíli. Podobným dlouhodobě nevyřešeným problémem ještě v únoru či březnu zůstávala také úprava funkce korekčních motorů OMAC (orbital maneuvering and attitude control) v servisním modulu Starlineru, které zlobily během orbitálních manévrů při letu Boe-OFT-2 v minulém roce. Dva z 20 motorů OMAC se vypnuly brzy během startu, což sice manévrovatelnost lodi neohrozilo, ale otázka, proč závada vznikla, zůstávala otevřená. Viceprezident Nappi už loni v srpnu uvedl, že podle šetření expertů pravděpodobně způsobily problém s motory OMAC jakési nečistoty v pohonném systému. Letos však byla jejich funkčnost během přípravy na pilotovaný let znovu zpochybněna! Několik menších trysek Reaction Control System neboli RCS navíc přestalo pracovat i během spojovacího manévru lodi s kosmickou stanicí a není zcela jasné proč. Při návratech je totiž servisní modul odhazován a inženýři tak museli potenciální hlavní příčinu vydedukovat pouze z telemetrie a testů, nikoliv z kontroly hardwaru. Ten shořel v atmosféře. „Bezpečnost posádky zůstává pro NASA i průmyslové partnery nejvyšší prioritou. Objevující se problémy nejsou v pilotované kosmonautice neobvyklé, zvláště pak během vývoje,“ vysvětlil 1. června na tiskové konferenci Steve Stich, manažer NASA zodpovědný za vývoj a certifikaci komerčních kosmických lodí pro přepravu astronautů na ISS, a dodal: „Pokud se ohlédneme dva měsíce zpátky na práci, kterou jsme měli před sebou, tak dnes už máme téměř všechno hotovo. Společný tým je houževnatý a odhodlaný splnit svůj cíl, kterým je odlet posádky na Starlineru, jakmile to bude bezpečné,“ snažil se Stich Boeing před novináři hájit. „Bude- -li zapotřebí v budoucnu provést úpravu letového harmonogramu, pak to jistě uděláme, stejně tak, jako jsme to již udělali dříve. Poletíme, až budeme připraveni.“ Ovšem uklidnit zvědavé novináře se mu nepodařilo a ti, jakmile dostali na tiskové konferenci slovo, vyslovili mimo jiné dotaz, zda Boeing neplánuje po tolika problémech od projektu odstoupit. A co na to Mark Nappi? Prý se zatím o budoucnosti Starlineru vedou diskuse. Vzápětí však dodal, že společnost je k dohotovení této kosmické lodi pro NASA stále smluvně vázána. V této situaci, bohužel, nedokázal odpovědět ani na dotaz, zda je start Starlineru v letošním roce realizovatelný. Přesnější časový rámec raději neuvedl.
Procesy vzniklé před lety
„Co teď zjišťujeme, je důkazem kvality kontrolního procesu. Jistě, můžeme se ptát, proč jsme tyto věci vychytali tak pozdě. Může to být proto, že v minulosti, při realizaci některých návrhů, panoval přehnaný optimismus. A jisté procesy, vytvořené před mnoha lety, vedly k tomu, že některé věci se plíživě táhly celým vývojem,“ konstatoval Nappi s kamennou tváří. Takže, kde je ten zakopaný pes? Vývoj kosmické lodě Starliner byl zahájen už v roce 2010, a o rok později se firma Boeing s projektem CST-100 (Crew Space Transportation) přihlásila do výběrového řízení komerčního programu NASA pro vynášení posádek soukromými kosmickými dopravci (Commercial Crew Program). NASA totiž po odstavení raketoplánů z provozu potřebovala vlastní plavidla pro lety na ISS, neb zůstala na řadu let závislá na ruských Sojuzech. Tehdy administrativa prezidenta Obamy rozhodla přesunout vývoj kosmických lodí do režie soukromých firem, jejichž lodě a služby si měla NASA pronajímat. Tendru se zúčastnily také společnosti Blue Origin, Sierra Nevada (s kosmoplánem Dream Chaser) a SpaceX s lodí Dragon 2. Vítězi se v září 2014 staly lodě CST-100 od Boeingu a Crew Dragon od SpaceX. Pro zajímavost: tehdejší tzv. přidružený administrátor NASA William H. Gerstenmaier (dnes pracující pro SpaceX) považoval návrh Starlineru za slibnější než Crew Dragon či Dream Chaser. Není divu, jako dlouholetý dodavatel letecké a raketové techniky pro USAF i NASA, včetně např. programu Apollo či SpaceShuttle, tehdy loď prezentoval jako systém stojící na dlouholetých zkušenostech firmy. I z tohoto důvodu představoval tehdy Boeing pro činitele NASA jistotu ověřeného dodavatele, který zcela určitě zajistí funkční dopravní systém. SpaceX tehdy znamenala sázku s nejistým výsledkem. Ani tato mladá společnost multimiliardáře Elona Muska, vzniklá v březnu 2002, však už tehdy nebyla bez zkušeností. Osvědčila se již při vývoji nákladní lodi Dragon v rámci programu komerční orbitální dopravní služby COTS (Commercial Orbital Transportation Services) vypsaného agenturou NASA v roce 2006. (První zkušební let Dragonu proběhl 8. prosince 2010 a v říjnu 2012 už plně naložený „Drak“ odstartoval k ISS). Ve SpaceX už tenkrát pracovali na modifikaci Dragon 2 umožňující adaptaci nákladní verze na pilotovanou loď, ale zatímco Boeing tehdy získal na vývoj po certifikaci kontrakt v hodnotě 4,2 miliardy dolarů, SpaceX dostala na svou novou loď (původně nazývanou Dragon Rider) jen 2,6 miliardy dolarů. Tehdy se optimisticky předpokládalo, že obě společnosti uvedou lodě do provozu do konce roku 2017. Problémy s financováním a vývojem ale posunuly tuto časovou osu o několik let, a první, bohužel nevydařený let Starlineru OTF-1 se tak odehrál až v prosinci 2019. Ovšem ani trochu podceňovaná společnost SpaceX nedodržela původně plánovaný termín. Nicméně už její první bezpilotní testovací let Crew Dragonu realizovaný 2. března 2019 zaznamenal úspěch a 30. května 2020 tak už dvojice astronautů (Robert Behnken a Douglas Hurley) směřovala k ISS v této lodi. Jejich mise se stala prvním pilotovaným kosmickým letem startujícím z území USA od posledního letu raketoplánu v roce 2011. Elon Musk tak Boeingu vypálil rybník.
Úplně nová loď
CST-100 Starliner je vícenásobně použitelná kosmická loď [týká se pouze pilotní kabiny; servisní, motorová sekce při návratu shoří v atmosféře — pozn. red.] o hmotnosti cca 13 t. Tvarem připomíná velitelskou kabinu lodí Apollo, má však větší průměr (4,56 m), objem (11 m3) i délku (5,03 m). Nabízí tak o něco větší prostor než Crew Dragon, je ale menší než lunární Orion. Starliner má inovativní, bezešvou (nesvařovanou) konstrukci a velitelská kabina může absolvovat až 10 kosmických letů (s šestiměsíční periodicitou). Je ovšem vybavena nejnovější elektronikou symbolizující šedesátiletý odstup od Apolla, a — jak se Boeing na titulní stránce svého internetového portálu chlubí — také bezdrátovým internetem a tabletovou technologií pro posádku (ty ovšem nepostrádá ani Crew Dragon). Pilot má k dispozici velký panoramatický displej. Původně byla loď navržena až pro sedm astronautů, ovšem s ohledem na kapacitu Mezinárodní kosmické stanice bude v běžném provozu vozit (podobně jako Crew Dragon) pouze čtyři astronauty a menší náklad. Jakožto dopravní loď má tedy sloužit především k letům na ISS, případně se v budoucnu uvažuje o jejím využitím pro lety ke komerčním orbitálním stanicím. Proto vystačí s (energetickou) životností tzv. volného letu na 60 hodin, připojená k uzlu ISS však může v kosmu pobývat až 210 dní, stejně jako Crew Dragon, který ovšem umožňuje až sedmidenní volný kosmický let. Jednu velkou výhodu Starliner ale má: není vázán na jediný nosič. Zatím je sice provozován jen s Atlasem 5, lze jej však snadno adaptovat i pro Deltu IV, budoucí Vulcan konsorcia ULA, či dokonce pro konkurenční Falcon 9 od SpaceX. Boeing postavil jen dvě letové, opakovaně použitelné kabiny, které budou při každém startu vybaveny novými servisními moduly. Oproti tomu SpaceX už dnes provozuje čtyři lodě Crew Dragon (Endeavour, Endurance, Resilience a Freedom) a ve výrobě má loď pátou. Velitelská kabina Starlineru, která absolvovala v roce 2019 misi Boe-OFT-1, nazvaná Calypso, je tou lodí, která je připravována (certifikována) pro 1. zkušební let s posádkou. Kosmická loď z mise Boe- -OFT-2 bude znovu použita na první ze šesti plánovaných operačních rotačních misí Starlineru na ISS. Jak už bylo uvedeno, otázkou zůstává, kdy se CFT a první operační let na ISS vůbec uskuteční. Posádka — astronaut NASA Barry „Butch“ Wilmore a rovněž veteránka kosmických letů Sunita Williamsová — je zatím odsouzena do role „věčných“ čekatelů. Od roku 2020 navíc vzhledem k narůstajícímu zpoždění Starlineru došlo v oddíle astronautů NASA už k několika změnám ve složení posádek odlétajících na ISS. Například současný velitel CFT Barry Wilmore byl jmenován do týmu Starliner v říjnu 2020 jako náhradník Chrise Fergusona, jenž na vlastní žádost odešel do služeb Boeingu. Tehdy doplnil astronauty Mika Finckeho a Nicole Mannovou, kteří se rovněž připravovali na let CFT od r. 2018. Wilmorova pilotka Sunita Williamsová měla původně startovat jako velitelka mise Starliner-1 v rámci rotace na ISS s Mannovou a Joshem Cassadou. Dva posledně jmenovaní byli ovšem přeřazeni do mise Crew-5 (start 5. října 2022 — Expedice 68; přistání 12. března 2023). A Williamsová, sloužící posléze jako záložní testpilot pro CFT, postoupila místo Mannové na kmenového pilota. A tak zatímco Crew Dragon společnosti SpaceX začátkem března odstartoval na svůj šestý smluvní let astronautů na ISS pro NASA (čtvrtá mise lodi Endeavour pro SpaceX, celkem desátý start Crew Dragonu), Boeing sčítá ztráty. Kontrakt s NASA je na fixní částku (4,2 miliardy USD), a tudíž tyto neustálé dodatečné úpravy Starlineru financuje firma Boeing ze svého. Ztráty se už vyšplhaly na 900 tisíc dolarů. Zatím. NASA ovšem zatím podle Steva Stiche (asi se zaťatými zuby) doufá v úspěšné dokončení projektu Starliner. Stich zdůraznil, že potřebují pro lety na Mezinárodní stanici druhou loď pro případ, že by se něco přihodilo s Crew Dragony od SpaceX. Pak by totiž Američanům opět zbyly jen ruské Sojuzy. Nicméně, v pozadí číhá společnost Sierra Nevada se svým kosmoplánem Dream Chaser, který by měl — pravda, zatím v bezpilotní verzi — odstartovat už letos. Prozatím bude na ISS vozit jen náklady. /Stanislav Kužel/
