Obsah > Aktuality > Články > ARD

Dá se říci,že si již po léta zvykáme na přítomnost různých a nám mnohdy nic neříkajících zkratek. Některé nám přece jen něco málo říkají, ale ty zase patří do jisté kategorie tvz. nutných. Krácení názvů,které nechceme vyslovovat a vypisovat na papír v celé své celistvosti , nám může sice usnadnit práci a pomoci,ale také a to často komplikuje život. Tímto článkem oslovuji hlavně obec čtenářů ,kteří se zajímají o kosmonautiku . Předpokládám tedy , že se již se zkratkou nejednou setkali. Dovede si také představit ,že rovněž zkratka ,která tvoří i nadpis tedy ARD již pro Vás mnohé něco znamená.

ARD-Atmospheric Re-entry Demonstrator., tedy v češtině Atmosférický návratový demonstrátor-kabina a neboli kapsle.


Logo testu ARDDaniel Lazecký (e-mail: SpaceDaniel@post.cz)

K napsání těchto několika řádků o ARD mne přinutila skutečnost, že jsem měl to štěstí tento demonstrátor uvidět na vlastní oči, a dokonce si i v nestřeženém okamžiku na něj sáhnout. Tuto příležitost jsem měl na mezinárodním prestižním airshow na francouzském LeBourget 99. Mé pocity ,které zde popisuji by se také daly napsat na závěr a snad by se tam i hodily, ale nechci takto učinit. Dojem,která na mne ARD udělal byl jakýmsi prvotním zážehem-iniciací proč nyní čtete tyto řádky.

ARD v řezuMusím podotknout ,že ještě než jsem takto ARD uviděl, jsem o jeho existenci věděl dost sporadicky . Něco málo bylo v naších časopisech, ale ani ty mne nedokázaly svým způsobem nadchnout tak, aby se můj zájem ubíral směrem potřebným pro získání dalších informací. Vše vlastně "vyprovokoval"můj společný zájezd s mým kolegou na LeBourget. Při prvních pohledech jsem zůstal jako přikovaný a okamžitě se mi vyvolaly vzpomínky na lety do kosmu v rámci programu Apollo. Ostatně tento rok oslavili"pozemšťané" 30té výročí prvního přistání lidí na Měsíci.

ARD na Le Bourget 99 (foto D.Lazecký)Věřím, že ti z Vás, kteří se kosmonautikou nějak zabýváte, mi uvěří, že při pohledu -a jak jsem již také napsal i doteku ,se mi doslova rozbušilo srdce jako závodnímu oři. Tento zážitek je prostě nepopsatelný ,vždyť kolik možností za život máte uvidět a sáhnout si na věc,která v kosmu byla a posléze se také vrátila zpět na Zemi. Jistě uznáte sami,že tato možnost se jen tak hned opakovat nebude...........,ale zpět.

ARD v řezuCo je tedy ARD mimo svou vysvětlující zkratku ? Jedná se o 80% redukovanou zmenšeninu původní návratové kabiny APOLLO se shodnou koncepcí. Dle svého názvu se jedná skutečně o demonstrátor -ověřovací model kosmické lodi. Ve skutečnosti se však nejedná o finální tvar.,tedy pouze o využití tvaru nápadně shodného s jíž zmíněným APOLLem. Svou funkcí a fyzickou přítomností bude v rámci programu kosmického výzkumu ESA plnit úlohu transportní,návratové a evakuační kabiny ze stálé orbitální stanice ISS. Demonstrátor je svým způsobem přirozeným předvojem hned několika různých návratových a evakuačních systémů, které se svým významem rovněž pojí s ISS.Konečným vyústěním a finálním řešením,který má ARD "vyšlapat", bude CRV-Crew Return Vehicle. Tedy plně návratová kabina pro posádku.

ARD na Le Bourget 99 (foto D.Lazecký)ARD je tedy majetkem ESA-Evropské kosmické agentury , která uzavřela smlouvu s letecko-kosmickou firmou Aerospatiale. Ta vzala na sebe výrobu. K podpisu smlouvy došlo v září roku 1994, a jednalo se o dvouletý kontrakt ujednávající výrobu schránky-kabiny. Mělo se jednat o cca 50%ní zmenšeninu původně plánované kabiny z projektu CRV a CTV( Crew Transport Vehicle ). Tvarem ARD zamýšlený CRV a CTV nepřipomíná, ale přesto podobností se váže jak jsme si již připomenuli k velitelské sekci Apollo.

ARD (kresba)ESA velmi usilovala a stále ještě usiluje o to ,aby jí byl svěřen podíl na prostředcích jakými jsou CTV a CRV. Jde o významný podíl na zajištění nouzových návratů posádek z paluby kosmické orbitální stanice ISS zpět na Zemi., a nebo také transport části posádek na uvedenou stanici. Konkurence je již nyní velká a spíše větší naděje se vkládají do konkurentů jakými jsou ruské Sojuzy a nebo americký X-38. Naskýtá se tak otázka zda ARD vlastně nepřišel pozdě a nebo zda prostě není již zbytečný.

ARD na Le Bourget 99 (foto D.Lazecký)Dovolím si tvrdit,že ne a to dost rozhodně. Otevírá se tak nová možnost pro jiné kosmonauty než z Ruska a nebo USA. Řekl bych, že ARD bude plnit svou úlohu hlavně pro Evropský kontinent. Chci tím říct ,že evropští kosmonauti budou moci opustit stanici a nebo být vystřídáni bez závislosti na USA a Rusku. Zde zase vidím jisté šance i pro naší republiku . Je to šance především pro spousty ambiciózních lidí ,kteří se chtějí svým způsobem zapojit do výzkumu vesmíru. Dost možná budeme moci v rámci mezinárodní spolupráce v tomto směru vyslat svého kosmonauta na stanici.

Předstartovní příprava ARDVraťme se však zpět k našemu ARD. Hlavním dodavatelem je firma Aérospatiale,která spolupracovala s cca 22ti společnostmi z 9ti účastnických zemí slučujících se v evropskou kosmickou agenturu ESA. ARD byl pak společným dílem vytvořen v rámci programu MSTP-Manned Space Transportion Program.,který ESA garantovala.

ARD na Le Bourget 99 (foto D.Lazecký)27.9.1994-se generální ředitel ESA J.M.Lutton na tiskové konferenci vyjádřil,že ESA jako instituce definitivně opouští myšlenku jejímž "plodem" měl být miniraketoplán HERMES. V rámci úspor byl do budoucna původní plán aktivit redukován na přístupnější vývoj a výrobu pilotované kabiny na jedno použití. Začalo se tedy stále hlasitěji hovořit o projektu transportní a návratové kabiny CTV-resp. ARD. Tento nyní tvoří jistý základ předvoje dalších projektů . Projekční práce a ideové studie se rozeběhly naplno. Zatím se vše tvořilo na kreslících prknech a počítačích konstruktérů . Ověřovaly a zkoušely se různé modely ....oprašovalo se mnohé z již hotových prací ,které se měly uplatnit na HERMESu. Výsledkem byl kompromis ,který všem nápadně připomínal zmenšeninu velitelské sekce Apollo.

První ověřovací zkoušky makety ARD se uskutečnily 14.7.1996 roku. Těleso bylo vyneseno balónem do výšky 23 km nad Zemí,kde nastal automatický shoz-volný pád . Ve výšce okolo 10km byl vydán povel pro pyrotechnické vytažení tří padáků. Po jejich plném rozvinutí následoval asi18ti minutové přistání,které skončilo přistáním na mořské hladině Středozemního moře u TRAPANI na Sicílii. První etapa zkoušek byla splněna.

ARD na Le Bourget 99 (foto D.Lazecký)25.5.1998 po náročných dnech a téměř dvou létech pečlivého všemožného zkoušení a ověřování získala ESA od firmy Aérospatiale konečně letový exemplář kapsle ARD. Ihned následovaly další testy společně s přípravami na let,ale ještě zdaleka nebylo vyhráno. Různorodé potíže s tehdy novým a doposud nejsilnějším raketovým nosičem ESA /ARIANE 5 stále odsouvala den dé startu na pozdější termíny. Za těchto okolností byl tedy alespoň vyhotoven jakýsi strategický plán neboli podrobný harmonogram letu, byly přesně vypočteny různé charakteristiky letu včetně návratu a vylovení...... Záměrem zkušebního letu byl klíčový experiment věnovaný sestupu tohoto tělesa po zhruba jednom obletu zpět na Zem, a také samozřejmě proces přistání.

Co se tvaru ARD týče, pokud se vrátíme zpět do historie napadá nás nezodpovězená otázka .Tvar podobný Apollu,3 padáky stejně jako u Apollo a tepelná ochrana obdobná Apollu . Tak tedy proč? Bylo by zbytečné vymýšlet již vymyšlené,vyzkoušené a ověřené ! Podstatným zlomem v jepičím životě ARD je datum 21.09.1998, kdy ustavená komise zodpovědná za technický stav nosiče Ariane 5 3. prohlásila, že je tento nosič po uskutečněných generálních zkouškách letuschopný. Bohužel ani to ještě nebyl všem pokusům dostat toto těleso do vesmíru konec. Jak dnes již víme teprve třetí zkušební start Ariane s označením A503,který se pro zpoždění zaviněným při tankování hydrazinu pro systémy orientačních motorů ARD uskutečnil teprve až 21.10.1998. Impozantní start ARIANE 5 tak otevřel opět pomyslné brány vesmíru dokořán. V cca 70km výšce nad zemským povrchem se oddělily 2 kusy pomocných startovacích boosterů-motorů,aby po vzoru amerického Space Shuttle spadly na svých padácích zpět k tzv. "recyklaci". O něco málo později dochází k oddělení aerodynamického krytu užitečného zatížení.

Umístění ARD v raketě Ariane 503Za 12 minut od startu dosahuje ve výši 209 km ARD orbitu a odděluje se od přípravku,který jej pojí s polofunkční maketou družice Maqsat3. Vzápětí druhý stupeň EPS Ariane 5 zážehem na dobu cca 16 minut uvedl tuto spoludružici z dráhy přechodové na dráhu geostacionární s parametry orbity 1027-35863 km, a se sklonem k rovníku 6,9st. Po nezbytné korekci Maqsatu 3 byl zkušebně ještě jednou na dobu 1 sec restartován motor EPS, což se také úspěšně zdařilo.

ARD pak následovně pokračoval po své již suborbitální dráze která činila 830 km. Při autonomním letu byly výsledky měření registrované v kabině záznamníky a pozemní stanicí v Liberville /Gabou/. Řídící středisko dalo pokyn otočit ve výšce 140 km ARD do úhlu 20°svou podélnou osou k Zemi. Uvedených 20°je ideálních pro fázi sestupu. Po cca 75ti minutách od startu došlo v důsledku tření o tepelnou ochranu k ionizovanému záření v okolí celé kabiny . Jde o jev ,který je průvodním pro každé lidmi sestrojené těleso. Vše se dá přirovnat k jakési kleci,která nepustí žádný rádiový signál tam a ani zpět. Přerušení spojení nastalo v 60ti km výšce oproti původnímu předpokladu 85 km.,vše pak trvalo 2 minuty . Po této dobrovolné odmlce byla telemetrie opět zachycena letounem USAF. ARD se vřítil do atmosféry rychlostí 27 130km/h a jeho tepelná ochrana se rozpálila pekelným žárem na teplotu mírně přes 2000°C. Přístroje v kabině naměřily průměrnou teplotu 40°C.

Fáze návratu byla pro ARD jednou z klíčových úloh,které měl za svého letu zvládnout. Řízený návrat zajištovalo 7 motorků orientace kabiny tzv. tříosou stabilizací. Celková spotřeba těchto motorků činila úhrnem pouze 19 kg hydrazinu. Při sestupové části bylo také využito již zminované tvarová shodnosti s APOLLO. Jde o asymetrický tvar kabiny , jejíž obtékání vzduchem způsobuje jistý vztlakový efekt . Natáčením kabiny v podélné ose tak lze ovlivnovat směr letu.

Takto vše probíhalo do výše 13,89 km nad Zemí, kdy v 88 minutě od startu byly vydány procedury pro otevření padáků . Tři kusy padáků se spolehlivě rozevřely a ztlumily tak rychlost dopadu na 7 m/s. Vítězství nastalo po cca 103 minutách od startu kdy kapsle ARD přistála do vod Tichého oceánu mezi souostrovím Marquezy a Havají. Před dosednutím na mořskou hladinu byla záměrně přeseknuta jedna sada padákových šnúr , aby kabina dopadla šikmo na vodní hladinu. Výsledkem bylo snížení dopadového rázu na hodnotu přetížení 8g. Po dopadu se aktivoval automaják systému SARSAT-KOSPAS,který napomohl vyhledávací skupině najít ARD ve vlnách. Vzápětí nato došlo k nafouknutí rychlovaků ,které stabilizovaly vzduchotěsnou kabinu na hladině.

Schéma ARDPřistání korigoval řídící systém ARD společně s USA družicovým systémem GPS-Global Positioning System,který se stává již spíše víceméně světovým standartem v tomto směru navigace........Mimo tuto podporu pomohl tento systém kabině ARD přistát jen asi 5km od plánovaného bodu dopadu. Existují dokonce odhady,které praví o tom , že kdyby nebylo GPS ,odchylka v dopadu by činila asi 25km.

Pátrací skupina ,která ARD hledala ve vlnách jižního Pacifiku patřila USAF., a bylo tak učiněno společnými silami s francouzským vrtulníkem patřící fregatě Prairial. Po asi třech hodinách pátrání dorazil již k plovajícímu ARD francouzský remorkér Le Révi. Další 4 hodiny po nezbytném zabezpečení zbylého paliva ze systému orientace byla již kabina vyzdvižena na palubu zmíněného remorkéru. Takto skončila pouť ARD vesmírem. Ještě nyní se vyhodnocují nasbírané zkušenosti a údaje získané v průběhu letu,aby tak mohly posloužit pro další vývoj a výrobu. Musím zde také připomenout skutečnost,že ARD -kosmické těleso umělého původu tradičně neobdrželo mezinárodní katalogové číslo . Let této návratové schránky ověřil konstrukci nového nosiče Ariane 5 . Vše tedy hovoří pro ,když si dovolím konstatovat , že ESA disponuje velmi konkurenceschopným nosičem před který stojí budoucnost. Během letu návratové kapsle pozorovalo přes 200 různých senzorů , které sledovaly dynamiku celého letu . Hlavním úkolem bylo však sledování tzv. kritických momentů při vnikání do zemské atmosféry. Vysláním návratové kabiny bylo také ověření konstrukce a materiálů použitého pro tepelnou ochranu . Stejně tak dobře byl vyzkoušen navigační systém,software pilotního režimu, byla také vyzkoušena a to úspěšně orientace a stabilizace této lodi v prostoru. Konstruktéři a stavitelé se rovněž shodli s účinností navrženého padáku a komunikačním zařízení.

Návštěvníci si na výstavišti v Le Bourget 99 mohli ARD prohlédnout zcela zblízka. Tři odkryté panely ,které byly nahrazeny tvarově a rozměrově shodnými plexiskly-umožnovaly prohlédnout si tuto konstrukci i zevnitř. Na mnohé návštěvníky působil obsah kabiny spíše dojmem přehršele množství kabelů,spojek,různé elektroniky a krabic k nim patřící.Bylo možné si také všimnout jistého certifikátu pravosti,že se nejednalo k vystavený model 1:1., ale o skutečný ARD. Tím přesvědčivým argumentem byla tepelné ochrana, která nesla jasné známky tepelného otěru o atmosféru. ........mohli jste se také dívat s němým úžasem na nepopsatelné grimasy návštěvníků zírající na tuto kapsli......takový byl ARD.

Schéma ARD"Spolubydlící na palubě jedné lodi"

Nyní byla stále řeč jen o ARD , ano to byl hlavní užitečný náklad, ale ve skutečnosti zde byl ještě jeden o kterém bychom neměli zapomenout. Na palubě raketového nosiče ARIANE 5 bylo ještě něco.,něco jako další spolubydlící na jedné palubě. Tímto jakýmsi sousedem byla jistá družice a o ní si nyní něco řekneme alespoň symbolicky.

Název družice -Maqsat 3. Jde o jistý druh družice a lze říci, že tak jako v případě ARD lze hovořit o jakémsi konstrukčním kompromisu, ale v širším měřítku. Maqsat 3 je svou váhovou kategorií a polofunkční konstrukcí spíše funkční polomaketou. Tedy těleso -maketa funkční družice umělého původu. Na své palubě nesla snímače hluku, vibrací a čidla rozložení působících sil na konstrukci uvnitř. Polofunkční družice byla vyrobena na zakázku u firmy Kayser-Threde, a na rozdíl od ARD dostala přiřazeno mezinárodní katalogové číslo 1998-059A. Po svém vynesení zústalo toto těleso spojeno s urychlovací konzolou horního stupně nosiče. Stalo se tak zcela účelově , a to se záměrem zminimalizovat vznik tzv. "kovového létajícího šrotu" po různých orbitách.

Síla ARIANE 5 /503/ splnila své očekávání . Zcela lehce a elegantně vynesla Maqsat 3 nejdříve na přechodovou a posléze též na geostacionární dráhu s parametry 1027x35 863km, a se sklonem 7°k rovníku. V průběhu letu byly získávány údaje dle uvedených smímačů a čidel na palubě, a dá se konstatovat ,že i toto těleso splnilo svá konstrukční očekávání......

Samotné tělo družice bylo uzavřeno ve svém speciálním přepravním pouzdře a upevněno na shodném adaptéru jako ARD . Samotný adaptér nesl název SPELTRA. Hmotnost Maqsatu 3 byla přibližně 2730kg a řadila se tak svým charakterem do družicové standartní patformy ESA.

Havířov 4,4,2000 Daniel Lazecký

*použito materiálů ESA a archívu D.Lazeckého,fotografií ESA a autora


Aktualizováno: 11.04.2000

[ Obsah | Novinky v kosmonautice | Články ]

Pokud není uvedeno jinak, jsou použité fotografie z NASA (viz. Using NASA Imagery) a dalších volně přístupných zdrojů.