Lecą pospacerować w kosmosie. Start Polaris Dawn

AKTUALIZACJA 28.08.2024: Ze względu na niesprzyjające warunki pogodowe, między innymi w rejonie awaryjnego lądowania kapsuły, SpaceX podjęło decyzję o przesunięciu startu na nie wcześniej niż 30 sierpnia. Pozostałe warunki misji pozostają niezmienione.

Ambicje SpaceX w segmencie załogowych lotów kosmicznych to nie tylko wyprawy załogowe Crew realizowane dla NASA. To także misje takie jak Polaris Dawn. To lot prywatny, ale nie należy mylić go z lotem turystycznym. Cele Polaris Dawn są równie poważne jak ekspedycji pod egidą NASA.

W tej wyprawie udział biorą między innymi osoby, które pracują w SpaceX. Polaris Dawn jest pierwszym lotem programu Polaris obliczonego na trzy ekspedycje, których celem jest przetestowanie różnych technologii przydatnych w lotach załogowych, w tym przyszłych misjach Starshipa. Te rozwiązania będą w przyszłości wykorzystywane między innymi przez SpaceX. Dlatego załoga ani myśli leniuchować, w planach jest około 36 różnych eksperymentów z dziedzin związanych z funkcjonowaniem organizmu ludzkiego w warunkach nieważkości i jego reakcją na warunki panujące podczas spaceru kosmicznego.

Nawet tenże spacer nie będzie rutynową czynnością, a pierwszym realnym testem nowych kombinezonów wyjściowych SpaceX w warunkach próżni kosmicznej. A także niebezpieczną operacją. Przed wyjściem dwójki osób z załogi nastąpi bowiem rozhermetyzowanie całej kabiny pojazdu Dragon. Cała misja potrwa 5 dni i zakończy się podobnie jak misje SpaceX Crew wodowaniem kapsuły.

Polaris Dawn to misja, którą Jared Isaacman ogłosił już w roku 2022 po udanej misji Inspiration4, której także był dowódcą. Jared to biznesmen z branży fintech, który prowadzi firmę Shift4. Tym razem również będzie on dowodził misją i wyjdzie w otwartą przestrzeń kosmiczną. Dołączy do niego Sarah Gillis (specjalistka misji), która w SpaceX kieruje programem treningowym astronautów. Pozostałe dwie osoby w załodze to Scott Poteet (pilot, były wojskowy) oraz Anna Menon (specjalistka misji i lekarz pokładowy, w SpaceX pełni między innymi rolę kierownika misji). One będą czekać na powrót spacerowiczów wewnątrz pojazdu. Jared był już raz w kosmosie, dla pozostałych to pierwszy taki lot.

Właśnie kombinezony, które SpaceX konstruowało na okoliczność tej misji, stały się powodem jej kilkukrotnego opóźnienia. Z początkowej jesieni 2022 r. na wiosnę 2023 r. potem wiosnę 2024 r i ostatecznie na sierpień tego roku. Kombinezon EVA SpaceX stanowi ewolucję dotychczasowych kombinezonów IVA (aktywność wewnątrz pojazdu) stosowanych podczas lotu przez załogi Dragonów. Teraz wzbogacono go o wyświetlacz HUD zintegrowany z kaskiem, zastosowano dodatkowe materiały izolujące termicznie, wykorzystano także rozwiązania stosowane przy produkcji poszycia Dragonów. W przeciwieństwie do kombinezonów przeznaczonych do lotu wewnątrz kabiny, na kombinezon wyjściowy nałożone są dużo ostrzejsze normy i właśnie konieczność ich realizacji wymusiła na SpaceX późniejszy termin realizacji misji.

Ostatecznym terminem startu był 26 sierpnia, ale SpaceX ogłosiło, że przekłada go na 27 sierpnia (zazwyczaj jest to pierwsza możliwa data), żeby dać kontroli lotu czas na dokładne wykonanie czynności przedstartowych. Tuż przed startem pojawiły się jednak problemy, związane z nieszczelnością naziemnej instalacji dostarczania helu. Choć nie ma to wpływu na działanie pojazdu, SpaceX skorzystało z zaplanowanego zapasowego terminu i przesunęło start o 24 godziny na 28 sierpnia.

Obecny termin startu z platformy 39A na Florydzie przewidziany jest na godzinę 9:38 w środę 28 sierpnia 2024 r. Jeśli coś nie uda się wtedy, to jeszcze tego samego dnia przewidziano dwa terminy w ciągu czterogodzinnego okna startowego - o 11:23 oraz 13:09. 

SpaceX dla misji Polaris Dawn wyznaczyło ten sam pojazd co podczas misji Inspiration 4, czyli Resllience. Dotychczas był on dwa razy w przestrzeni kosmicznej, a pierwszym był pierwszy regularny lot SpaceX na Międzynarodową Stację Kosmiczną (MSK), czyli Crew-1. Z kolei pierwszy człon rakiety Falcon 9, która wyniesie Resillience na orbitę, był używany już trzykrotnie, podczas misji Crew-8 oraz dwóch lotów z satelitami Starlink.

Lot Polaris Dawn będzie także okazją do sprawdzenia laserowego łącza optycznego, które wykorzysta satelity Starlink do łączności kapsuły z naziemnym centrum kontroli. Przypuszczalnie wykorzystane będzie ono podczas transmisji na żywo z wyjścia z pojazdu w kosmos.

Choć misja Polaris Dawn nie wiąże się z lotem na Księżyc, to będzie lotem po orbicie wokółziemskiej, w trakcie którego załoga znajdzie się najdalej w historii takich lotów. Dotychczas lotem wokół naszej planety, którego orbita sięgała najdalej, było Gemini 11 w 1966 r. Wtedy to kapsuła z Richardem Gordonem i Charlesem Conradem oddaliła się od Ziemi na rekordowe dotychczas 1369 km.

Kapsuła misji Polaris Dawn ma oddalić się na około 1400 km, ustanawiając nowy rekord odległości człowieka na orbicie wokółziemskiej. To wciąż będzie orbita LEO, dalej człowiek latał już tylko, wchodząc na orbitę transferową bezpośrednio na Księżyc. Później w trakcie misji, gdy orbita zostanie obniżona, na wysokości około 700 km nastąpi wspomniane wyjście w kosmos, które potrwa dwie godziny. Będzie to najwyżej zrealizowany spacer kosmiczny w historii, który ma dowieść zdolności SpaceX i jego kooperantów do tworzenia technologii odzieży chroniącej człowieka w kosmosie.

Ta wysokość to także znacznie więcej niż pułap MSK, która obiega Ziemię w średniej odległości około 410 km. I to na taką wysokość SpaceX wysyła obecnie pojazdy załogowe i zaopatrzeniowe dla MSK. Tymczasem, gdy kapsuła Resillience osiągnie najbardziej odległy punkt znajdzie się w obszarze wewnętrznego pasu radiacyjnego van Allena (zaczyna się od około 1000 km nad Ziemią). Tworzą go schwytane przez ziemskie pole magnetyczne naładowane cząstki wiatru słonecznego. Przelot przez ten obszar to jedno z wyzwań, jakim czoła musi stawić każda załogowa misja udająca się w stronę Księżyca, a w przyszłości także innych ciał niebieskich. Oznacza to między innymi konieczność odpowiedniego zaplanowania trajektorii lotu i ustawienia pojazdu. To kolejny powód, dla którego Polaris Dawn jest ciekawą wyprawą w kosmos.

Spacery kosmiczne (wykonano ich dotychczas około tysiąca) są obecnie czymś na porządku dziennym dla mieszkańców MSK, choć starzejące się kombinezony nie ułatwiają tych zadań. Jednakże sama operacja jest wygodniejsza, gdyż tylko moduł śluzy powietrznej zostaje zdekompresowany, a nie cała stacja. W przypadku misji Polaris Dawn będzie podobnie jak podczas pierwszego w historii spaceru rosyjskiego kosmonauty Aleksieja Leonowa w marcu 1965 r. Dekompresji ulegnie całe wnętrze Resillience, dlatego również pozostający wewnątrz będą mieli założone kombinezony EVA. Podobnie dekompresji poddawane było wnętrze modułu księżycowego podczas misji Apollo, gdy astronauci wychodzili spacerować po powierzchni Księżyca.

Źródło: SpaceX, inf. własna