HTV-1

HTV-1 , také známý jako HTV Demonstration Flight [5] nebo HTV Technical Demonstration Vehicle [6]  , je první bezpilotní nákladní kosmická loď H-II Transfer Vehicle , vypuštěná 10. září 2009 na nosné raketě H-IIB z Tanegašimy pro doplňování rezerv na Mezinárodní vesmírné stanici . HTV-1 dorazila na stanici 17. září 2009 a letová inženýrka expedice ISS-20 Nicole Stott s pomocí Roberta Thirska a Franka De Winna úspěšně zachytila ​​HTV-1 pomocí dálkového manipulátoru Kanadarm2 a ukotvila loď k nejnižšímu bodu. uzel modulu Harmony . HTV-1 dopravil na stanici 3600 kg různých nákladů v přetlakovém prostoru a dvě experimentální zařízení na beztlakové plošině. Po vyložení byla loď naložena odpadem, 30. října [3] odstavena ze stanice a 1. listopadu 2009 vyvedena z oběžné dráhy [7] [4] .

Popis mise

Cíle

Mise HTV-1, první let bezpilotní nákladní kosmické lodi H-II Transfer Vehicle, měla dva hlavní cíle: dopravit náklad na ISS a otestovat metody setkání a provozuschopnost palubních systémů HTV za skutečného letu. Z tohoto důvodu je tato první kosmická loď HTV označována také jako technické předváděcí vozidlo .  Během mise byla poprvé vypuštěna raketa H-IIB a náklad byl dodán na ISS. Dále byly provedeny následující technické kontroly [8] :

• ověření technologie setkání s ISS;
• ověřování HTV bezpečnosti a technologie řízení letu;
• demonstrace odolnosti a spolehlivosti konstrukce HTV na oběžné dráze;
• ověření avioniky a komponentů elektrárny HTV (asi 800 000 dílů);
• ukázka vstupu astronauta do přetlakového prostoru přistaveného HTV.

Systémy setkání kosmických lodí jsou založeny na systémech testovaných na satelitu ETS-VII [9] .

Náklad

HTV-1 nesl 4 500 kg užitečného zatížení, což je méně než maximální užitečné zatížení HTV 6 000 kg, aby kosmická loď mohla nést další pohonnou hmotu a baterie pro testovací fázi na oběžné dráze [10] [11] .

Hmotnost nákladu v uzavřeném prostoru byla 3600 kg [10] [12] . Dodávky pro Mezinárodní vesmírnou stanici tvořily potraviny (33 % hmotnosti), materiál pro laboratorní experimenty (20 %), robotická paže a další vybavení pro externí experimentální platformu modulu Kibo ( anglicky  JEM-EF - Japanese Experiment Module Exposed Facility ) (18 %), zásoby pro posádku, včetně oblečení, toaletních potřeb, osobní pošty a fotografií, zářivek, odpadkových košů (10 %) a obalových materiálů (19 %) [13] .

Náklad v nepřetlakovém prostoru HTV-1 se skládal ze dvou experimentálních zařízení: SMILES ( angl.  SMILES - Superconducting Submilimeter-Wave Limb-Emission Sounder ) a experimentální užitečné zátěže HICO-RAIDS ( eng.  HREP - HICO-RAIDS Experiment Payload ) - které byly instalovány na externí experimentální platformu modulu Kibo na ISS.

Letová kronika

Příprava na let

Hlavní jednotka HTV-1 (elektrický modul + pohonný modul), beztlakový nákladový prostor, tlakový nákladový prostor a otevřená paleta byly dodány a vyloženy v přístavu Shimama, Tanegashima dne 22. dubna 2009. Všechny hlavní části zařízení byly vybaleny a doručeny na střelnici Tanegašima mezi 22. a 27. dubnem. Poté byly kombinovány podle následujícího grafu [14] :

• hlavní část: externí prohlídka (25. 4.), test shody (23. - 26. 5.), měření těžiště (29. 5. - 2. 6.);
• přetlakový nákladový prostor: kontrola předního pohonného systému (4. až 7. května), instalace regálu (11. až 20. května), uzavření poklopů (27. května), měření hmotnosti a těžiště (4. až 4. června);
• nepřetlakový nákladový prostor: vnější kontrola (28.-29. dubna), kontrola kontrolorem (21.-25. května), otevřená montáž nákladní palety (25.-28. května), měření hmotnosti a těžiště (27. května-1. června);
• otevřená nákladní paleta: instalovaný náklad (9. - 14. května), kontrola nákladu po instalaci (18. - 23. května), instalace v nenatlakovaném nákladovém prostoru (25. - 28. května).

Po prohlídce pohonného systému a elektrického systému (25. 6. – 22. 7.) a doplnění paliva do pohonného systému (28. 7. – 10. 8.) byly zváženy výsledky zkoušek po sestavení a dodání na odpalovací rampu [15] .

Testování střely H-IIB

HTV-1 byl vypuštěn během prvního letu nosné rakety H-IIB. Byla použita konfigurace H-IIB 304 s kapotáží užitečného zatížení typu 5S-H [16] . Před startem byly provedeny dvě požární zkoušky na raketě, která měla odpálit HTV-1. První test, který spočíval v odpálení prvního stupně po dobu deseti sekund, měl původně proběhnout v 05:30 UTC 27. března 2009, ale byl zrušen poté, co selhal chladicí systém odpalovací rampy [17] . Později se ukázalo, že to bylo způsobeno tím, že ventil ručního podávání nebyl otevřený [18] . Zkouška byla přeplánována na 1. dubna 2009, ale poté byla znovu odložena kvůli netěsnosti potrubí připojeného k systému potlačení požáru odpalovacího komplexu [19] . Test byl přeplánován na 2. dubna 2009 [20] a úspěšně dokončen v 0500 UTC [21] .

Poté byl na 20. dubna 2009 naplánován druhý test, během kterého měl první stupeň fungovat 150 sekund [22] . Úspěšně byla provedena v 04:00 UTC dne 22. dubna 2009 [23] po dvoudenním zpoždění kvůli nepříznivým povětrnostním podmínkám [24] . Následně byly 11. července 2009 provedeny pozemní testy pomocí pozemní makety [25] .

Spuštění a dokování

HTV-1 byla úspěšně vypuštěna v 17:01:46 UTC dne 10. září 2009 na počáteční oběžnou dráhu s perigeem 199,8 km, apogeem 299,9 km, sklonem 51,69° (plánováno 200 km ± 10 km / 300 km ± 1,6 km / ± 2 km ± 0,15°) [1] [26] . Start se uskutečnil ze startovacího komplexu Yoshinobu ve vesmírném středisku Tanegashima a jako první použil druhou podložku komplexu Yoshinobu LC-Y2 [16] .

Letové operace byly zaznamenávány pomocí "Flight Day" ( FD - Flight Day ) , časové osy posádky ISS [10] .  Přílet HTV-1 nastal během Expedice 20 (velitel Gennadij Padalka , Michael Barratt , Nicole Stott , Frank De Winne , Roman Romanenko a Robert Thirsk ). Expedice ISS-21 vedla odjezd HTV-1 (velitel Frank De Winne, Roman Romaněnko, Robert Thirsk, Maxim Suraev , Jeffrey Williams a Nicole Stott). Během dokovací fáze HTV-1 k ISS nebyl přítomen jediný japonský astronaut. Zatímco byla loď v doku, stanici navštívil vesmírný turista Guy Laliberte .

Den uvedení - FD1 (10. září 2009). Na FD3 (12. září 2009) provedla HTV-1 demonstrační testy operací setkání s ISS, jako je manévr vyhýbání se srážce. Byli úspěšní a na FD6 (15. září 2009) řídící tým mise ISS schválil konečný přístup [27] . 17. září 2009 se HTV-1 setkala s Mezinárodní vesmírnou stanicí [28] . Dorazil na začátek přiblížení 5 km od vesmírné stanice ve 13:59 UTC a závěrečnou fázi přiblížení začal v 15:31 UTC. Plavidlo se přiblížilo ke stanici na 10 metrů, kde ho zachytilo robotické rameno Canadaarm2 vesmírné stanice , které ovládala Nicole Stott. Počáteční zachycení nastalo v 19:47 UTC a procedura byla dokončena v 19:51 [29] . Robert Thirsk pak použil Canadaarm2 k přesunu HTV-1 do pozice připravené k dokování pod nadirovým portem modulu Harmony . Loď dorazila do této pozice ve 22:08 UTC a ve 22:12 se uzavřely čtyři západky, aby ji udržely na místě. Následně bylo utaženo šestnáct šroubů, aby se získalo tuhé rozhraní [30] . HTV-1 zůstal v doku do 30. října 2009 [31] .

Odpojení a dokončení mise

Členové posádky expedice 21 Nicole Stott, Robert Thirsk a Frank De Winne dokončili poslední fáze příprav na odpojení HTV od ISS dne 29. října 2009 [32] . Tyto kroky zahrnovaly odpojení posledního zbývajícího napájecího můstku, uzavření dokovacího poklopu modulu Harmony, odtlakování tamburu vzduchové komory a provedení testu těsnosti, odstranění jednotlivých šroubů dokovacího mechanismu a otevření západek a odpojení HTV-1 pomocí dálkového ovládání. dálkové ovládání manipulátoru vesmírné stanice [33] .

Při přeletu nad Tichým oceánem 30. října 2009 robotické rameno vesmírné stanice uvolnilo HTV-1. Odpojení bylo zpožděno o jeden oblet ISS, aby se vyhnuly troskám družice Kosmos 2421 [32] [34] , která se začala hroutit v roce 2008 [35] . Na HTV-1 bylo naloženo 199 kusů vyřazené techniky a 727,7 kg odpadu a také 896 kg prázdných regálů, celkem 1624 kg [34] . V 17:32 UTC byl HTV-1 uvolněn z manipulátoru a zahájil plánované manévry k opuštění blízkosti stanice. HTV-1 po několika výstřelech motoru postupně vybočila z oběžné dráhy ISS a přešla do režimu samostatného letu.

Tým řízení letu HTV poslal 1. listopadu 2009 ve 14:55, 16:25 a 20:53 UTC příkazy ke třem odpálením motoru, aby se připravil na zničení lodi v zemské atmosféře. První deorbitální start motoru trval přibližně 8 minut a byl dokončen v 15:03 UTC dne 1. listopadu 2009. Druhé spuštění motoru při deorbitu trvalo přibližně 9 minut a bylo dokončeno v 16:34. Po druhém deorbitním manévru byl HTV-1 umístěn na eliptickou dráhu s perigeem 143 km a apogeem 335 km [34] .

HTV-1 zahájila svůj třetí a poslední manévr deorbit ve 20:53 UTC 1. listopadu 2009, jak bylo plánováno, když sonda přelétala střední Asii. Manévr, který trval asi 8 minut, byl úspěšně dokončen ve 21:01 UTC [36] , kdy kosmická loď proletěla poblíž jižní poloviny Japonska. Podle Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) došlo k opětovnému vstupu HTV-1 ve 21:25 UTC ve výšce 120 km nad Tichým oceánem u pobřeží Nového Zélandu. Ohnivý vstup a rozpad v zemské atmosféře znamenal úspěšné dokončení 52denní mise HTV-1 [34] .

Podle Japan Aerospace Exploration Agency některé z přežívajících trosek HTV pravděpodobně spadly na obdélníkovou oblast táhnoucí se přes Tichý oceán mezi Novým Zélandem a Jižní Amerikou [37] .

Poznámky

1. ↑ 1 2 Výsledek spuštění demonstračního letu HTV na palubě zkušebního letu vypouštěcího vozidla H-IIB (H-IIB TF1)  (  nepřístupný odkaz) . JAXA (11. září 2009). Získáno 14. června 2022. Archivováno z originálu dne 26. července 2010.
2. ↑ Stephen Clark. Japonská nákladní loď zachycená robotickým ramenem vesmírné  stanice . spaceflightnow.com (17. září 2009). Získáno 3. listopadu 2009. Archivováno z originálu 23. září 2009.
3. ↑ 12 Stephen Clark . Nákladní loď HTV odlétá z Mezinárodní vesmírné stanice . spaceflightnow.com (30. října 2009). Získáno 14. června 2022. Archivováno z originálu dne 18. června 2022.  
4. ↑ 12 Stephen Clark . Historická japonská vesmírná mise končí v plamenech . spaceflightnow.com (1. listopadu 2009). Získáno 14. června 2022. Archivováno z originálu dne 18. října 2021.  
5. ↑ Speciální  stránka HTV/H-IIB . JAXA. Získáno 12. srpna 2009. Archivováno z originálu 18. října 2012.
6. ↑ Přehled HTV  . JAXA. Získáno 12. srpna 2009. Archivováno z originálu 21. prosince 2016.
7. ↑ Úspěšný návrat předváděcího letu H-II Transfer Vehicle (HTV)  (anglicky)  (odkaz není k dispozici) . JAXA (2. listopadu 2009). Získáno 14. června 2022. Archivováno z originálu dne 26. července 2010.
8. ↑ Mise HTV-1: Účel  mise HTV-1 . JAXA . Získáno 23. června 2022. Archivováno z originálu dne 13. března 2022.
9. ↑ HTV : H-II Transfer Vehicle  . JAXA. Získáno 11. srpna 2009. Archivováno z originálu dne 24. září 2011.
10. ↑ 1 2 3 HTV-1 Mission Press  Kit . JAXA (9. září 2009). Získáno 11. září 2009. Archivováno z originálu 20. září 2009.
11. ↑ HTV-1: 宇宙ステーション補給機 (japonsky) . JAXA. Získáno 2. září 2009. Archivováno z originálu dne 28. dubna 2021.
12. ↑ 搭載品:宇宙ステーション補給機 (japonsky) . JAXA (9. srpna 2009). Získáno 2. září 2009. Archivováno z originálu 14. září 2009.
13. ↑ Yoshihiko Torano. 宇宙ステーション補給機（HTV）  ( jap.  ) JAXA (9. července 2009). Získáno 11. srpna 2012. Archivováno z originálu 26. května 2013.
14. ↑ 宇宙ステーション補給機（HTV）技術実証機 開発状況について (japonsky) . JAXA (10. června 2009). Získáno 24. června 2022. Archivováno z originálu dne 2. května 2022.
15. ↑ 宇宙ステーション補給機（HTV）技術実証機 の打上げ準備状況についててつい て. JAXA (2. září 2009). Získáno 24. června 2022. Archivováno z originálu dne 2. května 2022.
16. ↑ 1 2 Krebs , Gunter H2 Family  . Gunterova vesmírná stránka (22. prosince 2021). Staženo: 11. srpna 2009.
17. ↑ Odložení prvního testu střelby v zajetí (CFT) tanku First Stage Flight Model pro nosnou raketu H-IIB  (  nepřístupný odkaz) . JAXA (27. března 2009). Získáno 12. srpna 2009. Archivováno z originálu 15. března 2012.
18. ↑ První test střelby v zajetí pro tank prvního stupně letového modelu pro nosnou raketu H-IIB  (  nepřístupný odkaz) . JAXA (30. března 2009). Získáno 12. srpna 2009. Archivováno z originálu 15. března 2012.
19. ↑ Pozastavení prvního testu střelby v zajetí (CFT) tanku First Stage Flight Model pro nosnou raketu H-IIB  (  nepřístupný odkaz) . JAXA (1. dubna 2009). Získáno 12. srpna 2009. Archivováno z originálu 15. března 2012.
20. ↑ První test střelby v zajetí pro tank prvního stupně letového modelu pro nosnou raketu H-IIB  (  nepřístupný odkaz) . JAXA (1. dubna 2009). Získáno 12. srpna 2009. Archivováno z originálu 15. března 2012.
21. ↑ Výsledek prvního testu střelby v zajetí pro tank prvního stupně letového modelu nosné rakety H-IIB  (eng.)  (odkaz není k dispozici) . JAXA (2. dubna 2009). Získáno 12. srpna 2009. Archivováno z originálu 15. března 2012.
22. ↑ Druhý test střelby v zajetí pro tank prvního stupně letového modelu pro vypouštěcí vozidlo H-IIB  (eng.)  (odkaz není k dispozici) . JAXA (17. dubna 2009). Získáno 12. srpna 2009. Archivováno z originálu 15. března 2012.
23. ↑ Výsledek druhého testu střelby v zajetí pro tank prvního stupně letového modelu startovacího vozidla H-IIB  (eng.)  (odkaz není k dispozici) . JAXA (22. dubna 2009). Získáno 12. srpna 2009. Archivováno z originálu 15. března 2012.
24. ↑ Odložení druhého testu střelby v zajetí (CFT) tanku prvního stupně letového modelu pro nosnou raketu H-IIB  (  nepřístupný odkaz) . JAXA (19. dubna 2009). Získáno 12. srpna 2009. Archivováno z originálu 15. března 2012.
25. ↑ Výsledky testu H-IIB Launch Vehicle Ground Test Vehicle (GTV)  (eng.)  (odkaz není k dispozici) . JAXA (11. července 2009). Získáno 12. srpna 2009. Archivováno z originálu 15. března 2012.
26. ↑ H-IIBロケット試験機による宇宙ステーション補給機（HTV） 技術実の技術実のの 2. září  ) 2. září Získáno 16. září 2009. Archivováno z originálu 21. ledna 2012.
27. ↑ HTV-1 Schváleno pro blízké operace a konečný přístup  ( 15. září 2009). Získáno 15. září 2009. Archivováno z originálu 16. září 2009.
28. ↑ Stav ISS na oběžné dráze 09/09/09  (anglicky) . NASA (9. září 2009). Získáno 10. září 2009. Archivováno z originálu 16. září 2009. Tento článek obsahuje text z tohoto zdroje, který je ve veřejné doméně .
29. ↑ HTV-1 zachycený robotickým ramenem stanice  ( 18. září 2009). Datum přístupu: 18. září 2009. Archivováno z originálu 24. září 2009.
30. ↑ Centrum stavu mise  . vesmírný let nyní. — Zpráva o misi HTV. Získáno 17. září 2009. Archivováno z originálu 20. září 2009.
31. ↑ Stav ISS na oběžné dráze 10/20/09  (anglicky) . NASA (20. října 2009). Získáno 22. října 2009. Archivováno z originálu 26. října 2009. Tento článek obsahuje text z tohoto zdroje, který je ve veřejné doméně .
32. ↑ 1 2 Stav ISS na oběžné dráze 29.10.09  (anglicky) . NASA. Získáno 8. listopadu 2009. Archivováno z originálu 29. listopadu 2016. Tento článek obsahuje text z tohoto zdroje, který je ve veřejné doméně .
33. ↑ Stav ISS na oběžné dráze 10/30/09  (anglicky) . NASA (30. října 2009). Získáno 3. listopadu 2009. Archivováno z originálu 15. prosince 2009. Tento článek obsahuje text z tohoto zdroje, který je ve veřejné doméně .
34. ↑ 1 2 3 4 宇宙 ステーション 機 （（HTV） 技術 機 の 国際 宇宙 （（離脱 及び 突入 について について について につい て(( JAXA (4. listopadu 2009). Získáno 8. listopadu 2009. Archivováno z originálu 6. března 2012.
35. ↑ Antonín Vítek. 2006-026A - Kosmos 2421  (česky) . Space 40 (katalog satelitů a kosmických lodí) . Akademie věd České republiky (2010). Získáno 2. července 2022. Archivováno z originálu dne 2. března 2008.
36. ↑ Úspěšný návrat předváděcího letu H-II Transfer Vehicle (HTV)  (anglicky)  (odkaz není k dispozici) . JAXA (2. listopadu 2009). Získáno 14. června 2022. Archivováno z originálu dne 26. července 2010.
37. ↑ Stephen Clark. Historická japonská vesmírná mise končí v  plamenech . spaceflightnow.com (1. listopadu 2009). Získáno 3. listopadu 2009. Archivováno z originálu 4. listopadu 2009.