SpaceX Demo-2

SpaceX Demo-2 (známy tiež pod názvami Crew Dragon Demo-2 a Crew Demo-2) bol prvý pilotovaný skúšobný let americkej kozmickej lode typu Crew Dragon spoločnosti SpaceX. Dňa 30. mája 2020 vyštartoval z Kennedyho vesmírneho strediska k Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS), kam dopravil dvoch astronautov, ktorí sa pripojili k Expedícii 63, hoci formálne neboli jej súčasťou. Demo-2 bol prvým americkým pilotovaným kozmickým letom, ktorý odštartoval z územia USA v americkej lodi a rakete od misie STS-135 raketoplánu "Atlantis", ktorá sa uskutočnila v júli 2011. Pri tomto poslednom lete raketoplánu astronauti zanechali na ISS vlajku USA, ktorá už v minulosti letela na palube prvého raketoplánu "Columbia" pri jeho prvej misii STS-1 v apríli 1981. Posádka misie SpaceX Demo-2 tak získala právo priniesť túto vlajku späť na Zem. Išlo tiež o prvý let ľudskej posádky v kozmickej lodi a rakete, ktorú vyvinula a vyrobila súkromná spoločnosť. Crew Dragon zostal pripojený k ISS ako záchranná loď až do augusta 2020, kedy sa s ním rovnaká dvojica astronautov vrátila späť na Zem.
Prípravy na štart.
V stredu 13. mája 2020 posádka misie, astronauti Douglas Hurley a Robert Behnken, dokončila všetok výcvik a oficiálne im začala štandardná 14-dňová predštartovná karanténa. Dňa 18. mája prišla do hangára spoločnosti SpaceX v blízkosti štartovacej rampy LC-39A kozmická loď Crew Dragon (výr. č. C206), kde bola následne pripojená k nosnej rakete Falcon 9. Astronauti prišli na kozmodróm v rámci príprav na štart dňa 20. mája. Vývoz a vztýčenie zostavy na štartovacej rampe LC-39A sa uskutočnilo 21. mája. Špecialisti následne začali loď pripravovať na simuláciu predštartovných činností. Pri tejto skúške sa vykonali rovnaké úlohy ako pred skutočným štartom – do nádrží sa natankovali pohonné látky, overovala sa komunikácia rakety s rampou a preverovalo sa správne fungovanie všetkých systémov. Nasledoval niekoľkosekundový statický zážih motorov Merlin na prvom stupni rakety Falcon 9, ktorý sa uskutočnil 22. mája o 16:33 miestneho času (20:33 svetového času). Zaujímavosťou bolo, že zážih sa uskutočnil aj s pripojeným Crew Dragonom, čím sa líši od praxe vykonávania statického zážihu bez nákladu, ktorá bola zavedená po nehode sa satelitom Amos-6 v septembri 2016. V prípade nehody by Crew Dragon aktivoval svoj záchranný systém a na padákoch by pristál na hladine mora, kde bola pre tento prípad pripravená loď "GO Navigator". V nasledujúci deň astronauti absolvovali generálku predštartovných príprav. V rovnakom časovom rámci si vyskúšali všetky potrebné činnosti ako pri skutočnom štarte. 
Prvý pokus o štart.
Prvý pokus o štart, ktorý bol naplánovaný na stredu 27. mája o 16:33:33 miestneho času (20:33:33 UTC), skončil prerušením odpočítavania v čase 16 minút a 53 sekúnd pred plánovaným štartom. Došlo k odkladu štartu na sobotu 30. mája o 15:22 miestneho času (19:22 UTC) kvôli nepriaznivým meteorologickým podmienkam v oblasti (najmä výrazná búrková aktivita a slabý dážď), ktoré spôsobila tropická búrka "Bertha". Zaujímavosťou je, že keby sa štart mohol uskutočniť o pol hodinu neskôr, podmienky už boli prijateľné. Štartovacie okno na Medzinárodnú vesmírnu stanicu (ISS) však bolo okamžité, čo znamená, že raketa musela odštartovať v presne stanovený čas. Posádka musela po prerušení odpočítavania v lodi čakať ešte asi 90 minút, pretože najskôr bolo potrebné odčerpať palivo z rakety a až potom mohlo byť priklonené nástupné rameno a na rampu sa mohol vrátiť personál, ktorý astronautom asistoval pri výstupe z lode.
Priebeh letu.
V deň druhého pokusu o štart misie SpaceX Demo-2 astronauti vstávali okolo 08:00 miestneho času. Spočiatku boli v americkej pilotovanej kozmonautike jednou z tradícií v deň štartu aj typické raňajky, ktoré pozostávali zo steaku a vajíčok. Od obdobia programu Space Shuttle si astronauti vyberajú v rámci možností to, na čo majú chuť. Potom NASA zverila posádku letu technikom spoločnosti SpaceX. Približne štyri hodiny pred plánovaným štartom, okolo 11:22 miestneho času, si astronauti začali obliekať skafandre a spolu s technikmi SpaceX vykonali ich kontrolu, pričom skafandre aj skúšobne nafúkli, aby sa overila ich vzduchotesnosť. Potom si s posádkou prehovoril riaditeľ NASA Jim Bridenstine a jeho zástupca James Morhard. Krátko po 12:00 miestneho času posádka vyšla z Budovy operácií a testov Neila Armstronga ("Neil Armstrong Operations and Checkout Building") a rozlúčila sa so svojimi najbližšími. Nasledoval odvoz na 14 km vzdialený štartovací komplex 39A. Astronauti misie SpaceX Demo-2 sa stali prvou posádkou v histórii, ktorú na štartovaciu rampu odviezol elektromobil. Konkrétne išlo o SUV Tesla Model X. Na rampu LC-39A astronauti prišli približne tri hodiny pred štartom. Pred nástupom do kabíny kozmickej lode Crew Dragon mali ešte poslednú možnosť zatelefonovať svojim blízkym. Veliteľ kozmickej lode Douglas Hurley nastúpil do kabíny ako prvý a hneď po ňom nasledoval veliteľ spoločných operácií Robert Behnken. Technici SpaceX astronautov pripútali, skafandre im napojili k sedadlám, čím sa zabezpečil prívod kyslíka, plynu na tlakovanie a tiež sa tým zabezpečila komunikácia s pozemným strediskom. Nasledovala kontrola komunikácie medzi posádkou a riadiacimi strediskami. Potom boli sedadlá v lodi sklopené do polohy pre štart, aby posádka dočiahla na dotykové obrazovky. Ešte pred uzavretím poklopu Crew Dragonu posádka vykonala kontrolu tlakovania skafandrov. Po uzavretí poklopu technici vykonali skúšku tesnosti lode. Potom sa ešte uskutočnila skúška komunikácie medzi posádkou a jednotlivými technickými tímami. Okolo 14:40 miestneho času bolo odklonené nástupné rameno a 37 minút pred štartom došlo k aktivácii záchranného systému Crew Dragonu. V prípade nehody počas tankovania rakety Falcon 9 by sa aktivovali motory SuperDraco a odniesli by loď s astronautmi preč od rampy. Crew Dragon by potom pristál pomocou padákov na hladine Atlantiku v blízkosti pobrežia. Okolo 14:48 miestneho času začalo tankovanie paliva RP-1 (vysoko rafinovaný petrolej) s teplotou -7 °C do obidvoch stupňov rakety a tiež tankovanie okysličovadla s teplotou -206 °C do prvého stupňa. O 15:03 sa dokončilo tankovanie paliva do druhého stupňa. Sedem minút pred štartom došlo k prechladeniu motorov Merlin na prvom stupni rakety kvapalným kyslíkom a o dve minúty neskôr sa dokončilo tankovanie paliva RP-1 do prvého stupňa. Približne minútu pred štartom sa dokončilo tankovanie okysličovadla do oboch stupňov. 
Misia SpaceX Demo-2 úspešne odštartovala 30. mája 2020 o 15:22:45,411 miestneho času (19:22:45,411 UTC) pomocou nosnej rakety Falcon 9 Block 5 zo štartovacieho komplexu 39A v Kennedyho vesmírnom stredisku. V čase T+1 minúta, 1 sekunda raketa dosiahla bodu max q, kedy je drak rakety vystavený maximálnemu mechanickému namáhaniu. K oddeleniu prvého stupňa došlo v čase T+2 minúty, 40 sekúnd. Druhý stupeň s Crew Dragonom medzitým ďalej pokračoval v lete na nízku obežnú dráhu Zeme a v T+8 minút, 50 sekúnd došlo k vypnutiu jeho motora. Prvý stupeň rakety Falcon 9 následne v T+9 minút, 31 sekúnd úspešne pristál na autonómnej oceánskej pristávacej plošine "Of Course I Still Love You". V čase T+12 minút, 8 sekúnd sa Crew Dragon úspešne oddelil od druhého stupňa a začal svoj 19-hodinový let k ISS. Po úspešnom navedení kozmickej lode na počiatočnú obežnú dráhu si astronauti odopli pásy a vyzliekli skafandre, ktoré potom napojili na vetranie, aby sa vysušili. Posádka ďalej vykonala aktiváciu lode a odskúšala tiež manuálne riadenie pomocou dotykových obrazoviek. Astronauti sa navečerali a divákom na Zemi poslali z obežnej dráhy dve videosprávy, pri ktorých okrem iného oznámili, že loď Crew Dragon pomenovali "Endeavour" na počesť rovnomenného raketoplánu, na ktorom obaja po prvýkrát leteli do vesmíru. Ukázali tiež priestranný interiér lode a predstavili plyšového dinosaura "Tremora" patriaceho jednému zo synov astronautov. Spoločnosť SpaceX potom začala dinosaura predávať vo svojom internetovom obchode, ale v priebehu niekoľkých minút sa vypredal. Počas letu k ISS mali astronauti približne 7 hodín na spánok. Crew Dragon počas letu k stanici vykonal 5 dlhých zážihov trysiek Draco, ktoré loď naviedli k ISS. 
V nedeľu 31. mája si astronauti po raňajkách obliekli skafandre a začali sa pripravovať na spojenie s ISS. Let lode aj spájanie so stanicou bežne prebieha v automatickom režime, ale posádka tentokrát, keďže išlo o skúšobný let, vo vzdialenosti 220 metrov od ISS vykonala ďalší test manuálneho ovládania lode. Následné pripojenie ku stanici už opäť prebiehalo automaticky, ale v prípade problémov mohla posádka prevziať riadenie. Vo finálnej fáze spájania sa Crew Dragon približoval ku stanici rýchlosťou menej než 10 cm za sekundu. Kozmická loď sa úspešne pripojila k prednému spojovaciemu uzlu (IDA-2) modulu Harmony na ISS v ten istý deň o 14:27 UTC. Po pripojení ku stanici si posádka Crew Dragonu vyzliekla skafandre a veliteľ Expedície 63 na ISS, astronaut NASA Christopher Cassidy, medzitým pracoval na otvorení prielezu z IDA-2 na stanici a následnom otvorení prielezu do Crew Dragonu, ku ktorému došlo o 17:02 UTC. Hurley a Behnken sa tak stali prvými astronautmi v histórii, ktorí prileteli na Medzinárodnú vesmírnu stanicu v súkromnej kozmickej lodi. Posádku misie SpaceX Demo-2 na stanici privítali členovia Expedície 63, veliteľ Christopher Cassidy a dvaja ruskí kozmonauti, Anatolij Ivanišin a Ivan Vagner. Hurley a Behnken sa počas pobytu na ISS venovali tiež priebežným kontrolám Crew Dragonu a NASA sledovala aj úroveň degradácie solárnych panelov na nákladovom priestore (trunku) kozmickej lode. V priebehu júna a júla sa Behnken s Cassidym zúčastnil celkovo štyroch výstupov do otvoreného vesmíru z ISS, ktorých cieľom bola výmena batérií okruhov 1B a 3B na staničnom nosníku ITS-S6. Výstupy sa uskutočnili 26. júna, 1. júla, 16. júla a 21. júla. Všetky trvali okolo 6 hodín okrem posledného, ktorý 5,5 hodiny. 
Po splnení všetkých úloh na ISS Hurley a Behnken prešli na palubu Crew Dragonu, vykonali kontrolu vzduchotesnosti svojich skafandrov a ďalšie povinnosti súvisiace s prípravou na odlet od stanice. Následne dostali povolenie na odpojenie od ISS, ku ktorému došlo 1. augusta o 23:35 UTC, a prebehlo v automatickom režime. Crew Dragon v nasledujúcich hodinách vykonal zážihy motorov Draco, ktoré loď vzdialili do bezpečnej vzdialenosti od ISS. Prvé dva z nich sa uskutočnili krátko po odpojení od stanice. Astronauti si potom vyzliekli skafandre a uložili sa k spánku. Prebudili sa v nedeľu 2. augusta okolo 11:40 UTC a čakal na nich milý odkaz od ich synov tešiacich sa na ich návrat. Potom mali približne hodinu na raňajky a ďalšie ranné prípravy. Následne začali plniť úlohy súvisiace s prípravou na pristátie. Crew Dragon vykonal korekciu dráhy, aby smeroval do plánovanej pristávacej oblasti. O 17:52 UTC došlo k oddeleniu trunku a o štyri minúty neskôr začal takmer 11,5-minútový brzdiaci zážih, ktorý loď naviedol na zostupovú dráhu. Potom sa uzavrel kryt v prednej časti lode a o niekoľko minút sa Crew Dragon otočil do polohy pre návrat do atmosféry. Návrat kabíny do atmosféry prebiehal bez problémov. Ablačný tepelný štít z materiálu PICA-X loď ochránil pred vznikajúcim teplom, ktoré dosiahlo až 1 650 °C. Preťaženie počas zostupu dosiahlo hodnotu 4 g. Potom, čo približne 6 minút nebolo možné komunikovať s posádkou Crew Dragonu, sa riadiacemu stredisku ozval pri kontrole komunikácie veliteľ Douglas Hurley. Vo výške 5,4 km sa otvorili dva stabilizačné padáky a vo výške 1,8 km napokon štyri hlavné padáky. Návratový modul lode Crew Dragon úspešne pristál v ten istý deň o 18:47:47 UTC (13:47:47 miestneho času) na hladine Mexického zálivu. Miesto pristátia sa nachádzalo 71 km juhozápadne od mesta Pensacola na Floride v USA. Spoločnosť SpaceX sa tak stala prvou súkromnou spoločnosťou na svete, ktorá bezpečne dopravila ľudí na obežnú dráhu (a na ISS) a späť. Išlo tiež o prvé pristátie americkej kozmickej lode s ľudskou posádkou na morskej hladine od roku 1975, kedy tak 24. júla pristála na hladine Tichého oceánu loď Apollo po skončení americko-sovietskej misie Apollo-Sojuz. Crew Dragon priviezol späť na Zem aj 150 kg nákladu, napríklad vedecké vzorky a výsledky experimentov v chladiacich boxoch. Posádka doniesla aj vlajku USA ako trofej pre spoločnosť SpaceX, ktorá porazila konkurenčný Boeing, keď dopravila prvú posádku na ISS z územia USA od skončenia programu Space Shuttle. Na Zem sa vrátil aj plyšový dinosaurus "Tremor" a tiež zemeguľa "Little Earth" z misie Demo-1. Krátko po pristátí priplávali k lodi dva rýchle nafukovacie člny, ktorých posádka pripravila Crew Dragon s astronautmi vo vnútri na vylovenie z vody. Medzitým do oblasti priplávali aj nejaké súkromné lode, ktoré museli vyhnať. Crew Dragon následne vylovila loď "GO Navigator" pomocou žeriavu v jej zadnej časti. V porovnaní s predchádzajúcou misiou Demo-1 bol tento proces oveľa rýchlejší. Potom bol Crew Dragon presunutý do strednej časti lode, kde začali prípravy na otvorenie vstupného poklopu. Technici zaznamenali stopy oxidu dusičitého, čo mohlo značiť únik z nádrží. Dodatočné kontroly však preukázali, že nejde o únik z nádrží a namerané hodnoty sú veľmi malé. Vo vnútri kabíny nezaznamenali žiadne stopy nebezpečných látok. Po otvorení poklopu posádku najprv skontroloval lekár. Roberta Behnkena vyniesli z kabíny ako prvého a po ňom Douglasa Hurleyho. Potom sa astronauti presunuli do zdravotnej miestnosti na lodi "GO Navigator", na ktorej čoskoro pristál vrtuľník, ktorý oboch dopravil do Pensacoly. Následne nastúpili na lietadlo, v ktorom odleteli do Johnsonovho vesmírneho strediska v Houstone v Texase. Loď "GO Navigator" s Crew Dragonom zamierila do prístavu Pensacola.
Riadenie letu.
Misia bola spoluprácou medzi NASA a SpaceX, pričom jej riadenie sa vykonávalo z troch rôznych miest. Za štart zodpovedalo Stredisko riadenia štartu ("Launch Control Center") v Kennedyho vesmírnom stredisku na Floride. Celý ďalší priebeh misie zabezpečovalo Stredisko riadenia vesmírnych letov SpaceX ("SpaceX’s Mission Control Center") v Hawthorne v Kalifornii. O astronautov a záležitosti súvisiace s ISS sa starala NASA prostredníctvom Strediska riadenia vesmírnych letov Christophera C. Krafta Jr. ("Christopher C. Kraft Jr. Mission Control Center") v Houstone v Texase.