211service.com
Details van de Ares I Upper Stage
Vandaag luistert de commissie die belast is met het beoordelen van de toekomst van de Amerikaanse bemande ruimtevaart naar: Ares I teamleden beschrijven hoe de raket zal werken. Ze moeten het onafhankelijke panel van experts ervan overtuigen dat het ontwerp van de raket veilig en betrouwbaar is, en dat Ares I zou het voertuig moeten zijn dat de VS gebruiken om mensen naar de maan en uiteindelijk naar Mars te sturen.
Artist concept van Ares I bovenste podium. Krediet: NASA
De commissie heeft al alternatieve ideeën voor ruimtevluchten gehoord van particuliere bedrijven en zelfs van binnenuit NASA-John Shannon, NASA's shuttle-programmamanager, presenteerde een van een shuttle afgeleid lanceervoertuigconcept. Deze ideeën werden goed ontvangen door de commissievoorzitter, Norman Augustine.
Ik sprak met Danny Davis, programmamanager van de Ares I bovenste podium, afgelopen voorjaar tijdens het werken aan een artikel over Ares I-X, een testvoertuig om gegevens voor Ares I te verzamelen. We hebben uitgebreid gesproken over de componenten van de bovenste trap van de raket, die kort na de lancering van de eerste trap zal worden gescheiden. De bovenste trap bevat de belangrijkste avionica en navigatie- en controlesystemen (zie PDF). Hier zijn een paar fragmenten uit ons gesprek.
Technologie beoordeling : Hoe zal de bovenste trap worden genavigeerd en bestuurd als deze eenmaal is gescheiden van de eerste trap?
Danny Davis : We hanteren daarbij een vrij traditionele benadering, maar de avionica zal state-of-the-art zijn; we gebruiken geen oude technologieën. We voeren het traject in dat we willen vliegen en gebruiken boordcomputerbesturingen, zodat grond [personeel of systemen] het voertuig niet besturen. De computer neemt de beweging waar en kiest de geleidingscommando's zodat [de raket] op het juiste pad blijft. Astronauten hebben de mogelijkheid om indien nodig input te leveren aan het geleidingssysteem, maar het zijn meestal boordcomputers die vliegen in plaats van een open-lusbesturingssysteem te zijn zoals de eerste trap.
KINDEREN : Kun je meer uitleggen over wat de bovenste trap bestuurt?
DD : Het is eigenlijk geavanceerde elektronica, meestal de vluchtcomputer. Het is een ultramodern computersysteem dat is ontworpen om te werken in de omgeving die u ziet tijdens het opstijgen en vliegen. Ook de instrumentunit staat op een goede locatie; het is ver boven de raket, in de buurt van een structuur die de verbindt Orion capsule, [het verkenningsvoertuig voor de bemanning], naar het draagraket. Er zijn eigenlijk drie vluchtcomputers aan boord die elkaar constant controleren. Als iemand een commando produceert dat niet wordt begrepen, kan het door de andere twee worden weggegooid. [Dit proces wordt] een stemwacht genoemd. De computers beheren de volledige operaties van het voertuig: geleiding, navigatie en communicatie.
KINDEREN : Welk type motor zal de bovenste trap gebruiken voor kracht?
DD : Een J-2X-motor die zal afvuren als de bovenste trap losraakt van de eerste trap, [ongeveer 127 seconden na de lancering]. Het is gebaseerd op ontwerpen van twee van de Saturn-raketten uit het Apollo-tijdperk en wordt aangedreven door vloeibare zuurstof en vloeibare waterstof. Het zal ongeveer [465 seconden] werken totdat het een bepaalde hoogte bereikt wanneer de Orion bemanningscapsule scheidt. Zowel de motor als de bovenste trap vallen dan terug in de atmosfeer van de aarde en worden niet hersteld.
TR: Wat is echt innovatief aan het raketontwerp?
DD: Ons ontwerp heeft veel erfgoedwerk: het gebruik van aluminiumlegering, die extreem sterk en lichtgewicht is en is ontwikkeld door het spaceshuttle-programma; thermische beveiligingssystemen, primers en boegschroeven die grotendeels al beschikbaar waren, maar we ontwikkelen groenere versies van primer.
De innovatie in onze missie is om astronauten in een baan om de aarde te brengen, zodat ze thuis kunnen komen. Elke dag denken we aan de veiligheid van het machineontwerp. Het moet presteren - de eerste trap, de bovenste trap moeten allemaal samenwerken en het moet het juiste aandrijfsysteem hebben.
Wat we ook gaan doen, is het betaalbaarder maken. Het probleem met de spaceshuttle is dat hij te duur is. We moeten het budget en de middelen van NASA besteden aan het betalen voor transport. We willen een nieuwe boventrap bouwen die betaalbaarder is, … zodat ingenieurs ook aan andere dingen kunnen werken. Er zijn veel verbeteringen die we kunnen en hebben aangebracht.