211service.com
NASA's nieuwe ontsnappingssysteem voor bemanningen
Bij het bouwen van een opvolger van de spaceshuttle heeft NASA één onderdeel noodzakelijk gemaakt: een systeem om de bemanning te laten ontsnappen als zich een ramp voordoet op het lanceerplatform of tijdens de eerste paar seconden van de vlucht.
Veilig evacueren: Een productiemodel van NASA's nieuwe systeem voor het afbreken van de lancering.
Om deze reden wordt een volledig nieuw ontsnappingssysteem voor de lancering ontwikkeld voor het verkenningsvoertuig van de Orion-bemanning, dat NASA van plan is om in 2015 aan boord van de Ares-raketten de ruimte in te sturen. Beide maken deel uit van NASA's Constellatie Programma om mensen naar de maan te sturen en uiteindelijk naar Mars.
Het nieuwe ontsnappingssysteem zou de bemanningsmodule in een fractie van een seconde scheiden van de lanceerraket met een kleine, gecontroleerde explosie. Bijna tegelijkertijd zou een solide raketmotor afvuren, die een miljoen pond stuwkracht zou leveren om de module in 3,5 seconden van 0 naar 600 mijl per uur te versnellen, en de astronauten naar een veilige afstand te trekken voordat de parachutes van de module worden ingezet.
Een ontsnappingssysteem werd beschouwd als een onnodige toevoeging aan de spaceshuttle, die oorspronkelijk was ontworpen om vaak te vliegen en enorme ladingen zoals grote satellieten in een baan om de aarde te vervoeren. Er waren zoveel veiligheidselementen in de shuttle ontworpen, dat mensen dachten dat het het veiligst was om ervoor te zorgen dat de shuttle altijd terug naar de startbaan kon gaan als de motor uitviel, zegt hij. Jeffrey Hoffman , een voormalige astronaut en momenteel hoogleraar luchtvaart en ruimtevaart aan het MIT. Achteraf zouden mensen het erover eens zijn dat we een ontsnappingssysteem nodig hebben.
Multimedia
Hoe het systeem voor het afbreken van de lancering zal werken.
Dit punt werd op tragische wijze bewezen in 1986, toen de Space Shuttle Uitdager brak 73 seconden na de vlucht uit elkaar als gevolg van een storing in een van zijn solide raketboosters. Als de bemanning een systeem voor het afbreken van de lancering had, was er misschien een kans voor hen om te ontsnappen, zegt Henri Fuhrmann, programmamanager van het nieuwe systeem voor het afbreken van de lancering op Orbitale Wetenschappen , een ruimtevaartbedrijf dat samenwerkt met NASA om het ontsnappingssysteem te ontwerpen en te ontwikkelen. Het ruimteagentschap werkt ook samen met Lockheed Martin , Aerojet en Alliant Techsystems ( COMPUTER ) aan het project.
Het ontwerp van het nieuwe systeem is gebaseerd op het ontsnappingssysteem voor de lancering dat is gebouwd voor de Apollo-capsule; het heeft ook overeenkomsten met het Russische abortsysteem op het Sojoez-ruimtevaartuig. Het Russische systeem werd in 1983 met succes gebruikt toen een brandstoflekkage veroorzaakte brand op het lanceerplatform seconden voor de lancering. Maar het nieuwe systeem van NASA zal ook nieuwe technologieën bevatten, waaronder een motor voor het besturen van de bemanningsmodule en sproeiers om de stroom van hete gassen om te keren. Het systeem is het eerste in zijn soort, zegt Kevin Rivers, projectmanager bij NASA Onderzoekscentrum van Langley , in Hampton, Virginia. In tegenstelling tot zijn voorgangers zal het systeem functioneren op een hoogte van maximaal 91.440 meter tijdens fasen van de vlucht wanneer de raket het meest vatbaar is voor storingen.
Vuur in het gat: De abort-motor voor het nieuwe launch-abort-systeem werd in oktober 2008 met succes getest.
Een abortcommando kan worden geïnitieerd door de bemanning, door grondpersoneel of door de vluchtcomputer. Zodra de bemanningsmodule en de toren voor het afbreken van de lancering, die bovenop de module zit, zijn losgemaakt van de raket, zal een tweede motor het voertuig in een veilige oriëntatie sturen. Indien geactiveerd op het lanceerplatform, vliegen de bemanningsmodule en de afbreektoren een mijl de lucht in en drie mijl naar beneden ten opzichte van de raket; tijdens de opstijging zouden deze afstanden variëren afhankelijk van de vluchtomstandigheden. Zodra het voertuig zo is georiënteerd dat het hitteschild naar voren wijst, vuurt een derde motor om de toren voor afbreken van de lancering te scheiden van de bemanningsmodule, parachutes worden ingezet en de capsule spat veilig in de oceaan om te worden geborgen.
De abort-motor, de eerste motor die vuurt, heeft een uniek ontwerp: de vier sproeiers zorgen ervoor dat de stroom van de hete gassen die hij produceert weg van de bemanningsmodule wordt geleid. De tweede motor, die zich helemaal bovenaan de toren bevindt en wordt gebruikt om het voertuig te besturen en te besturen, is de meest complexe en bestaat uit acht kleine stuwraketten die differentieel afvuren om de neus van het systeem voor het afbreken van de lancering in de richting te wijzen die is het veiligst bepaald.
Apollo gebruikte een eenvoudig systeem dat passief werd bestuurd als een grote pijl, zegt NASA's Rivers. Maar vanwege de massa-eigenschappen van het [nieuwe systeem] werd het gebruik van een passief systeem als aerodynamisch onstabiel beschouwd, zegt David McGowan, hoofdingenieur bij Langley. Zonder houdingscontrole zou het voertuig gewoon over de kop slaan.
De stuurschroeven zijn behoorlijk fantastisch, zegt Scott Uebelhart , een postdoctoraal medewerker aan het MIT die menselijke ruimtevluchten bestudeert. En niemand heeft in bijna 40 jaar zo'n nieuwe raketmotor getest. Het is een grote sprong voorwaarts.
Vorige week heeft NASA een alternatief systeem voor het afbreken van de lancering getest, het max launch abort-systeem, dat is gebaseerd op enkele van de originele concepten die voor het Constellation-programma zijn bestudeerd. De test toonde een stabiel traject, heroriëntatie en scheiding van de bemanningsmodule van het afbreeksysteem en parachuteherstel van de bemanningsmodulesimulator, maar het was vooral ontworpen voor het verzamelen van gegevens. Het hoefde niet aan dezelfde criteria te voldoen als het nieuwere systeem. Het was gewoon een snelle aanpak voor onderzoek, zegt Rivers.
Het systeem voor het afbreken van de lancering voor Orion zal later dit jaar zijn eerste vluchttest ondergaan en nog een aantal tests voordat het klaar is voor lancering in 2015.
We weten dat we een systeem bouwen dat levens gaat redden, zegt Fuhrmann. Het is iets waarvan we hopen dat we het nooit hoeven te bedienen, maar als er een beroep op wordt gedaan, moet het feilloos functioneren.