додому Technologie en wetenschap Artemis1Success: NASA’s SLS-raket en Orion-capsule slagen voor de kritische maantest

Artemis1Success: NASA’s SLS-raket en Orion-capsule slagen voor de kritische maantest

De maan roept opnieuw. Deze keer was het signaal duidelijk. Na twee eerdere tegenslagen werd de Artemis 1-missie eindelijk op tijd gelanceerd. De onbemande vlucht vertrok om 07.47 uur ET vanaf Cape Canaveral. Het was de derde poging. De motoren brulden. De lucht was helder. Alles verliep volgens plan.

Dit was niet zomaar een lancering. Het was een oefening waarbij veel op het spel stond. NASA gebruikt deze onbemande test om zich voor te bereiden op de terugkeer van mensen naar de maan. Dit doel is gewaagd. De inzet is nog hoger. Als het experiment succesvol is, volgen er in 2025 vier astronauten.

Waarom Artemis 1 er nu toe doet

We gaan niet zomaar naar de maan vliegen. We leren opnieuw hoe we daar kunnen komen. De Artemis-1-missie is een belangrijk proof of concept voor de nieuwe hardware. Er zijn hier twee hoofdsystemen onder de microscoop. De eerste is het Space Launch System (SLS). Dit is de nieuwste zware liftraket ontwikkeld door NASA. Het is krachtig. Het is duur. Het moet werken.

Het tweede stuk hardware is het Orion-ruimtevaartuig. De capsule werd gebouwd met steun van de European Space Agency (ESA). Het is ontworpen om mensen ver van een lage baan om de aarde te brengen. Tijdens de missietests werden beide systemen getest onder reële omstandigheden. Er zijn hier geen simulatoren. We hebben alleen het vacuüm van de ruimte en de harde straling van de cislunaire omgeving.

“De Artemis 1-vlucht naar de maan, naar zijn baan en terug is bedoeld om de nieuw ontwikkelde SLS-raket en de in Europa vervaardigde Orion-ruimtecapsule onder reële omstandigheden te testen.”

Hardware onder stress

De SLS-raket is NASA’s oplossing voor zwaar transport. Dit is geen herbruikbaar voertuig zoals de Falcon 9 van SpaceX. Dit is een wegwerpwerkpaard. De eerste fase maakt gebruik van aangepaste Space Shuttle-motoren. De solide raketboosters zijn gebaseerd op Space Shuttle-technologie, maar gemoderniseerd. De bovenste trap is de Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), die de laatste stuwkracht levert om aan de zwaartekracht van de aarde te ontsnappen.

Als SLS mislukt, mislukt de missie. Als de raket eenmaal in de lucht is, heeft deze geen afbreekmechanisme. Dit ontwerp is gebaseerd op de redundantie van elektronica en aandrijfsystemen. Ingenieurs hebben deze lanceringen jarenlang gesimuleerd. Nu moeten ze ze zien gebeuren.

De Orion-capsule is de woonruimte van de bemanning. Het is een kleine metalen kegel. Binnen zijn levensondersteunende systemen, navigatiecomputers en stralingsafscherming geïnstalleerd. De capsule moet de reis naar de maan, de maanbaan en de vurige terugkeer naar de aarde overleven. De terugkeersnelheid zal hoog zijn. Veel hoger dan wat de Apollo-astronauten ervoeren. Het hitteschild moet vasthouden.

Vliegroute en toekomstige doelen

Het missieprofiel is complex. SLS lanceert Orion in een vrijwel rechtlijnige halo-baan rond de maan. Dit is een stabiele baan weg van het maanoppervlak. De capsule draait een aantal dagen rond de maan. Test navigatiesystemen, communicatieverbindingen en thermische controles. Daarna vuurt het zijn motoren af ​​en keert het terug naar de aarde.

De terugkeer vindt plaats aan de overkant van de Stille Oceaan. Het herstelteam wacht. Ze moeten de capsule beveiligen en de datadrives eruit halen. Deze schijven bevatten terabytes aan telemetriegegevens. Deze informatie zal het succes bepalen

Een halve eeuw is verstreken sinds de mens voor het laatst op de maan liep. Die dagen lijken ver weg, bijna mythisch. De plannen zijn inmiddels gewijzigd. Na tientallen jaren in een baan om de aarde bereiden ruimteagentschappen zich voor om astronauten terug te brengen naar de maan. De Verenigde Staten en hun Europese partners hebben het voortouw. Hun plannen zijn de meest geavanceerde ter wereld.

Keer terug naar de baan van de maan

Het doel is niet alleen om te bezoeken. Het is een duurzame aanwezigheid. De Artemis-missie van NASA heeft tot doel de eerste vrouw en persoon van kleur op de maan te laten landen. Deze missie maakt deel uit van een bredere inspanning om een ​​basis voor de lange termijn te vestigen. De Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA) werkt nauw samen aan deze inspanning. Hun bijdragen omvatten onder meer kritische modules van het Gateway-ruimtestation. Het ruimtestation draait in een baan om de maan en fungeert als halteplaats voor oppervlaktemissies.

Waarom is dit nu belangrijk? De technologie is verbeterd. We kunnen verder gaan, langer blijven en meer wetenschap bedrijven. De zuidpool van de maan is het belangrijkste doelwit. Het waterijs daar kan worden gebruikt als brandstof en om het leven in stand te houden. Dit vermindert de noodzaak om alles van de aarde te transporteren. Het verandert de kostenvergelijking voor ruimteverkenning.

Europese deelname

De rol van ESA is zeer belangrijk. Het zijn niet alleen waarnemers. Ze bouwen hardware. De Lunar Gateway bevat een kracht- en voortstuwingsmodule ontwikkeld met Europese inbreng. Deze module houdt het ruimtestation in een baan om de maan. Verantwoordelijk voor het onderhoud van het station en het vermijden van noodsituaties.

Dit partnerschap versterkt de internationale betrekkingen. Wij delen de financiële lasten. Ook brengen wij bijzondere expertise samen. NASA bracht de lanceermogelijkheden en landingssystemen mee. Europa bracht de wetenschappelijke apparatuur en orbitale infrastructuur. Samen werken ze aan het creëren van een duurzaam model voor diepe ruimteverkenning.

Er blijven uitdagingen bestaan

Financiering is altijd een zorg. De politieke wil varieert. Vertragingen gebeuren. De tijdlijn van Artemis is vele malen veranderd. Critici beweren dat deze plannen duur en riskant zijn. Datums kunnen worden uitgesteld vanwege mislukte lanceringen, technische problemen of bezuinigingen. Er is echter momentum. Verschillende landen investeren in maaninfrastructuur. China heeft zijn eigen plannen. Het is al naar de andere kant van de maan gestuurd.

Concurrentie stimuleert innovatie. Het overschrijdt de grenzen van voortstuwing, levensondersteuning en robotica. Het zijn niet alleen vlaggen en voetafdrukken. Het is de volgende stap in de menselijke expansie. We beschouwen de maan niet langer als een ver doel. Het wordt een bestemming.

Wat doen we als we daar aankomen? Het antwoord wordt nog steeds gevormd. Maar de weg is duidelijk. We keren terug. De stilte van de afgelopen 50 jaar komt ten einde.

De NASA-hoed is klaar voor gebruik. Drei Flüge zum Mond stehen im Artemis-Programm zunächst auf dem Zettel. Zorg ervoor dat u de onbemande Testflug Artemis-1 gebruikt. Het is belangrijk dat de speziell voor mondmissies de Trägerrakete “Space Launch Systems” (SLS) inschakelt. Auch de Orion-Kapsel is getest. Ze zouden door de ESA worden gebruikt en de transportmiddelen kunnen gebruiken.

Deze eerste vlucht is in de wereld ontstaan. Dann schwenkt de Kapsel in een Orbit ein. Danach sie zur Erde zurück.

De SLS-Entwicklung-oorlog is niet geëindigd. De fertigstellung is een jaar geleden begonnen. 2022 gaat over een probleem bij de tankung. Het begin van Artemis-1 moet meer verschoben worden. De spannung weltweit war entsprechend groß. Die Erleichterung nach dem Abheben war riesig.

Wie vliegt Artemis-2 naar Erde naar zurück?

Artemis-2 volgt voraussichtlich 2024. Vier Menschen reisen in der Orion-Kapsel zum Mond. U kunt een rondje maken op een van de bahnen met Artemis-1. Als u een onbedoeld antwoord geeft. Deze missie is niet in een maanbaan terechtgekomen. Statistieken vliegen door Raumschiff en een achtvoudige Schleife. De Mondschwerkraft leende het Schiff um. Er wordt een einde gemaakt aan de Erdkurs. Keine Orbit-Manöver. Nur die Gravitation des Mondes.

Wer landet op de wereld bij Artemis-3?

Artemis-3 ist der gescheiden Schritt. Voraussichtlich 2025 of 2026 setzen eerste keer wieder Menschen ihren Fuß auf den Mond. Zwei Astronauten steigen met een landmodule ab. Vlieg naar Oberfläche. Zie landen.

Die anderen Astronauten bleiben im Mondorbit. Ze zijn warten. Sie bereiten die Rückkehr vor. Dit is de nieuwe standaard. Nicht nur umkreisen. Landen. Setzen.

“De Mondschwerkraft lenkt das Schiff um. Es wird wieder auf Erdkurs gebracht.”

De technologieën worden steeds langer. De risico’s zijn groter. Die Menschen beobachten jede Phase. Wer wit, was als Nächstes kommt.

Artemis-1: Waarom was de eerste astronaut op de maan geen mens?

Artemis 1 heeft geen astronauten. Niet echt.

De bemanning van het Orion-ruimtevaartuig bestaat uit drie mannequins. Ze waren er niet alleen om te zien hoe raketten werkten. Mensen hoeven niet eerst uit te zoeken wat er met dode lichamen in de verre ruimte gebeurt, omdat ze daar zijn om de reis te overleven.

Beschouw ze als opofferende getuigen.

Een controlepop met de naam Moonikin is vastgebonden in de commandomodule. Het zit vol met sensoren. Registreer stralingsniveaus. Je kunt de trilling voelen. Houd drukveranderingen in de gaten. Het beste van alles is dat hij het echte ruimtepak draagt ​​dat is ontworpen voor toekomstige astronauten. Als het pak mislukt, krijgt Moonikin de klap.

Dan zijn er Helga en Zohar.

Deze twee zijn verschillend. Het zijn maar torso’s. Maar het zijn precieze replica’s van de vrouwelijke anatomie. Dit detail is belangrijk. Medische informatie is van oudsher gericht op mannen. Het Artemis-programma moet begrijpen hoe ruimtevaart vrouwen beïnvloedt.

Helga krijgt geen bescherming.

Zohar draagt ​​een speciaal stralingsvest.

Beide hebben duizenden sensoren. Ze meten harde kosmische straling. Deze gegevens laten precies zien hoeveel ioniserende straling het menselijk lichaam absorbeert tijdens een maanvlucht. Het laat zien welke delen van het lichaam de hoogste dosis krijgen. En het zal testen of dat vest echt werkt.

De hitte is een ander verhaal.

Het opnieuw binnenkomen in de atmosfeer van de aarde is gewelddadig. De Orion-capsule schiet met een snelheid van ongeveer 40.000 km/u de lucht in. Wrijving verandert de atmosfeer in een plasmaoven. De oppervlaktetemperatuur van de capsule bereikt bijna 2800 graden Celsius.

Het is heter dan een vulkaan.

Vergelijk dit met het Internationale Ruimtestation. Het Internationale Ruimtestation draait in een baan om de lagere niveaus van de aarde. Als je daar vandaan komt, is de terugkeer van daar mild. Terugkeren van de maan is wreed. Het hitteschild krijgt hiervan de dupe.

Orion maakt gebruik van ablatieve materialen. Het brandt weg. Het offert zichzelf op om te voorkomen dat de hitte de cabine bereikt. Dit is dezelfde technologie die werd gebruikt tijdens het Apollo-programma, verfijnd voor moderne eisen.

Maar warmte alleen is niet genoeg.

Isolatielagen bekleden de muren. Een actief koelsysteem circuleert door de hele structuur. Het doel is eenvoudig. het interieur leefbaar houden. Als de hoes kapot gaat of de isolatie verslechtert, kookt de bemanning – of de dummy’s.

Waarom is dit belangrijk?

Omdat je geen duurzaam maanprogramma kunt opbouwen door alleen te raden. Je hebt harde gegevens nodig over straling en hittestress. U moet weten of uw beschermende uitrusting u beschermt. We moeten weten of het ruimtevaartuig opnieuw de atmosfeer kan binnendringen met de snelheid van de maan.

Artemis 1 is geen wetenschappelijk experiment in de traditionele zin van het woord. Dit is een stresstest.

De dummies zullen vliegen. De sensoren schreeuwen van de data. Het hitteschild gloeit rood op. wanneer de capsule naar beneden spat, is het antwoord daar.

Geen woorden.

In cijfers.

Overlord: Verbreek de banden van de aarde

Vergeet alles wat je weet over raketkracht. Het Space Launch System (SLS) is meer dan alleen een draagraket. Het is een bruut monument voor techniek. Hij is bijna 100 meter hoog en overtreft ruimschoots de menselijke maat. Het is gebaseerd op vier kernmotoren die vloeibare waterstof en zuurstof verbranden, ondersteund door twee massieve raketaanjagers.

Deze configuratie maakt het de krachtigste raket ooit gebouwd. Het verslaat niet alleen recente ontwerpen. Het overschaduwt de Saturnus V. Dat legendarische beest uit het Apollo-tijdperk wordt hier overklast. Binnen enkele minuten na het opstijgen stuwt de SLS de Artemis 1 naar ruim 36.000 kilometer per uur. Het is een gewelddadige, precieze acceleratie.

Orbitaal en laatste duw

Na ongeveer acht minuten veranderde het tafereel. De vaste boosters branden door. De vier hoofdmotoren van de eerste trap maken hun werk af. Ze worden in de leegte gegooid.

Artemis 1 beweegt zich naar een tijdelijke parkeerbaan rond de aarde. De Orion-capsule reageert door zijn dubbele zonnepanelen in te zetten. Maar een baan is niet het doel. Het is de maan.

Orion heeft nog een laatste zetje nodig om volledig aan de zwaartekracht van de aarde te ontsnappen. Betreed de Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS). De bovenste trap kan ook werken met vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof. De Single Engine Launch levert het precieze delta-V-vermogen dat nodig is om Orion op een trans-maaninjectie te sturen. Het ruimtevaartuig bevindt zich momenteel op een suborbitaal traject richting de maan.

Laat de horde los

De definitieve scheiding vond twee uur na het opstijgen plaats. Orion werd gescheiden van ICPS. Het heeft nu genoeg momentum om wekenlang uit te varen, waarbij het vertrouwt op de baan in plaats van op de stuwkracht.

Maar ICPS heeft nog een andere missie. Het brengt tien CubeSats uit.

Dit zijn niet alleen decoraties. Het zijn wetenschappelijke werkpaarden, boordevol sensoren. Hun missie is om de omgeving tussen de aarde en de maan te bestuderen. Ze brengen het oppervlak van de maan in kaart. Ze meten het stralingsniveau. Ze volgen geladen deeltjes en magnetische velden. Deze informatie zal toekomstige astronauten helpen de reis te overleven.

Een CubeSat probeert op de maan te landen. Een ander is ambitieus. Het is van plan een zonnezeil te gebruiken om een ​​asteroïde in de buurt van de aarde te bereiken. Klein ambacht. Enorme gevolgen.

De lange weg naar huis: Orions baan om de maan en spetterend in de Stille Oceaan

Terugkeren is meer dan alleen maar keren. Het is een driedaagse sleur. Artemis 1-missie Na de landing op het lage maanoppervlak begon het ruimtevaartuig aan een langzame, geplande terugtocht.

Op ongeveer de zesde dag passeert Orion het pericynthion. Het is de dichtstbijzijnde plaats. De capsule passeerde de maankorst op slechts 100 kilometer afstand. Het was een close pass. Als je niet op de krater mikt, is deze te dichtbij voor comfort. Maar het doel is nauwkeurigheid.

Na de flyby activeert de servicemodule onmiddellijk de stuurschroeven. Dit is niet het einde. Het is een remcontrole. Een doorgebrande motor brengt Orion in een elliptische baan. Een zeer langwerpige lus. Het verste punt van de lus, apolune, brengt het ruimtevaartuig ruim 64.000 kilometer voorbij het maanoppervlak.

Op zijn hoogtepunt bevindt de Orion zich op ongeveer 450.000 kilometer van de aarde. Deze afstand is belangrijk. Het vloog verder dan welk bemand voertuig dan ook. Er heerste volledige stilte. Stralingsniveau? Onbekend bij menselijke reizigers.

Dan begint de terugkeer.

Ongeveer een week nadat de apolune was gepasseerd, startte de motor opnieuw. Er is berekend dat deze verbranding de baan van de maan volledig uit zijn baan zal verlaten. De baan buigt richting de blauwe knikker. Het is een lange herfst die voorbij is.

Op dag zesentwintig werd de aarde steeds groter. De atmosfeer greep Orion als een fluwelen handschoen die om een ​​steen was gewikkeld. Het hitteschild wordt aangevallen. Wrijving veroorzaakt zwaar werk en snelheidsverlies. Het vaartuig komt binnen met een snelheid van ongeveer 40.000 km/u. Dat getal betekent niet veel totdat je beseft dat dit het verschil is tussen een zachte landing en een vuurbal.

Atmosferische weerstand vertraagt ​​het. Snel. Hevig snel. Tot hij 480 kilometer per uur haalt.

De serie begint op een hoogte van 7.600 meter.

Als eerste wordt een drogueparachute ingezet. Slechts één. Het is een stabilisator. Voorkomt dat de capsule omvalt. Er stroomt lucht naar binnen en de weerstand neemt toe. Toen kwamen de grote kanonnen.

Er zijn drie hoofdparachutes. Enorme luifels. Grijp de lucht en vertraag je afdaling tot een beheersbare zweefvlucht. Beneden zie je de zee. donker. Eindeloos.

De landingsplekken zijn niet willekeurig. Dit is de Stille Oceaan. aan de kust van Californië. USS Ronald Reagan en zijn reddingsteam wachten. Ze hebben elke seconde van de 25-daagse reis gevolgd. Van lancering tot splashdown: het is een test van techniek, zenuwen en natuurkunde.

De capsule raakt het water. De schokdemper wordt geactiveerd. De missie eindigt pas als het luik wordt geopend. Maar het moeilijke deel – de hitte, de snelheid, de afstand – is voorbij.

Waarom zo ver gaan? Waarom de limiet verhogen naar 450.000 km? De maan is een proeftuin. Als Orion atmosferische retourwarmte met de snelheid van de maan aankan, kan hij alles aan. De volgende is Mars. En dat is een veel langere herfst.

Exit mobile version