211service.com
Detaljer om Ares I Øvre Stage
I dag lytter udvalget, der har til opgave at gennemgå fremtiden for amerikansk rumfart, til Are I teammedlemmer beskriver, hvordan raketten vil fungere. De skal overbevise det uafhængige panel af eksperter om, at rakettens design er sikkert og pålideligt, og det Are I skal være det køretøj, USA bruger til at sende mennesker til månen og til sidst Mars.
Kunstnerkoncept af Ares I øverste scene. Kredit: NASA
Allerede har udvalget hørt alternative ideer til rumflyvning fra private virksomheder og endda inde fra NASA – John Shannon, NASAs shuttle-programleder, præsenterede et skyttel-afledt launch-vehicle-koncept. Disse ideer blev godt modtaget af udvalgsformanden, Norman Augustine.
Jeg talte med Danny Davis, programleder for Are I øverste fase, sidste forår, mens du arbejdede på en artikel om Ares I-X, et testkøretøj til at indsamle data til Ares I. Vi talte detaljeret om komponenterne i det øverste trin af raketten, som vil adskilles fra det første trin kort efter løftet. Det øverste trin omfatter de vigtigste flyelektronik og navigations- og kontrolsystemer (se PDF). Her er et par uddrag fra vores samtale.
Teknologigennemgang : Hvordan vil det øverste trin blive navigeret og kontrolleret, når det adskilles fra det første trin?
Danny Davis : Vi bruger en ret traditionel tilgang til det, men flyelektronikken vil være state-of-the-art; vi bruger ikke gamle teknologier. Vi vil indtaste den bane, vi ønsker at flyve, og bruge indbyggede computerstyringer, så jorden [personale eller systemer] flyver ikke køretøjet. Computeren fornemmer bevægelsen og vælger styrekommandoer, så [raketten] forbliver på den rigtige vej. Astronauter har evnen til at give input til vejledningssystemet, hvis det er nødvendigt, men det er for det meste indbyggede computere, der flyver i stedet for at være et åbent-sløjfe kontrolsystem som den første fase.
BØRN : Kan du forklare mere om, hvad der styrer det øverste trin?
DD : Det er dybest set sofistikeret elektronik, mest flycomputeren. Det er et state-of-the-art computersystem, der er designet til at fungere i det miljø, du ser under afgang og flyvning. Instrumentenheden er også i en god placering; det er langt oppe i raketten, nær en struktur, der forbinder Orion kapsel, [besætningens udforskningskøretøj], til løfteraketten. Der er faktisk tre flycomputere ombord, som konstant tjekker hinanden. Hvis den ene frembringer en kommando, der ikke er forstået, kan den blive smidt ud af de to andre. [Denne proces kaldes] et stemmeur. Computerne styrer hele køretøjets drift – vejledning, navigation og kommunikation.
BØRN : Hvilken type motor vil det øverste trin bruge til kraft?
DD : En J-2X-motor, der vil tænde, når det øverste trin bryder væk fra det første trin, [ca. 127 sekunder efter liftoff]. Den trækker på design fra to af Apollo-æraens Saturn-raketter og er drevet af flydende ilt og flydende brint. Den vil fungere i omkring [465 sekunder], indtil den når en vis højde, når den Orion besætningskapsel adskilles. Både motoren og det øverste trin vil derefter falde tilbage i Jordens atmosfære og ikke blive gendannet.
TR: Hvad er virkelig innovativt ved raketdesignet?
DD: Vores design har en masse arv arbejde: ved hjælp af aluminiumslegering, som er ekstremt stærk og let og blev udviklet af rumfærgeprogrammet; termiske beskyttelsessystemer, primere og thrusterventiler for det meste, som allerede var tilgængelige, men vi er ved at udvikle grønnere versioner af primer.
Innovationen i vores mission er at sætte astronauter i kredsløb, så de kan komme hjem. Hver dag tænker vi på sikkerheden ved maskindesignet. Den skal præstere – den første fase, den øverste fase skal alle arbejde sammen, og den skal have det rigtige fremdriftssystem.
En anden ting er, at det, vi skal gøre, er at gøre det mere overkommeligt. Problemet med rumfærgen er, at den er for dyr. Vi skal bruge NASAs budget og ressourcer på at betale for transport. Vi ønsker at bygge en ny øvre scene, der er mere overkommelig, … for at gøre det muligt for ingeniører også at arbejde med andre ting. Der er masser af forbedringer, vi kan lave og har lavet.