211service.com
NASAs nye Crew Escape System
I opbygningen af en efterfølger til rumfærgen har NASA gjort én komponent til en nødvendighed: et system til at lade besætningen undslippe, hvis der skulle opstå en katastrofe på affyringsrampen eller i løbet af de første par sekunder af flyvningen.
Sikker evakuering: En produktionsmodel af NASAs nye lanceringsafbrydelsessystem.
Af denne grund udvikles et helt nyt lanceringsflugtsystem til Orion-besætningsudforskningskøretøjet, som NASA planlægger at sende ud i rummet ombord på Ares-raketterne i 2015. Begge er en del af NASAs Konstellationsprogram at sende mennesker til månen og til sidst til Mars.
Det nye flugtsystem ville adskille besætningsmodulet fra affyringsraketten på en brøkdel af et sekund med en lille, kontrolleret eksplosion. Næsten samtidigt ville en solid raketmotor affyre, hvilket gav en million punds tryk for at accelerere modulet fra 0 til 600 miles i timen på 3,5 sekunder, hvilket trækker astronauterne til en sikker afstand, før modulets faldskærme udløses.
Et flugtsystem blev vurderet som en unødvendig tilføjelse til rumfærgen, som oprindeligt var designet til at flyve hyppigt og medbringe enorme nyttelaster såsom store satellitter i kredsløb. Der var så mange sikkerhedselementer designet i rumfærgen, at folk troede, at det sikreste var bare at sørge for, at rumfærgen altid kunne komme tilbage til landingsbanen i tilfælde af motorstop, siger Jeffrey Hoffman , en tidligere astronaut og i øjeblikket professor i luftfart og astronautik ved MIT. Set i bakspejlet er folk enige om, at vi har brug for et flugtsystem.
Multimedier
Hvordan lanceringsafbrydelsessystemet vil fungere.
Dette punkt blev bevist på tragisk vis i 1986, da rumfærgen Udfordrer brød fra hinanden 73 sekunders flyvning på grund af en fejl i en af dens solide raketforstærkere. Hvis besætningen havde et launch abort-system, kunne der have været en mulighed for, at de kunne flygte, siger Henri Fuhrmann, programleder for det nye launch abort-system kl. Orbital videnskaber , et luftfartsfirma, der har indgået et samarbejde med NASA om at designe og udvikle flugtsystemet. Rumagenturet har også indgået et samarbejde med Lockheed Martin , Aerojet , og Alliant Techsystems ( COMPUTING ) på projektet.
Designet af det nye system er baseret på lanceringsflugtsystemet bygget til Apollo-kapslen; det har også ligheder med Ruslands abortsystem på Soyuz-rumfartøjet. Det russiske system blev brugt med succes i 1983, da en brændstofspild forårsagede en brand på affyringsrampen sekunder før start. Men NASAs nye system vil også indeholde nye teknologier, herunder en motor til at styre besætningsmodulet og dyser for at vende strømmen af varme gasser. Systemet er det første af sin slags, siger Kevin Rivers, projektleder hos NASA Langley Research Center , i Hampton, VA. I modsætning til sine forgængere vil systemet fungere i en højde på op til 91.440 meter i faser af flyvningen, hvor raketten er mest modtagelig for fejl.
Brand i hullet: Abortmotoren til det nye lanceringsabortsystem blev testet med succes i oktober 2008.
Det vil være muligt for en afbrydelseskommando at blive initieret af besætningen, af jordkontrolpersonale eller af flyvecomputeren. Når besætningsmodulet og affyringsaborttårnet, som sidder på toppen af modulet, er blevet løsrevet fra raketten, vil en anden motor styre køretøjet i en sikker orientering. Hvis de aktiveres på affyringsrampen, vil besætningsmodulet og aborttårnet flyve en kilometer op i luften og tre kilometer nedad i forhold til raketten; under opstigning vil disse afstande variere afhængigt af flyveforholdene. Når først køretøjet er orienteret, så varmeskjoldet vender fremad, affyrer en tredje motor for at adskille affyringsaborttårnet fra besætningsmodulet, faldskærme udløses, og kapslen sprøjter sikkert ned i havet for at komme sig.
Abortmotoren, den første motor til at udløse, har et unikt design: dens fire dyser vender strømmen af de varme gasser, den producerer, væk fra besætningsmodulet. Den anden motor, som er placeret helt i toppen af tårnet og bruges til at styre og styre køretøjet, er den mest komplekse og består af otte små thrustere, der affyrer differentielt for at pege næsen af opsendelsesafbrydelsessystemet i den retning, der er fastlagt den sikreste.
Apollo brugte et simpelt system, der blev passivt styret som en stor pil, siger NASAs Rivers. Men på grund af masseegenskaberne af det [nye system] blev brugen af et passivt system anset for at være aerodynamisk ustabilt, siger David McGowan, ledende ingeniør hos Langley. Uden attitudekontrol ville køretøjet bare vælte.
Styrepropellerne er ret fantastiske, siger Scott Uebelhart , en postdoc ved MIT, der studerer menneskelig rumflyvning. Og ingen har testet en ny raketmotor som denne i næsten 40 år. Det er et stort spring fremad.
I sidste uge testede NASA et alternativt opsendelsesafbrydelsessystem kaldet max launch abort-systemet, som er baseret på nogle af de originale koncepter, der er undersøgt for Constellation Program. Testen demonstrerede en stabil bane, reorientering og adskillelse af besætningsmodulet fra abortsystemet og faldskærmsgendannelse af besætningsmodulsimulatoren, men den var for det meste designet til at indsamle data. Det behøvede ikke at følge de samme kriterier som det nyere system. Det var bare en hurtig forsøgs- og turn-around tilgang til forskning, siger Rivers.
Opsendelsesafbrydelsessystemet for Orion vil gennemgå sin første flyvetest senere i år og flere tests, før det er klar til lancering i 2015.
Vi ved, at vi bygger et system, der skal redde liv, siger Fuhrmann. Det er noget, som vi håber, vi aldrig skal betjene, men hvis det bliver kaldt, skal det fungere fejlfrit.