NASA’s eerste bemande Artemis-maanmissie schuift naar eind 2025

Francis

 

NASA heeft hun eerste bemande Artemis-maanmissie uitgesteld tot eind 2025. Het ruimteagentschap maakte het besluit deze week bekend, daarbij verwijzend naar talrijke interne en externe problemen die zowel Artemis-II als de eerste maanlanding op Artemis-III tot eind 2026 zullen vertragen.

De ambities van NASA zijn ambitieuzer, maar de technologie en financiering zijn nog steeds beperkt

Het is belangrijk om te begrijpen dat Artemis geen Apollo-flexibele onderneming van biljoenen dollars uit de Koude Oorlog is om vlaggen op de hoge grond te planten. NASA wil een permanente menselijke aanwezigheid in een baan om de maan en op het oppervlak van de zuidpool van de maan.

NASA kan geen mensen naar Mars of elders sturen, zonder eerst te weten hoe ze op de maan moeten leven en werken. Om dat te kunnen doen, met het helaas kleine budget van het agentschap, zijn ze een partnerschap aangegaan met de particuliere sector.

Spacex ruimteschip testvoertuig bovenop de “superzware” raket van het bedrijf, die zelf ook nog in een vroeg stadium van ontwikkeling verkeert. Foto: Mike Killian / americaspace.com en avgeekery.com

De Starship-lander van SpaceX is nog niet eens bijna klaar voor Artemis-III

Een grote drijfveer voor het nieuwe schema is SpaceX. NASA gunde hen een contract van $ 4,2 miljard om de lander voor Artemis-III en IV te leveren. Maar ze hebben hun Starship-prototype slechts twee keer gelanceerd en het moet nog in een baan om de aarde komen. Bij vroege vliegtests verwacht niemand een vlekkeloos succes; het is gewoon hoe de ontwikkeling van de lucht- en ruimtevaart verloopt. Elke tegenslag zal de eerste Artemis-landing echter alleen maar verder vertragen. De ontwikkeling van Starship is nog niet ver genoeg om een ​​Artemis-III-landing in 2025 te ondersteunen.

NASA wordt echter niet gestuurd door planning, maar door de veiligheid van de bemanning. Simpel gezegd zal NASA de Artemis-bemanningen niet naar de maan lanceren, totdat ze er absoluut zeker van zijn dat alles naar hun tevredenheid is getest, herhaaldelijk tijdens de vlucht is bewezen en klaar is om astronauten te vervoeren.

Ballet in de ruimte of logistieke nachtmerrie?

Ruimteschip minuten voor zijn tweede vluchttest (Mike Killian / americaspace.com / avgeekery.com)

Elons visie op de ondersteuning van Artemis door ruimteschepen is complex. Naast het lanceren van de grootste bemande voertuigen ooit, zal er ook een logistiek ballet in de ruimte nodig zijn. Het huidige plan omvat het tanken in de ruimte voor Starship om zowel op de maan te landen als er weer vanaf te lanceren.

Een “tanker”-ruimteschip zou eerst naar een lage baan om de aarde (LEO) vertrekken. Daar zou het parkeren terwijl het wachtte tot het landvoertuig via een aparte lancering zou lanceren.

Illustratie van orbitaal tanken van een ruimteschip (spacex)

Zodra de lander is gelanceerd, zou hij aanmeren bij de in een baan om de aarde draaiende tanker om bij te tanken. Het staat bekend als cryogene drijfgasoverdracht, en het is nog nooit eerder in microzwaartekracht gedaan.

SpaceX zal daadwerkelijk beginnen met het testen van een dergelijke brandstofoverdracht tijdens hun volgende Starship-vluchttest, IFT-3 (Integrated Flight Test 3), die al in februari van start zou kunnen gaan. Hun doel op IFT-3 is het bereiken van een baan om de aarde en het demonstreren van de overdracht van 11 ton brandstof. cryogeen drijfgas tussen tanks in Starship.

Deze week zei Elon ook dat ze hopen in 2025 een onbemand ruimteschip op de maan te ‘zacht landen’.

Krediet spacex

Eerder deze maand zei NASA dat SpaceX “enorme vooruitgang boekt”, maar voegde eraan toe dat “het buitengewoon uitdagend is om die drijfgasoverdracht en het vertrek van de aarde voor ons te laten werken.”

NASA investeert echter in de particuliere industrie om erachter te komen hoe brandstofdepots in de ruimte kunnen worden aangeboden. Tot nu toe hebben ze geïnvesteerd $370 miljoen in meer dan een dozijn Amerikaanse bedrijven om de capaciteiten te ontwikkelen die nodig zijn om drijfgassen in de ruimte op te slaan en over te brengen. Dat omvat $ 53 miljoen voor SpaceX om hun tanken in de ruimte te demonstreren.

De eerste lancering van superzwaar en ruimteschip (Mike Killian / americaspace.com / avgeekery.com)

Na het bijtanken in LEO zou het ruimteschip loskoppelen en vervolgens de motoren aansteken om zich los te maken van de zwaartekracht van de aarde en in translunaire injectie terecht te komen.

De Artemis-bemanning zal vervolgens lanceren op de SLS vanaf Kennedy-pad 39B in Florida, en aanmeren bij het volledig van brandstof voorziene Starship in een baan om de maan, en het gebruiken om op de maan te landen. Als ze klaar zijn om te vertrekken, gaan ze weer aan boord van het Starship en lanceren ze terug naar de baan van de maan om zich weer bij Orion te voegen.

Orion en ruimteschip docken in een baan om de maan (weergave door Tony Bela via x, met toestemming)

NASA wil twintig succesvolle Starship-vluchten zien voordat ze hun bemanningen de ruimte geven om op de maan te landen

Het plan is uiterst complex met veel technische uitdagingen die nog nooit in één enkele missie zijn samengevoegd. SpaceX heeft twee jaar de tijd om Starship Artemis-III gereed te hebben, anders zal de missie alleen maar verder uitglijden.

Een paar succesvolle missies zullen NASA er ook niet van overtuigen dat Starship klaar is voor bemande ruimtevluchten. Het ruimteagentschap wil ongeveer twintig succesvolle vluchten zien voordat ze vertrouwen kunnen stellen in Starship als maanlander.

Falcon-9 / drakenlancering voor NASA (Mike Killian / americaspace.com)

SpaceX is er de afgelopen tien jaar in geslaagd te bewijzen dat hun andere voertuigen klaar zijn voor mensen. NASA eiste soortgelijke eisen voor hun Falcon-9-raket en Dragon-ruimtevaartuig, voordat ze ooit hun astronauten aan boord brachten voor reizen van en naar het Internationale Ruimtestation (ISS). Het duurde een aantal jaren voordat SpaceX ooit aan boord stapte.

De lanceerraket van Starship is ook nog niet klaar

Wat de moeilijkheid nog groter maakt, is het feit dat SpaceX nog steeds bezig is met het ontwikkelen van de nieuwe Super Heavy-raket voor Starship. Het is niet alleen het ruimteschip dat zichzelf moet bewijzen voordat Artemis kan landen. Het is ook de raket die nodig is om hem de ruimte in te lanceren.

Zowel de raket als het ruimteschip zijn een met elkaar verweven systeem dat van elkaar afhankelijk is. Zelfs met deze uitdagingen blijft SpaceX bouwen aan de vereiste infrastructuur die nodig is om het Starship-systeem Artemis te laten ondersteunen.

De tweede vluchttest van een ruimteschip en superzwaar (Mike Killian / americaspace.com / avgeekery.com)

Ontwikkeling, testen en vliegtests gaan door in Zuid-Texas. SpaceX bouwt tegelijkertijd ook het operationele Starship/Super Heavy-lanceerplatform op het historische lanceercomplex 39A van het Kennedy Space Center. Ze bouwen ook een tweede lanceerplatform/toren in Zuid-Texas.

Hoewel de strategie riskant is, heeft SpaceX bewezen capabel te zijn, ook al kost het meer tijd dan beloofd. Tot nu toe heeft SpaceX de bemanningen van NASA vele malen veilig naar het ISS gevlogen en zonder problemen naar de aarde teruggebracht. Starship zal daar waarschijnlijk ook komen, maar de tijdlijnen van het bedrijf zijn onrealistisch. Analisten noemen het niet voor niets ‘Elon-tijd’.

Artemis-1 heeft een vrijwel vlekkeloze missie uitgevoerd, maar ingenieurs moeten een paar problemen oplossen

Artemis-1 werd eind 2022 gelanceerd tijdens een onbemande testvlucht naar een baan om de maan en terug. De nieuwe Space Launch System (SLS)-raket werkte als een tierelier, overtrof de prestatieverwachtingen en leverde een vrijwel vlekkeloze lancering en missie rond de maan op.

De SLS steeg op met een stuwkracht van bijna 9 miljoen pond en sloeg met een gewelddadige klap op het lanceerplatform en de grondondersteuningsinfrastructuur. Deuren en panelen werden weggeblazen, samen met lasnaden voor slangen en verschillende liften en explosieschermen. Over een aantal schades en reparaties kunt u meer in detail lezen hier.

zie een deel van de nasleep van het lanceerplatform na artemis-1

NASA zegt dat reparaties en aanpassingen aan de SLS mobiele draagraket- en padondersteuningsinfrastructuur onderweg zijn en op schema liggen.

Het Orion-ruimtevaartuig presteerde bijna perfect op Artemis-1 en behaalde 161 doelstellingen testen (inclusief 20 extra mid-flight). De servicemodule genereerde 20% meer stroom dan NASA had verwacht, en gebruikte zelfs 25% minder stroom dan verwacht. Scheidingsgebeurtenissen zoals het overboord gooien van het systeem voor het afbreken van de lancering en de inzet van een parachute voor het neerstorten vonden zonder problemen plaats. Orion landde binnen een straal van 3,8 kilometer van zijn doelwit.

Om 12.40 uur EST, 11 december 2022, stortte NASA’s Orion-ruimtevaartuig voor de Artemis I-missie neer in de Stille Oceaan na een missie van 25,5 dagen naar de maan. Orion zal worden geborgen door NASA’s Landing and Recovery-team, partners van de Amerikaanse marine en het ministerie van Defensie aan boord van de USS Portland.

Er waren een paar cruciale kwesties…

Een klein deel van het hitteschild van Orion werd echter onverwachts bevrijd. Hoewel het voertuig veilig was, was de ablatie op een aantal gebieden veel ernstiger dan verwacht. Ingenieurs proberen te begrijpen waarom.

Het hitteschild is een cruciaal element dat de bemanning bij terugkeer beschermt tegen temperaturen van 5000 graden Celsius. De capsule wordt als een vuurbal wanneer deze in de hogere atmosfeer terechtkomt. NASA zegt dat ablatief materiaal om Orion te helpen beschermen bij terugkeer anders wegslijt dan ze hadden voorspeld.

Technici werken aan het hitteschild van Orion (nasafoto)

Ingenieurs beoordelen ook een “probleem waarbij stroombegrenzers worden vergrendeld open geschakeld zonder commando meerdere keren tijdens de missie. Ingenieurs beoordelen de vluchtgegevens om de oorzaak van het probleem te begrijpen en zijn van plan tests uit te voeren in een vluchtachtige configuratie.”

Artemis-1 heeft gevalideerd dat het systeem naar de maan en terug kan vliegen, maar Artemis-II zal kritische omgevingscontrole- en levensondersteunende systemen voor bemanningen valideren. Testen sinds Artemis-1 heeft problemen blootgelegd waarvan NASA zegt dat ze extra tijd nodig hebben om op te lossen.

Artemis-II

Officieel bemanningsportret voor Artemis II, van links: NASA-astronauten Christina Koch, Victor Glover, Reid Wiseman, astronaut Jeremy Hansen van de Canadian Space Agency. Foto: nasa

“We laten de hardware met ons praten, zodat de veiligheid van de bemanning onze besluitvorming stuurt. We zullen de Artemis II-vluchttest, en elke vlucht die volgt, gebruiken om het risico voor toekomstige maanmissies te verminderen”, zegt Catherine Koerner, associate administrator, Exploration Systems Development Mission Directorate op het NASA-hoofdkwartier.

Op de SLS-kerntrap voor Artemis-II zijn vier motoren geïnstalleerd en deze wordt dit jaar naar Florida vervoerd. Hetzelfde geldt voor de solide raketboostersegmenten. Het hitteschild van Orion zal dit voorjaar op het ruimtevaartuig worden aangebracht. De Orion wordt vervolgens verbonden met zijn servicemodule voor geïntegreerd testen.

kijk hoe de bemanning van artemis-2 verschillende trainingen geeft

“Artemis is een langetermijnverkenningscampagne om samen met astronauten wetenschap op de maan uit te voeren en ons voor te bereiden op toekomstige menselijke missies naar Mars. Dat betekent dat we het goed moeten doen bij het ontwikkelen en besturen van onze fundamentele systemen, zodat we deze missies veilig kunnen uitvoeren”, zegt Amit Kshatriya, adjunct-adjunct-administrateur van Exploration Systems Development en manager van NASA’s Moon to Mars Program Office op het hoofdkantoor. “De veiligheid van de bemanning is en blijft onze eerste prioriteit.”

 

Share This Article
Leave a comment