NASA
NASA-functionarissen verklaarden de Artemis I-missie eind 2021 tot een succes, en het is moeilijk om die beoordeling te betwisten. De Space Launch System-raket en het Orion-ruimtevaartuig voerden een vrijwel vlekkeloze onbemande vlucht uit rond de maan en terug naar de aarde, wat het toneel vormde voor Artemis II, de eerste bemande missie van het programma.
Maar een van de dingen die ingenieurs op Artemis I zagen en die niet helemaal aan de verwachtingen voldeden, was een probleem met het hitteschild van het Orion-ruimtevaartuig. Toen de capsule aan het einde van de missie opnieuw de atmosfeer van de aarde binnenkwam, werd het hitteschild op een andere manier weggenomen of verbrand dan computermodellen hadden voorspeld.
Tijdens de terugkeer van Artemis I kwam er meer verkoold materiaal uit het hitteschild dan verwacht, en de manier waarop het eruit kwam was enigszins ongelijk, zeiden NASA-functionarissen. Het hitteschild van Orion is gemaakt van een materiaal genaamd Avcoat, dat is ontworpen om af te branden wanneer het ruimtevaartuig met een snelheid van 40.000 km per uur de atmosfeer in stort. Toen Orion terugkeerde van de maan, stuitte hij op temperaturen tot wel 2760 graden Celsius, heter dan het ruimtevaartuig ziet wanneer het vanuit een lage baan om de aarde opnieuw de atmosfeer binnenkomt.
Ondanks het hitteschildprobleem stortte het Orion-ruimtevaartuig veilig neer in de Stille Oceaan. Ingenieurs ontdekten ongelijkmatige verkoling tijdens inspecties na de vlucht.
Nog geen antwoord
Amit Kshatriya, die toezicht houdt op de ontwikkeling van de Artemis-missie in de Exploration Division van NASA, zei vrijdag dat het bureau nog steeds op zoek is naar de oorzaak van het hitteschildprobleem. Managers willen er zeker van zijn dat ze de oorzaak begrijpen voordat ze verder gaan met Artemis II, dat astronauten Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch en Jeremy Hansen op een tiendaagse vlucht rond de andere kant van de maan zal sturen.
Dit zal de eerste keer zijn dat mensen dicht bij de maan vliegen sinds de laatste Apollo-missie in 1972. In januari kondigde NASA een uitstel aan van de lancering van de Artemis II van eind 2024 tot september 2025, grotendeels als gevolg van een lopend onderzoek naar het hitteschild. probleem.
“We zitten nog midden in ons onderzoek naar de prestaties van het Artemis I hitteschild”, zei Kshatriya vrijdag tijdens een bijeenkomst met een commissie van de Adviesraad van NASA.
Ingenieurs voerden tests op subschaal uit van het hitteschild in windtunnels en boogjets om beter te begrijpen wat de oorzaak was van de ongelijkmatige verkoling op Artemis I. “We komen dichter bij een definitief antwoord in termen van die oorzaak”, zei Kshatriya.
NASA-functionarissen zeiden eerder dat het onwaarschijnlijk was dat ze het hitteschild dat al op het Orion-ruimtevaartuig was geïnstalleerd, zouden moeten vervangen voor Artemis II, maar ze sloten dit niet uit. Herontwerp of aanpassingen aan het hitteschild van Orion op Artemis II zouden de missie waarschijnlijk met minstens een jaar vertragen.
In plaats daarvan analyseren ingenieurs alle mogelijke trajecten die het Orion-ruimtevaartuig zou kunnen afleggen wanneer het aan het einde van de Artemis II-missie opnieuw de atmosfeer binnenkomt. Op Artemis I vloog Orion met een jump-entry-profiel, waar hij de atmosfeer in dook, terug de ruimte in sprong en uiteindelijk afdaalde in de atmosfeer, als een rots die over een vijver springt. Dankzij dit profiel kan Orion een nauwkeurigere afdaling uitvoeren in de buurt van herstelteams in de Stille Oceaan en worden de g-krachten op het ruimtevaartuig en de bemanning die erin rijden verminderd. Het verdeelt ook de warmtebelasting van het ruimtevaartuig in twee fasen.
De Apollo-missies vlogen volgens een direct re-entry-profiel. Er is ook een re-entry-modus beschikbaar, genaamd ballistische re-entry, waarin het vaartuig ongeleid door de atmosfeer zou vliegen.
Verkoold materiaal begon in de eerste fase van de terugkeer van het hitteschild te vliegen. Ingenieurs onderzoeken hoe het skip-profiel de prestaties van het Orion-hitteschild beïnvloedde. NASA wil begrijpen hoe het Orion-hitteschild zich zou gedragen tijdens elk van de mogelijke terugkeertrajecten voor Artemis II.
“Wat we nodig hebben van de analyseteams is om te zeggen: ‘Oké, wat kunnen we tolereren, ongeacht wat de beperkingen zullen zijn?’ zei de Kshatriya.
Zodra ambtenaren de oorzaak van het verkolen van het hitteschild hebben ontdekt, zullen ingenieurs bepalen welk traject Artemis II moet vliegen bij terugkeer om het risico voor de bemanning te minimaliseren. Vervolgens zullen managers overwegen om te bouwen aan wat NASA een vluchtrechtvaardiging noemt. In wezen is dit het proces om ervoor te zorgen dat het ruimtevaartuig veilig kan vliegen.
“Als we alles bij elkaar optellen, hebben we redenen om te vluchten, of niet”, zei Kshatriya.
Ervan uitgaande dat NASA de Artemis II-vluchtredenering goedkeurt, zullen er aanvullende discussies plaatsvinden over hoe ervoor kan worden gezorgd dat de Orion-hitteschilden veilig zijn voor vluchten op de stroomafwaartse Artemis-missies, die hogere toegangssnelheden zullen hebben als de astronauten terugkeren van de maanlanding.
Ondertussen gaan de voorbereidingen van het Orion-ruimtevaartuig voor Artemis II door in het Kennedy Space Center van NASA. De bemannings- en servicemodules voor Artemis II werden eerder dit jaar bevestigd en het volledige Orion-ruimtevaartuig bevindt zich nu in een vacuümkamer voor omgevingstests.