Euroalus tekee kuuman hypyn avaruuteen

Avaruusrintamalla tapahtuu taas: nyt koelentovuorossa on eurooppalainen avaruusalus IXV, Intermediate eXperimental Vehicle, joka testaa maahanpaluutekniikkaa tekemällä helmikuussa loikkauksen avaruuteen ja tulemalla sieltä suurella nopeudella saman tien takaisin.

IXV ei ole minkään tulevan avaruusaluksen mallikappale, vaan se on tehty nimenomaan koekoneeksi: se testaa uudenlaisia lämpösuoja- ja ohjausmenetelmiä, joita voidaan käyttää myöhemmin varsinaisia avaruusaluksia rakennettaessa. Periaatteessa tämänkaltaista alusta voitaisiin käyttää myöhemmin jopa miehitettynä avaruusaluksena.

Lento oli tarkoitus tehdä jo viime lokakuussa, mutta silloin sitä päätettiin lykätä, koska lentorataa ja Vega-kantoraketin ohjelmointia haluttiin vielä tarkistaa. Lopulta rataan tehtiin pieniä muutoksia ja aluksen valmistelua lentoaan varten jatkettiin nyt alkuvuodesta.

Viime viikolla tämä viitisen metriä pitkä, noin kaksi tonnia painava puikulamainen alus tankattiin ja tällä viikolla se asennettiin kiinni raketin ylimpään vaiheeseen. Parhaillaan kantoraketin nokkakartiota ollaan asentamassa aluksen ympärille.

Lentoon alus on tarkoitus lähettää 11. helmikuuta.

Avaruuslennosta tulee varsin lyhyt, sillä matka laukaisualustalta Kouroun avaruuskeskuksesta Etelä-Amerikassa laskeutumiseen Tyyneen valtamereen kestää vain 100 minuuttia, eli tunnin ja 40 minuuttia.

Vaikka IXV nousee lennollaan kunnolla avaruuteen 420 kilometrin korkeuteen, se aloittaa laskeutumisen saman tien, koska tarkoituksena ei ole testata lentämistä avaruudessa, vaan nimen omaan laskeutumista. Se osuu ilmakehään 27 000 kilometrin tuntinopeudella (7,5 km/s) ja sen ulkopinta alkaa kuumeta ilmanvastuksen kitkakuumennuksen vuoksi noin 120 kilometrin korkeudesta alkaen. Siellä ilma on vielä hyvin harvaa, mutta suurella nopeudella lennettäessä se alkaa jo tuntua.

Alus kiitää ilmakehässä avaruussukkulan tapaan ilman moottorivoimaa moninkertaisella äänen nopeudella ja jarruttelee vauhtiaan, joka putoaa myös ilmanvastuksen vuoksi koko ajan. Samalla sen pinta kuumenee noin 1600°C:n lämpötilaan.

Lopulta alus laskeutuu laskuvarjojen varassa pehmeästi Tyyneen valtamereen Panaman länsipuolelle, missä sitä on odottamassa Nos Aries -niminen pelastusalus. Se poimii IXV:n kyytiinsä ja tuo takaisin Eurooppaan tutkimuksia varten.

Lentonsa aikana IXV tallettaa tietoja sensoreistaan ja laitteidensa toiminnasta sisällään olevaan muistiin, mutta myös lähettää niitä satelliitin kautta lennonvalvomoon siltä varalta, että lennon jälkeen tietoja ei saataisi talteen.

Kuva: IXV kuvattuna alapuolelta kantoraketin nokassa ilman nokkakartiota. Aluksen suurimman lämpörasituksen kohteeksi joutuva suojaus näkyy tässä hyvin.

Euroopassa on runsaasti osaamista avaruustekniikassa ja Euroopan avaruusjärjestö on testannut aikaisemminkin maahanpaluuta, mutta juuri alusten saaminen turvallisesti takaisin Maan pinnalle on eräs asioista, missä Eurooppa kaipaa lisää kokemusta. 

Erityisen kiinnostavaa IXV:n tekemisessä ja sen lennossa on testata luonnollisesti periaatteessa uudelleenkäytettävän, keraamista tiilistä ja sulavasta aineesta koostuvan lämpösuojan toimintaa. Aluksen runkorakenne on kevyttä ja kestävää hiilikuitua, jonka kestävyys maahanpaluussa on myös huomion kohteena. Samoin ohjaus- ja navigointilaitteet, laskuvarjot ja ilmanohjaimia käyttävät aktuaattorit ovat tekniikkaa, mitä Euroopassa ei ole aikaisemmin koeteltu oikeissa maahanpaluun olosuhteissa.

Kuva: IXV:n laskuvarjoja ja lentolaitteistoja testattiin kesällä 2013 pudottamalla nyt avaruuteen laukaistavan aluksen näköinen ja kokoinen koelentoversio helikopterista mereen Sardinian luona. Alusta ei oltu varustettu avaruuslentoa varten, eikä siinä ollut esimerkiksi täydellistä lämpösuojakilpeä. Tämä koekoneen koekone oli viime syksyllä esillä Euroopan avaruutekniikkakeskus ESTECissä, Hollannissa.