CST-100

Video: Tällaisia ovat Nasan uudet avaruuspuvut

Yhdysvalloissa on valmistumassa kolme uutta avaruusalusta, joilla astronautit tulevat lentämään parin vuoden päästä niin Kansainväliselle avaruusasemalle kuin mahdollisesti Kuuhun ja kauemmaksikin.

Alusten tekeminen on kovasti myöhässä aikataulusta, minkä vuoksi tiedotuspuolella on ongelmana pitää jännitystä yllä.

Yksi tapa on kertoa pienistä edistysaskeleista ikään kuin suurina tapauksina, mutta sitten on myös tapahtumia, jotka ovat tärkeitä ja kiinnostavia.

Kuten esimerkiksi uusien avaruuspukujen esittely.

Tarkalleen ottaen Boeing-yhtiön eilen esittelemät puvut ovat painepukuja, jotka on suunniteltu käytettäväksi uuden CST-100 Starliner -avaruusaluksen sisällä. Ne suojaavat matkustajia mahdollisissa onnettomuustilanteissa, jolloin ilma saattaa hävitä aluksen sisältä. 

Pukujen tarkoitus on siis vain pitää astronautit hengissä aluksen sisällä avaruuden olosuhteissa. Kyllä niillä voisi olla myös aluksen ulkopuolella, mutta siihen niitä ei ole tarkoitettu. Puvuissa ei esimerkiksi ole selkäpakkausta, missä on ilmaa, vaan ne ovat kiinni aluksen elossapitolaitteissa.

Ne ovat siis tehty samaan tarkoitukseen kuin avaruussukkuloiden oranssit "avaruuspuvut".

Ei pukuja silti kannata väheksyä. Pukujen tulee olla samanaikaisesti kestäviä ja kevyitä, joustavia ja tukevia, ja astronauttien pitää pystyä toimimaan hyvin niissä ollessaan.

Puvut päällä täytyy kävellä alukseen ja niiden hansikkaiden tulee soveltua kosketusnäyttöjen käyttämiseen. Ja mikä tärkeintä, niiden pitää tietysti olla ilmatiiviit ja suojata ihmistä avaruuden ikäviltä olosuhteilta.

Verrattuna sukkula-ajan oransseihin pukuihin, ovat uudet siniset puvut olennaisesti kevyempiä, sillä niiden massa on vain 5,5 kg.

Huomiota herättävää puvuissa on se, että niissä on tarranauhaa joka puolella. Tarranauha on hyvin kätevää painottomuudessa, koska siihen voi helposti kiinnittää tavaroita, jotka muuten leijailisivat vapaasti aluksen sisällä. Lisäksi puvussa on suuret reisitaskut ja omat taskunsa pienille esineille, kynälle ja jopa pelastautumisvälineille.

Puvut on tehty hyvin mukautuviksi ja vain kypärän etuosan visiiri on läpinäkyvä. Kuplamainen kypärä olisi tehnyt puvusta painavamman ja monimutkaisemman, eikä niskapuolella läpinäkyvyydestä olisi mitään hyötyä.

Puvut on Boeingille tehnyt David Clark -yhtiö, joka on valmistanut painepukuja hävittäjälentäjille ja astronauteille 1940-luvulta alkaen. Reebok on osallistunut kenkien suunnitteluun.

SpaceX tulee tekemään omia Dragon-aluksiaan varten omat pukunsa ja Nasa on muokkaamassa vahaa sukkulapukua Orion-aluksissa käytettäväksi. Orionin pukujen pitää olla hieman jykevämpää tekoa, koska aluksilla tullaan lentämään kauempana ja vaativammissa olosuhteissa.

Video: Nasa / Boeing

 

ISS varautuu avaruustaksien tuloon

La, 05/30/2015 - 12:02 Jari Mäkinen

Kansainvälisen avaruusaseman historiassa on selvästi kaksi selvää ajanjaksoa: ensin sen rakentaminen, mihin liittyivät asemalle epäsäännöllisen säännöllisesti nousseet ja siihen uusia osia tuoneet avaruussukkulat, sekä sen jälkeen aseman rutiininomainen käyttö ja miehistöjen vaihdot noin kolmen kuukauden välein Sojuz-avaruusaluksin.

Kolmas aika on pian alkamassa, kun uudet, tekeillä olevat avaruusalukset aloittavat lennot asemalle ja alkavat hoitaa suurimman osan avaruusaseman miehistö- ja rahtiliikenteestä. Venäläiset Sojuz- ja Progress-alukset jäävät silloin sivurooliin.

Nimet paperiin ja dollarit tilille!

Viime viikko oli merkittävä tässä suhteessa, koska NASA teki ensimmäisen virallisen tilauksen operationaalisista lennoista uudella miehitetyllä aluksella avaruusasemalle. Kyseessä on Boeingin CST-100 -kapseli, joka päässee rutiinikäyttöön vuoden 2017 lopussa automaattisten ja miehitettyjen koelentojen jälkeen. 

CST-100:n kehittäminen on sujunut vauhdikkaasti NASAn aiemmin tekemän sopimuksen mukaisesti, mutta sen kilpailijan, SpaceX:n Dragon v2 -aluksen tekeminen on edennyt jopa nopeammin. Alus alkaa olla lähes valmis koelentoihin, ja voi olla, että se tulee tekemään ensimmäiset lennot avaruusasemalle.

Dragon v2 teki toukokuun 6. päivänä tärkeän testin, missä sen kyky nousta omin rakettimoottorein häiriötilanteessa pois laukaisualustalta testattiin. Testi sujui suunnitelman mukaisesti.

NASAn odotetaan tekevän vastaavanlaisen tilauksen SpaceX:n kanssa koelentojen jälkeisistä operationaalisista lennoista myöhemmin tänä vuonna, ja voi olla, että se pääsee myös ensimmäisenä operationaaliseen toimintaan – vaikka Boeingin kanssa paperit kirjoitettiin aiemmin.

Sopimusten tekeminen jo nyt on tärkeää, koska parin vuoden päästä tapahtuvien lentojen avaruusalusten osien valmistaminen täytyy aloittaa jo nyt. Siksi yhtiöt haluavat rahaa tulevista lennoista jo nyt.

Boeing on ilmoittanut tekevänsä CST-100:lla ensimmäisen, miehittämättömän lennon avaruuteen huhtikuussa 2017 ja kahden astronautin kanssa heinäkuussa 2017. SpaceX ilmoittaa aikataulustaan myöhemmin tänä vuonna; perinteiseen tapaansa yhtiö saattaa ilmoittaa hyvinkin pikaisesti tapahtuvista lennoista.

Kumpikin alus voi kuljettaa seitsemää avaruuslentäjää ja hieman rahtia. Ne voivat olla kiinnittyneinä asemaan 210 vuorokautta. NASA suunnittelee tekevänsä vuodessa kuusi miehitettyä lentoa asemalle.

Uudelleenjärjestelyjä asemalla

Asemalla tehtiin myös konkreettisia toimia, kun sen varastona toimiva moduuli siirrettiin aseman robottikäsivarrella toiseen telakointiporttiin ja näin sen käytössä ollut portti vapautettiin tulevien avaruusalusten käyttöön. 

Aiemmin sukkulan ruumassa edes takaisin Maan ja avaruusaseman välillä kulkenut italialaistekoinen Leonardo-moduuli, josta tehtiin aseman pysyvä varastomoduuli PPM (Permanent Multipurpose Module), siirrettiin Unity-liitosmoduulin kohti Maata osoittavasta portista kiinni lähellä olevaan Tranquility-moduuliin.

Siirto tehtiin kauko-ohjattuna Maasta aseman robottikäsivarrella, mutta asemalla olevat astronautit Terry Virts ja Scott Kelly valvoivat siirron sujumista, kiinnittivät sen siirron jälkeen paikalleen ja avasivat sen jälkeen luukun moduuliin sen ollessa uudessa paikassaan.

PPM:n siirto aseman sisältä kuvatuna. Kuvasarjan otti ESAn astronautti Samantha Cristoforetti.

Vapautunutta porttia tullaan käyttämään miehittämättömien rahtialusten telakointiin, sillä alukset tulevat itsenäisesti vain aseman luokse ja robottikäsivarsi ottaa niistä kiinni sekä tuo kiinni asemaan. Tämä jälkeen asemalla on kaksi paikkaa amerikkalaisten ja japanilaisten rahtialusten käyttöön.

Loppuvuonna asemalla tehdään vielä lisäjärjestelyitä, joiden jälkeen miehitetyille aluksille on myös vapaana kaksi telakointiporttia.

Kyseessä on ensimmäinen kerta sitten vuoden 2011, kun avaruusaseman paineistettuja osia siirrellään paikasta toiseen ja asemaan tehdään olennaisia muutoksia.

Seuraavaksi astronautit asentavat avaruuskävelyillä uudet telakointiporttien kiinnittäytymissovitteet kahteen porttiin, joita tullaan käyttämään miehitettyjen avaruusalusten telakointiin. Ensimmäinen näistä sovitteista laukaistaan asemalle kesäkuun 26. matkaan (nykyisen suunnitelman mukaan) lähtevän Dragon-aluksen mukana. Se tullaan asentamaan Harmony-moduulissa olevaan, aiemmin avaruussukkuloiden käyttämään telakointiporttiin. Myös toinen sovitin liitetään Harmonyssä olevaan, toiseen telakointiporttiin. 

Lopulta asemalla on siten kaksi porttia miehittämättömien alusten ja kaksi miehitettyjen alusten käyttöön; kummastakin toista käytetään ensisijaisena porttina ja toinen on varalla.

Näillä näkymin miehitettyjen alusten portit tulevat käyttöön vuonna 2017, kun SpaceX -yhtiön Dragon v2 ja Boeingin CST-100 tulevat liikenteeseen.

Kaavio näyttää mistä ja minne PPM:n siirrettiin avaruusasemalla.

Nasan uudet avaruustaksit

Pe, 09/19/2014 - 22:30 Jari Mäkinen
Drago v2 ja CST-100

Yhdysvaltain avaruushallinto Nasa julkisti valintansa uusista avaruusaluksista, joilla amerikkalaiset (ja todennäköisesti myös kanadalaiset, japanilaiset ja eurooppalaisetkin) pääsevät lentämään avaruusasemalle vuoden 2017 jälkeen. Siihen saakka nykysuunnitelman mukaan miehistönvaihdot hoidetaan kokonaan venäläisillä Sojuz-aluksilla. Etenkin Yhdysvalloissa tämä riippuvuus on otettu vakavasti, ja myös turvallisuuden näkökulmasta on hyvä, että liikenne asemalle ei ole kiinni vain yhdestä alustyypistä.

Nasan näkökulmasta asia on selvästi kaupallinen: se rahoittaa ensin alusten tekemistä ja ostaa sen jälkeen kuljetuspalvelut avaruusasemalle näitä aluksia käyttäviltä yhtiöiltä. Näin rahdin lisäksi kaupalliset toimijat saavat kuljettaa parin vuoden päästä myös ihmisiä Maan ja kiertoradan välillä.

Nasa valitsi vähemmän yllättäen jo aikaisemmin rahaa alustensa kehittämiseen saaneet Boeingin ja SpaceX:n, joskin se, että pientä avaruussukkulaa kehittänyt Sierra Nevada Corporation jäi kokonaan ilman rahaa, oli pieni mullistus. Tosin jo etukäteen levinneiden huhujen mukaan Nasa oli antamassa kolmelle yhtiölle vain 1,5 tilausta, yhdelle täydet resurssit avauuskelpoisen aluksen ja tekemiseen sekä testaamiseen avaruudessakin, ja toiselle rahaa työn jatkamiseen.

Tietyssä mielessä tilaus olikin puolitoistakertainen, sillä Boeing sai rahaa 4,2 miljardia dollaria ja SpaceX 2,6 miljardia. Molempien tilaus oli kuitenkin samanlainen, joten SpaceX saa luvan tuottaa saman palvelun Nasalle huomattavasti edullisemmin. Joko Boeing on ollut tarjouksessaan vain paljon tehottomampi ja kalliimpi, tai sitten käytännössä suuri osan sen saamasta rahasta on aluepolitiikkaa, jolla halutaan palkata sukkulaohjelman työttömiksi jääneitä avaruusalan työntekijöitä.

Kaksi erilaista, samanlaista alusta

Tulossa olevat avaruustaksit ovat kumpikin periaatteessa perinteisiä kapselityppisiä aluksia, jotka laukaistaan avaruuteen kantoraketeilla ja jotka tulevat takaisin Maahan yksinkertaisesti putoamalla.

Olennaisin ero alusten välillä on siinä, miten laskeutuminen putoamisen päätteeksi hoidetaan: Boeingin CST-100 -niminen alus luottaa laskuvarjoihin, kun taas SpaceX:n Dragon v2 käyttää rakettimoottoreita, joilla se hidastaa vauhtiaan ja laskeutuu vähän kuten helikopteri pystysuoraan pehmeästi haluttuun paikkaan.

Dragon v2:n nimi tulee siitä, että se on toinen versio nykyisestä Dragon-aluksesta, jolla SpaceX huolehtii jo nyt avaruusaseman rahtikuljetuksista Orbital Sciences -yhtiön ohella. Nyky-Dragonin tapaan Dragon v2 laukaistaan avaruuteen yhtiön omalla Falcon 9 -kantoraketilla.

Hieman viilatulta Apollo-kapselilta näyttävään CST-100:n verrattuna moderni Dragon v2 on hyvin design-henkinen, mikä näkyy rakettilaskeutumisen lisäksi myös sen sisällä. Linjakkaiden kuppi-istuinten ohella aluksen litteä ohjauspaneeli laskeutuu kaasujousien avustamana astronauttien eteen ja siinä on suuret kosketusnäytöt. Kaikkein tärkeimmät toiminnat voidaan hoitaa myös toimintavarmoin mekaanisin kytkimin.

Uutta Dragon v2:ssa on myös se, että sen osien tekemisessä käytetään runsaasti teollista 3D-printtausta. Esimerkiksi aluksen SuperDrago-rakettimoottorien tärkeimmät osat on printattu, jolloin niistä saadaan kevyitä ja kestäviä.

Moottorit toimivat myös pelastusraketteina, eli ne sinkoavat aluksen myös ylös kantoraketista mahdollisessa hätätilanteessa.

Vaikka Boeingin CST-100 näyttää perinteiseltä, on se luonnollisesti kokonaan uusi alus. Sen rakenteet, materiaalit ja elektroniikka ovat tätä päivää. Alus on myös Apolloja suurempi, sillä kolmen sijaan sen sisään mahtuu seitsemän avaruuslentäjää. Samoin Dragon v2:n kyytiin mahtuu seitsenhenkinen miehistö. Olennaista on myös se, että alukset voivat tuoda astronauttien lisäksi varsin paljon rahtia takaisin Maahan.

Boeing käyttää kapselinsa avaruuteen nostamiseen Atlas 5 -kantorakettia. Kenties osa yhtiöiden saamista eri suuruisista summista johtuu tästä, sillä Atlas 5:n listahinta laukaisulle on noin 150 miljoonaa dollaria, kun taas SpaceX myy Falcon 9:n laukaisuita nyt hintaan 60 miljoonaa dollaria. Kunhan Falcon 9 saadaan pian osittain uudelleenkäytettäväksi, tulee sen hinta putoamaan edelleen.

Puoliavoin maksusitoumus

Nasan nykytyyliin tehty tilaus riippuu vielä monesta asiasta, erityisesti Yhdysvaltain tulevasta politiikasta – eli siitä, kuinka paljon Nasa saa rahaa.

Tämän Commercial Crew Transportation Capability (CCtCAP) -hankkeen puitteissa on tähän saakka rahoitettu Boeingin ja SpaceX:n lisäksi Sierra Nevada Corporation, ja nyt valitut kaksi yhtiötä voidaan vastaisuudessa leikata vielä yhdeksi tai sitten Nasa tulee käyttämään kummankin yhtiön palveluita samanaikaisesti.

Nasan nyt tekemä tilaus kattaa aluksen viimeistelyn sekä testaamisen ja vähintään kaksi tai enintään kuusi lentoa avaruusasemalle. Lennoilla on oltava mukana ainakin neljä astronauttia.

Ylös lentämisen ja alas palaamisen lisäksi alusten tärkeä tehtävä on olla myös avaruusaseman pelastusaluksina. Siksi niiden toiminta-ajan tulee olla ainakin 210 vuorokautta.

Kummankin aluksen tulee käydä vielä läpi tiukat testit ja tehdä vähintään yksi koelento avaruuteen ainakin yksi NASAn astronautti mukaan. Ensimmäistä kertaa siis amerikkalaisyhtiöt tulevat lennättämään henkilökuntaansa avaruuteen ikään kuin taksikuskeina. Venäjällä tämä ei ole mitään uutta, sillä jo pitkään avaruusyhtiö Energia on lennättänyt omia kosmonauttejaan avaruusasemalle.

Dream Chaser oli päätöksen häviäjä, mutta sen pienoismallia jo koelentänyt yhtiö ei tiedä vielä mitä tehdä tämän jälkeen: jatkaako avaruusturismi mielessä, odottaa muuta kehitelyrahaa Nasalta vai heittää pyyhe kehään.