koelento

Video: Tällaiselta Falcon Heavyn laukaisu näytti

SpaceX Falcon 9 Heavy -kantoraketin koelento tapahtui tänään illalla ja se sujui erinomaisesti – vain keskimmäisen rakettivaiheen onnistuneesta paluusta on vielä epäselvyyttä. Muilta osin lento meni aivan täydellisesti ja sen kuvamateriaali on upeaa, erityisesti kahden rakettivaiheen samanaikainen laskeutuminen. Tässä koko laukaisulähetys tallenteena. Tämä on kenties upein raketin laukaisu ikinä!

 

Laukaisusta on tehty uusi, ajantasainen juttu. Alla on alkuperäinen, ennen laukaisua tehty juttu.

Raketin laukaisuikkuna aukeaa tänään illalla klo 20.30 Suomen aikaa ja yhtiö pyrkii lähettämään sen saman tien matkaan. Jos sää ei ole suotuisa tai eteen tulee teknisiä ongelmia, on aikaa lentoonlähtöön kahden ja puolen tunnin ajan, ennen kuin lentoa pitää siirtää eteenpäin.

Kennedyn avaruuskeskuksen sama laukaisualusta 39A on kokenut rajumpaakin menoa historiassaan, sillä sen päältä on laukaisu Saturnus V -kuuraketteja sekä avaruussukkuloita.

Nyt tiedossa on kuitenkin enemmän tulta ja rytinää kuin vuoksikausiin on ollut missään päin maailman rakettikeskuksissa.

Falcon 9 Heavy on suuri ja voimakas, mutta jättimäisenä sitä ei voi pitää: se on 70 metriä korkea, eli samaa luokkaa "normaalin" Falcon 9:n kanssa. Sen sijaan eroa tulee leveydessä, sillä vaakasuunnassa 12-metrinen Heavy on sama kuin kolme Falcon 9 -rakettia.

Ja niinhän onkin, sillä Heavyn periaate on yksinkertaisesti se, että se käyttää kolmea Falcon 9:n ensimmäistä vaihetta. Niiden yhteensä 27 rakettimoottoria tekevät siitä tällä hetkellä kaikkein voimakkaimman kantoraketin. 

Lähin kilpailija on United Launch Alliancen Delta 4 Heavy, joka on pienempitehoinen, mutta pari metriä korkeampi sekä leveämpi kuin Falcon Heavy. Deltan periaate on sama kuin Falconissa, eli ensimmäisen vaiheen rinnalla on kaksi muuta samanlaista, tosin Deltalla ne eivät ole uudelleenkäytettäviä.

Tällä Falcon 9 Heavyn ensilennolla keskirunkona oleva rakettivaihe on uusi, mutta rinnalla olevat ovat lentäneet jo kerran aikaisemmin. Tarkoituksena on tuoda kaikki kolme vaihetta takaisin alas, eli toimintansa päätteeksi ne palaavat lähtöpaikalle ja merellä olevan lavetin päälle; robottialus "Of Course I Still Love You" on siellä jo odottamassa.

Numeroina Falcon 9 Heavyn massa laukaisun aikaan on 1 420 tonnia ja rakettimoottorien sytyttämisen jälkeen sen alla jyllää 22 821 kN:n voima. Delta 4 Heavyn laukaisumassa on 733 tonnia ja sen kolme päämoottoria tuottavat yhteensä 9420 kN:n voiman. Tällä hetkellä suurimman työntövoiman kehittävä kantoraketti on eurooppalainen Ariane 5, jonka apuraketit ja keskellä oleva moottori tuottavat yhteensä 15 175 kN voimaa lentoonlähdössä.

Lennon logo

Lennon vaiheet

T-0:00:05    Sivulla olevien rakettien käynnistys
T-0:00:03    Keskirungon ensimmäisen vaiheen käynnistys
T-0:00:00    Lentoonlähtö
T~0:00:15    Pyörähdysliike (laukaisualustan varomiseksi)
T+0:01:06    Suurin aerodynaaminen paine, moottorien tehoa lasketaan
T~0:02:20    Toisen vaiheen moottoria aletaan jäähdyttää
T+0:02:29    Sivulla olevat vaiheet sammuvat
T+0:02:33    Sivulla olevat vaiheet irtoavat
T+0:02:50    Sivulla olevat vaiheet alkavat laskeutua alas
T+0:03:04    Keskirungon moottorit sammuvat
T+0:03:07    Keskellä oleva ensimmäinen vaihe irtoaa
T+0:03:15    Toisen vaiheen moottori käynnistyy
T+0:03:24    Keskimmäinen ensimmäinen vaihe aloittaa laskeutumisen
T+0:03:49    Nokkakartio irtoaa
T+0:06:41    Sivurakettien rakettimoottorien laskeutumispoltto alkaa
T+0:06:47    Keskivaiheen rakettimoottorien laskeutumispoltto
T+0:07:58    Sivuraketit laskeutuvat Cape Canaveraliin 
T+0:08:19    Keskivaihe laskeutuu merellä olevalle alukselle
T+0:08:31    Toisen vaiheen moottori sammuu
T+0:28:22    Toisen vaiheen moottori syttyy uudelleen
T+0:28:52    Toisen vaiheen moottori sammuu

Kuuden tunnin päästä toisen vaiheen moottori sysää Tesla Roadsterin poispäin Maasta vievälle radalle. 

Rata ei vie autoa lähelle Marsia, kuten videon lopussa annetaan ymmärtää, vaan itse asiassa se menee Aurinkoa kiertävälle hyvin soikealle radalle, jonka kaukaisin piste on Marsin radan tienoilla. Auto tuleekin aikanaan takaisin kohti maapallon kiertorataa, ja siksi Maahan törmääviä asteroideja etsivät tähtitieteilijät ovat kovasti kiinnostuneita auton lopullisesta radasta; ei olisi mukavaa, jos se sekoitettaisiin luonnolliseen kohteeseen. 

Todennäköisyys sille, että Tesla törmää joskus Maahan, on varsin pieni – ja jos niin käy, ei siitä ole haittaa.

Auton matkasta on tehty myös pätevän tuntuinen arvio:

Euroalus tekee kuuman hypyn avaruuteen

To, 01/29/2015 - 12:51 Jari Mäkinen

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.