Erik Tandbergs romrapport

50 år siden Apollo-brannen

30.1 2017 09:03
De forkullede restene av interiøret i kabinen til Apollo 1s kommandoseksjon. (Foto: NASA)

Romfart generelt

27. januar amerikansk tid var det 50 år siden en dramatisk brann i en Apollo-kapsel under en nedtellingsprøve på Cape Kennedy Air Force Station´s Oppskytningskompleks 34 krevet livet til de tre NASA-astronautene Virgil ”Gus” Grissom, Edward H. White og Roger B. Chaffee. Kapselen, som skulle benyttes på den første bemannede Apollo-ferden i februar 1967, var fylt med rent oksygen. Trykket var 1,1 atmosfærer for å hindre støv og andre småpartikler i å trenge inn.

Men kapselen inneholdt atskillig brennbart materiale i form av manualer, nylon-nett og borrelås-innretninger, slik at da et spenningsoverslag inntraff i ledninger på gulvet ved Grissom´s sete til venstre i kabinen, brøt det ut brann som raskt spredte seg til hele interiøret. Astronautene hadde lenge vært engstelige for at noe slikt kunne skje, og hadde for eksempel i august 1966 tatt saken opp med NASA-ledelsen. Men da var det bare en uke til romfartøyet skulle leveres fra produsenten, North American Aviation, og for sent å gjøre noe.

Astronautene fikk varslet Kontrollsenteret, men brannen var voldsom og de klarte ikke å få åpnet den kompliserte luken i tide. Bare syv sekunder etter den startet revnet kapselen som følge av den innvendige trykkøkningen, og etter ytterligere tre sekunder var det slutt på all kommunikasjon.

Mannskapet på Apollo 1 under simulatortrening, åtte dager før den tragiske brannen. Fra venstre: Roger Chaffee, Edward White og Virgil Grissom. (Foto: NASA)

Flammer og gasser satte sitt preg på servicestrukturen som omga romfartøyet, der ikke bare intens varme og tett røk men også uegnede gassmasker gjorde det umulig for bakkemannskapene å redde astronautene. I tillegg var det engstelse for at varmen skulle antenne faststoffmotoren i redningstårnet over romfartøyet, noe som trolig ville ha tatt livet av mennesker i nærheten.

Siste fase av infernoet i romfartøyet i kapselen ble innledet da mesteparten av oksygenet var brukt opp og erstattet med vanlig luft. Dette dempet brannen en tanke, men samtidig økte konsentrasjonen av karbon monoksid og tykk røk. I tillegg la det seg store mengder sot på indre overflater.

Den tragiske ulykken vakte selvsagt betydelig oppmerksomhet – noe slikt skulle ikke kunne skje i et romfartøy bygget for å frakte mennesker til Månen. En granskningskommisjon ble oppnevnt etter en kortvarig diskusjon om interessekonflikter. Kommisjonen, under ledelse av Floyd L. Thompson, sjefen for NASAs Langley Research Center, omfattet astronauten Frank Borman, den kjente romfartøy-konstruktøren Maxime Faget og seks andre.

Dødsårsaken ble tidlig opplyst å være hjertestans som følge av den høye karbon monoksid konsentrasjonen. Brannskadene på de døde astronautene var neppe av avgjørende betydning, og hadde trolig kommet etter at døden var inntruffet.

Konsekvensene av ulykken var store teknisk, økonomisk, organisasjonsmessig og politisk, det siste fordi mange var imot det kostbare Apollo-programmet og ville bruke ulykken som argument for å stoppe det. En rekke personer i ledende stillinger måtte slutte eller skifte jobb, og forholdet mellom NASA og North American var en stund dårlig på grunn av diskusjoner om skyld. 

Én av tilrådningene fra kommisjonen gikk ut på at den kompliserte, tredelte luken måtte skiftes ut med noe som lot seg åpne enklere og raskere, en annen var å gå over fra 100 prosent oksygen i kabinens atmosfære til en blanding av 60 prosent oksygen og 40 prosent nitrogen ved prøver før oppskytning. Etter oppskytning kunne blandingen gradvis erstattes av 100 prosent oksygen ved en tredjedels atmosfæres trykk.

Ikke bare på grunn av selve ulykken men også fordi det under en demontering og grundig undersøkelse av et tilsvarende romfartøy ble avdekket 1341 svakheter, måtte en god del andre feil og mangler rettes opp. Dette tok tid, og den først bemannede Apollo-ferden i en jordbane ble forsinket til oktober 1968.

Til gjengjeld fikk NASA et adskillig sikrere romfartøy. Om ulykken hadde inntruffet på en av de tidlige, bemannede ferdene og man ikke hadde funnet årsaken, kan det hende at motstanderne av programmet hadde skaffet seg nok argumenter til å stoppe det.

Minnevideo av NASA, publisert i forbindelse med 50-årsdagen for brannen i Apollo 1.

Boeing med ny romdrakt

Boeing har utviklet en ny romdrakt for bruk av de opptil fire astronautene som får plass i et CST-100 Starliner romfartøy. Drakten er mer komfortabel enn tidligere amerikanske utgaver, og utmerker seg dessuten ved at avanserte materialer og ledd-konstruksjoner gjør den lettere og mer fleksibel. Vekten er ca. 9 kilogram, 4,5 kilogram mindre enn drakten amerikanske romferge-astronauter benyttet under oppskytning og tilbakevending/landing.

Hjelm og visir er en del av drakten i stedet for å være avtakbar. Den har hansker med fingre beregnet på trykkfølsomme skjermer. Den har en utslippsventil som sørger for at astronauten ikke blir for varm, men likevel gir øyeblikkelig innvendig trykk når behovet oppstår.

Video fra Boeing viser den nye romdrakten.

Romforskning

Kina skal hente månemateriale

En kinesisk sonde skal skytes opp i november for å hente hjem måneprøver, ble det opplyst 24. januar. Sent 2018 planlegges oppskytning av en sonde som skal lande på Månens bakside.

Prøvehentingssonden Chang´e 5 vil bestå av en orbitaldel, en returdel, en startdel og en landingsdel med en samlet vekt på 8,2 tonn. I bane rundt Månen vil landingsdelen bli frakoblet og lande, deretter samle prøver og plassere dem i startdelen. Som så letter og kobler seg til orbitaldelen. Etter at prøvene er overført, innledes ferden tilbake til Jorden.

Den internasjonale romstasjonen

Utvidet bruk av BEAM?

Bigelow Aerospace har hatt samtaler med NASA om utvidet bruk av BEAM (Bigelow Expandable Activity Module). Den oppblåsbare seksjonen ble festet til Den internasjonale romstasjonen 16. april 2016, men istedenfor sporadisk bruk og frakobling med destruktiv tilbakevending etter to år kan det hende at NASA er interessert i en forlenget og mer effektiv prøveperiode.

Bigelow har lenge foreslått tilkobling av en større, oppblåsbar seksjon som ledd i utviklingen av en egen, kommersiell romstasjon.

Video fra NASA med animasjoner som forklarer arbeidet med oppblåsbare moduler, også BEAM.

Seks Cubesats utplassert

Ved hjelp av en utplasseringsmekanisme festet ytterst på den japanske robotarmen er seks cubesats plassert i bane av Den internasjonale romstasjonen. Utplasseringsmekanismen med satellittene i ble omtrent tre uker tidligere klargjort og overført til stasjonens utside gjennom luftslusen på den japanske Kibo-seksjonen, deretter hentet av robotarmen dirigert fra bakken. 

De små satellittene fløy en stund i formasjon med stasjonen. Én av dem, Freedom, skal demonstrere teknologi for å ta ned nyttelaster etter bruk, én, WASEDA-SAT 3, skal blant annet prøve en ekstra lett struktur, mens en tredje, AOBA-VELOX III, er utstyrt med et fremdriftssystem basert på plamapuls-motorer. ITF-2, er konstruert og bygget for radioamatører.

Video fra ESA viser – i hurtigfilm – hvordan astronaut Thomas Pesquet forberedte cube-satellittene før de ble hentet ut av romstasjonen med den japaske robotarmen.

Navigasjon

Atomur-problemer for Galileo

19. januar ble det kjent at ESA har vanskeligheter med atomurene i Galileo-navigasjonssystemet: På 18 satellitter i bane til nå har ni ur av 72 stoppet å virke. Tre er av den vanlige rubidium-typen, seks er mer nøyaktige hydrogen maser instrumenter som kan gjøre Galileo konkurransedyktig med USAs GPS hva nøyaktighet angår. 

Alle Galileo-satellitter skutt opp til nå er fremdeles i bruk, men i én er bare to av de fire urene i drift.

ESA vurderer om oppskytningen skal fortsette, og problemstillingen er vrien: Hvis man venter kan det hende at flere ur vil svikte, slik at systemets ytelse blir redusert. Hvis oppskytningen derimot fortsetter (de fire neste satellittene er planlagt skutt opp med en Ariane 5 senere i år), vil ytelsen kunne opprettholdes, kanskje økes, hvis da ikke ur-feilen er systematisk.

Jordobservasjon

Satellitt for jordskjelv-varsling

Kina tar sikte på å skyte opp en satellitt for studier og varsling av jordskjelv, ble det meldt 17. januar.

Virkemåten er basert på at bevegelser i jordskorpen skaper elektromagnetisk stråling som kan overvåkes fra rommet. Dermed vil en innsamling av data om Jordens elektromagnetiske felt, ionosfære-plasma og høyenergi-partikler kunne brukes i en sanntids overvåkning av jordskjelv og mulig seismisk forvarsling i Kina og landområdene rundt.

Ifølge Shen Xuhui, nestleder for prosjektet i Kinas jordskjelv-direktorat, skal første satellitt av denne typen skytes opp i andre halvår i år for fem års registrering av jordskjelv over styrke 6 på Richters skala i Kina og over 7 i resten av verden.

De små satellittene kommer for alvor

Cubesats og andre små satellitter er i ferd med å overta deler av jordobservasjonssektoren, og årsaken er først og fremst at sensorene er blitt vesentlig mindre enn før. Forandringen er merkbar innen for eksempel arealkartlegging/-planlegging: Selskapene Astro Digital og Aquila Space Technology planlegger en konstellasjon av 30 Landmapper satellitter med samme spektrale ytelse som Landsat. Og de første satellittene i det argentinske selskapet Satellogic´s konstellasjon av 25 hyperspektrale NuSats skal opp i andre kvartal 2017. Planetary Resources planlegger 10 Ceres hyperspektrale satellitter med 40 fargebånd.

For vanlige jordobservasjonsbilder med høy oppløsning hadde Silicon Valley selskapet Planet utplassert 60 cubesats da det i oktober 3016 fikk en kontrakt på 20 millioner dollar av USAs National Geospatial Intelligence Agency for daglig levering av bilder med en oppløsning på 3-5 meter. Planet har i tidsrommet 2013 til nå utplassert cubesats fra Den internsjonale romstasjonen. Det Google-eide selskapet Terra Bella har syv SkySat-satellitter med en oppløsning under 1 meter i bane, og ytterligere 10 vil følge etter. Black Sky skjøt opp sin første 1 meters satellitt i september, og 50 til er planlagt. Hera Systems har ni 1HOPSats satelitter klar for oppskytning tidlig i år, pluss én 2HOPSat forventet henimot slutten av året. Denne satellitten skal skaffe bilder med en oppløsning på bare 22 centimeter.

Når det gjelder værvarsling har selskapene GeoOptics og Spire Global fått NOAA-kontrakter for å skaffe til veie vær-data ved bruk av GPS radio-okkultasjon, som går ut på måling av signalenes avbøyning når de beveger seg gjennom jordatmosfæren. Spire har skutt opp 12 Clyde Lemur 2 cubesats av over 50 planlagt. GeoOptics hadde håpet på å skyte opp den første av 6 Cicero-satellitter i 2016. Og når det gjelder stormvarsling skjøt NASA i desember opp en konstellasjon av åtte 29 kilograms CYGNSS (Cyclone Global Navigation Satellite System) satellitter, som skal skaffe en bedre forståelse av vekselvirkningen mellom hav og atmosfære nær et stormsentrum.

Video fra det Google-eide selskapet Terra Bella viser oppskytning av deres SkySat 2 med en Sojus-rakett i desember 2015.

Bilder fra GOES-16

GOES-16, den første satellitten i NOAAs neste generasjons geostasjonære system (GOES står for Geostationary Operational Environmental Satellite) har sendt det første høyoppløsningsbildet til Jorden, ble det meldt 24. januar. Bildet er av utmerket kvalitet.

”Høyoppløsningsbilder fra GOES-16 vil gi skarpere og mer detaljerte inntrykk av skadelige værsystemer og avsløre trekk som tidligere instrumenter ikke har kunnet registrere”, uttaler sjefen for NOAAs National Weather Service.

Video fra fjernsynskanalen AccuWeather viser bilder fra oppskytningen av GOES-16 og animasjoner basert på serier av bilder fra satellitten.

Diverse

Satellitt-service

Det amerikanske selskapet Orbital ATK har opprettet et datterselskap kalt Space Logistics LLC for å utvikle robot-romfartøyer som kan flytte, etterfylle med drivstoff og reparere/vedlikeholde kommersielle satellitter i bane.

Flyttingen vil kunne skje over større avstander, for eksempel fra lave jordbaner til geostasjonære posisjoner.

En annen teknologi er knyttet til montering i bane – for NASA er Space Logistics i gang med utviklingen av en robotarm med en vekt på bare en tiendedel av de canadiske armene som ble brukt på romfergene og nå er å finne på Den internasjonale romstasjonen. Den nye armen er 12 meter lang, styres av wire og er konstruert for montering av store deler til for eksempel neste generasjons romteleskoper og solcellepaneler. Selskapet ser også på muligheten av å utvikle verktøy som kan utføre elektronstråle-sveising, et hjelpemiddel man har vurdert som farlig å bruke med astronauter i nærheten

Space Logistics´ forskjellige NASA-prosjekter går under betegnelsen Ciras (Commercial Infrastructure for Robot Assembly and Services).

Ellers er Space Systems Loral, som nylig fikk kontrakt for bygging av satellittplattformen til NASAs low-Earth-orbit Restore-L satellite-servicing demonstration, i gang med utviklingen av en ”øyenstikker-teknologi” som kan gjøre kommersiell kommunikasjon i geostasjonær bane enda mer fordelaktig.

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Siste blogger

avdelingsdirektør, Norsk Romsenter
Heidrun A. Ullerud blogger om naturkartlegging
stipendiat i paleontologi ved Naturhistorisk museum.