Bemandet rumkapsel skal lande uden faldskærm

Dollarmilliardæren, supernørden og rumfartsfirmaet SpaceX’s direktør og chefdesigner, Elon Musk, havde overraskelser i ærmet, da han 30. maj præsenterede version 2 af rumkapslen Dragon. Den største var, at rumkapslen, der er designet til at bringe astronauter helskindet ud i rummet og tilbage til Jorden igen, kan lande uden brug af faldskærme.

Alle tidligere bemandede rumkapsler har ellers brugt faldskærme det sidste stykke tilbage til Jorden. Amerikanerne er landet i havet med Apollo-rumkapslerne, mens russerne og kineserne har bragt mennesker helskindet tilbage til sletterne i Kasakhstan eller Mongoliet med rumkapslerne Souyz og Shenzhou.

Også den første udgave af Dragon-rumkapslen, der har leveret udstyr og forsyninger til Den Internationale Rumstation, ISS, fire gange, landede ved hjælp af faldskærme, men Dragon V2 klarer sig altså uden. I stedet sørger nyudviklede raketmotorer for nedbremsningen og en – forhåbentlig – blød landing.

Rumfærgerne gik på pension i 2011, og siden har kun de russiske Soyuz-­rumfartøjer kunnet transporteret astronauter til og fra Den Internationale Rumstation, ISS. USA vil gerne kunne selv, og den amerikanske rumfartsorganisationen Nasa samarbejder med private rumfartsfirmaer på feltet.

I første omgang har det handlet om at støtte udviklingen af raketter og rumkapsler, der kan bringe gods op til ISS. Projektet Commercial Orbital Transportation Services (Cots) må siges at være en succes, idet to amerikanske firmaer, nemlig SpaceX og Orbital, har formået at transportere udstyr og nye forsyninger op til rumstationen.

Næste skridt er persontransport, hvor Nasa-programmet hedder Commercial Crew Development (CCDev). Her er tre rumfartsfirmaer stadig med i spillet, nemlig Boeing, Sierre Nevada Corporation og SpaceX. Tilsammen har de fået tildelt mere end en milliard dollars fra Nasa, der regner med, at USA igen kan sende astronauter op i 2017.

Derudover gør raketterne det muligt at lande fuldstændig kontrolleret hvor som helst på kloden, og ikke mindst gør de det nemmere at genbruge rumkapslen, som ikke får buler ved landingen. I princippet skal der bare påfyldes nyt brændstof, så er kapslen klar til en ny opsendelse på toppen af en Falcon 9-raket.

Raketmotorerne er 3D-printede

Dragon V2 er udstyret med otte SuperDraco-motorer, der hver kan levere en trykkraft på 71.200 newton. De er konstrueret med et 3D-printet forbrændingskammer af superlegeringen Inconel, der primært består af nikkel, krom og jern, og de er arrangeret parvist, så hvis en raketmotor skulle fejle på vej ned, kan makkeren kompensere ved at øge kraften.

Rumkapslen kan lande med raket­motorerne, selv om en eller to af dem skulle stå af på vejen ned, men den beholder dog faldskærmene for en sikkerheds skyld. Nogle kilometer over landjorden testes raketmotorerne, og hvis ikke de fungerer upåklageligt, udløses faldskærmene, så rumkapslen lander på traditionel vis.

SuperDraco-motorerne kan ikke kun bruges til manøvrering i rummet og ved landingen. De er også en central del af det sikkerhedssystem, som skal beskytte astronauterne, hvis der sker et alvorligt uheld ved opsendelsen. Hvis løfteraketten fejler, kan rumkapslens raketmotorer bringe astronauterne i sikkerhed.

Inde i Dragon V2 er der god plads til op til syv astronauter, og kaptajnen kan få fuldt overblik ved hjælp af store berøringsfølsomme skærme, der dog suppleres med et panel med masser af almindelige knapper, så rumfartøjet kan kontrolleres, selv om skærmene skulle gå i sort.

Før den nye rumkapsel sendes op med besætning, skal den selvfølgelig testes grundigt. Redningssystemet skal både testes, mens kapslen er på toppen af en raket, der endnu ikke har forladt Jorden, og mens rumraketten er på vej op. Derefter skal Dragon V2 flyve rundt på egen hånd – blandt andet efter at være blevet sluppet fri af en helikopter i tre kilometers højde – i en lang række afprøvninger af styrbarheden og test af bløde landinger.

Serien af test kan starte senere på året, og i løbet af 2015 vil en ubemandet udgave af Dragon V2 foretage en automatisk dokning til ISS, hvis alt går efter planen. Bemandede flyvninger bliver tidligst i 2016.

Flere er med i rumkapløbet

SpaceX er ikke det eneste firma, der med solid økonomisk og teknisk støtte fra den amerikanske rumfartsorganisation Nasa er ved at udvikle rumkapsler til persontransport. Flygiganten Boeings bud på en bemandet rumkapsel hedder CST-100 (Crew Space Transportation), men efter præsentationen af Dragon V2 står det klart, at det p.t. er SpaceX, der i hvert fald på den front fører det private rumkapløb. Boeing håber at sende CST-100 til ISS i 2017 – først ubemandet, og derefter bemandet.

Også firmaet Sierra Nevada Corporation er med i opløbet med rumflyet Dream Chaser. Ligesom Dragon V2 har Dream Chaser og CST-100 plads til syv personer, men hvor Boeings rumkapsel skal lande i vandet ved hjælp af faldskærme præcis som de gamle Apollo-rumkapsler, skal Dream Chaser lande på en landingsbane som rumfærgerne.

Mens de private rumfartsfirmaer kæmper for at få lov til at sende mennesker i kredsløb nogle få hundrede kilometer over Jorden, er ingeniørerne hos Nasa og samarbejdspartneren Lockheed Martin i fuld gang med at samle rumkapslen Orion, der skal bringe op til fire astronauter meget længere ud. Nasa har planer om en bemandet mission til en asteroide omkring 2025, og i løbet af 2030’erne er målet Mars.

Om et halvt års tid skal en ubemandet Orion sendes op fra Kennedy Space Center, kredse et par gange om Jorden i en højde af 5.800 kilometer og så vende tilbage. Ved denne første testflyvning sker opsendelsen med en Delta IV Heavy-raket, men fra 2017 skal Orion sendes til vejrs med den nye kæmpemæssige løfteraket Space Launch System, som er nødvendig, hvis astronauterne for alvor skal på langfart.