Raketrampen - vi opbygger infrastrukturen til rumflyvning...

Af Kristian von Bengtson og Peter Madsen ,  onsdag 06. jan 2010 kl. 19:02

2010 bliver skæbneåret for Danmark´s lille baggårds bemandede rumprogram. Vi står en foran en masse spændende afprøvninger i fuld skala.

Den 7. februar har vi den store generalprøve på HEAT 1X raketten her på Refshaleøen. Det er en vigtig brik i projektet for uden pålidelige raketter har vi ikke rigtigt nogen mission. Men det er trods alt kun en af mange brikker – vi har rigtigt mange spændende andre ting i gang. Den anden meget vigtige test er afprøvningen af rumkapselens faldskærme.

Vi er faktisk i en proces hvor vi opbygger en infrastruktur til bemandet rumfart – ligesom hos NASA - omend i tusindedel skala. Af hensyn til perspektivet sammenligner jeg her vores løsninger med de store drenges – så må I le eller græde...

Vores svar på Rumfærgen eller ”orbitteren” som den i virkeligheden hedder er MSC TYCHO BRAHE. MSC er en rumkapsel lige som Mercurykapslen – og den har da også langt de fleste af Mercury´s systemer – varmeskjold, faldskærme, styreraketter og sæde / lifesupport til astronauten. Vi har ca 0,6 m3 volumen til vores mand hvor mercurykapslen havde 1,0 m3 og rumfærgens enorme 64 m3.

Vores svar på rumfærgens External Tank og Solid rocket Boosters er HEAT raketten. HEAT er i førsteudgaven lidt forkortet men rummer alligevel ca. 1 ton drivmiddel. Det har teoretisk set ca. samme energi som SRBérnes faste drivmiddel, men er billigere og væsentligt sikrere at håndtere. Til gengæld er indpakningen relativt tungere. For raketnørder kan jeg sige at ca 65 % af HEAT er drivmiddel og ISP kunne blive så høj som 230 sek, men i praksis er den noget mindre. HEAT 1X er ca. 20 gange kraftigere end HATV motoren – og størrelse er rigtigt godt for virknings graden. Man taber mindre varme, og man har mere tid til at gennemføre forbrændingsprocessen. Hvor tæt vi når på teorien ved vi først efter testen.

Men det er jo langt fra gjort med et rumskib og nogle motorer...Rumfærgerne genbruger en meget dyr og omfattende infrastruktur som stammer fra midten af 60érne da NASA havde rigtig mange penge – og alt dette skal vi bygge op i mindre skala.

Vores svar på Kennedy Space Center er delt mellem faciliteter på Refshaleøen i København og et havområde som kan vælges meget fleksibelt. På KSC er en af de mest markante bygninger VAB, ”Den lodrette Samlebygning”. Hos os hedder den HAB og det er så den ”Horisontale Samlebygning” Vi har nemlig desværre ikke en high bay hvor vi kan stakke vores raketter lodret – men må på russisk maner foretage stakke processen vandret. Dertil har vi en slags rettebænk som pt. sætter os i stand til at bygge raketter i op til 12 meters længde.

På KSC samles og stakkes rumfærgerne på en mobil startrampe – som med et enormt køretøj kaldet en ”crawler” kan køres de godt fem kilometer ud til start ramperne 39A og 39B. Her findes en særlig fast struktur som kan svinge ind over rampen og servicere orbitteren før opsendelsen.

Vi har et lidt mere udmygt system. Vores raketter stakkes og samles i HAB, og monteres inde i startrampen. Den er for 1X rakettens vedkommnede af en omsluttede type hvor raketten kører op igennem et tårn på 12 meters højde. Den styres af ledeskinner – og får sin kurs af dette system. Konstruktionen giver adgang til alle niveauer på HEAT og på rumkapslen – men er ikke udrustet med værn og stiger i et omfang der gør man bare kan færdes i den. Al trafik oppe i rampen forgår med faldsikring. Når både løfteraket og MSC er fuldkommen checkende ud i HAB går turen over Refshaleøen til udrustningskajen. Det var her man i B & W´s tid færdig udrustede nybygningerne.
Den samlede pakke af både raket og rampe bliver her lastet på vores Mobile Launch Platform.

Interface mellem MLP og rampe er 12 stk M16 bolte. Bundrammen i rampen er dobbelt, således at man ved hjælp med en overstørrelse vantskrue kan justere opsendelses elavtionsvinkelen mellem 80 og 90 grader. Rampe / raket kombinationen er ligesom en pakke – den rummer med det hele og skal bare boltes fast i noget. Tænd lunten og gå tre skidt væk...

MLPén er efter megen debat frem og tilbage endt med en løsning vi selv bygger. Vi har kikket på pramme og slæbebådskombinationer – men er endt med et lettere og meget mere dedikeret selvfremdrevet katamaranfartøj. Vi kan med egne midler bygge sådan en sag for noget der ligner prisen på at leje en pram og en slæbebåd. På havet ville pram / slæbebåds løsningen koste ca. 15.000,00 kr i døgnet – og MLPens force er at den tilhører CS og ikke koster andet pr døgn end havnepenge. Modsat prammen til 15.000,00 om dagen kan vi helt uden stress ligge og vente på perfekt vejr og skyde når alle betingelser for en god opsendelse er til stede. Med pram ville et par dages regn og skyer koste en formue. Flight Directorens beslutning om GO / NO GO for opsendelse bliver også mindre vanskelig når han ikke har en økonomisk skyder mod tændingen.

Efter testen den 7. februar frigøres en del ressourcer fra booster afdelingen som nu kun skal genoptanke raketten. Det vil vi bruge til MLP konstruktionen.

MLPén skal ikke være ekstremt stabil i forhold til bølger – for alle vores andre maritime aktiviteter kræver alligevel godt vejr – du bjerger ikke rumkapseler og løfteraketter i tre meter sø, så om vi kan lide det eller ej må vi vente til godt vejr haves. Det er ikke et tilfælde at opsendelsen er sat til solopgang en dag i juni 2010. Såden en sommermorgen kan være meget stille.

Som sagt – rampe og raket kommer lastbil fra HAB til udrustningskajen, og pr. lastbilkranen ombord og ned over 12 stk bolte.

MLP sejler herefter til det havområde hvor opsendelsen skal ske. Det er i virkligheden et meget fleksibelt koncept. Vi kan i princippet med samme grej lave en opsendelse på et mindre skydefelt i Østersøen – eller på Nordsøen – eller ud fra Vestafrikas kyst. Der er nemlig kun vand mellem kalmebæltet i Atlanten og udrustningskajen på Refshaleøen. Kan man håndtere vand kan man komme alle stader. NASA kører på larve bælter – vi sejler. Vores første MLP er designet til
lokale farvande – men konceptet har gode muligheder for udvikling.


MLPen falder ( utroligt nok ) inden for reglementet for fritidsfartøjer i selvbyg under 24 meter længde overalt – og der derfor ligesom ubåden Nautilus ikke syns eller klassepligtig. Det betyder kun at vi ikke har udgifter til et klasseselskab – den bygges til standarder der ikke er væsentligt forskellige fra små entrapaneurbåde.

Opsendelserne på KSC styres fra Mission Control i Houston, Texas. Vores ”Mission Control” befinder sig på et af de fartøjer vi bruger sammen med MLP. Det kunne være på agterdækket af en hjemmeværnskutter – eller et egnet større fritidsfartøj. I CS Mission Control har vi nogle få nøglepersoner – og vi har måttet sammensmelte flere funktioner i en for at forenkle procedurerne.

Flight Directoren ( von Bengtson ) er manden med den røde knap, og ham der eventulet kan afbryde ( aborte ) flyvningen hvis raketten tager en forkert kurs eller der opstår en eller anden fejl. Denne abortmulighed har man normalt ikke i faststofraketter ( incl. Rumfærgen ) men da vi kører hybrid kan vi uden at destruere fartøjet bare slukke for motoren og deployere vores recovery system som normalt. Vi kan derfor faktisk redde en dårlig motor – og bagefter se nøjagtigt hvad gik galt. Det samme gælder på sigt for dårlige astronauter.

Vi har en elektronik og kommunikations officer i Mission Control også – og på sigt også vores læge, Niels Foldager. Foldager og von Bengtson er det lille beslutningsteam der afgører alt under disse korte intense missioner.

NASA har to specialskibe, Freedom Star og Liberty Star som kan bjerge og bugsere udbrænde SRBere tilbage til Port Canavaral efter en opsendelse. Dele af SRBerne genbruges.

Hos CS gælder at efter at både MSC og løfteraketten er landet på havet bliver de bjerget og sejlet / bugseret iland. Det sker med brug af det samme fartøj som udgør "mission control" eller en venlig fiskeskipper.

Vi regner med at kunne foretage den første flyvning af HEAT 1X – og etablere denne infrastruktur på et budget af 350.000,00 kr. Det er selvsagt kun muligt gennem brugen af frivilligt arbejde – og fordi så mange mennekser på den ene eller den anden måde giver en hånd med. Det er den store fordel ved ikke at være en virksomhed med profit for øje – men et usædvanligt innovations og inspirationsprojekt. Ikke bare for os ti mand, men for et lille land højt mod nord. Vores tese er at Danmark alligevel ikke er et lorteland – men et sted der belønner gåpåmod og drive.

Næste flyvning genbruger en meget stor del af delene fra HEAT 1X, så når først investeringen i infrastruktur er gjort flader omkostningerne til efterfølgende flyvninger meget. Omgang to ligger måske i 30 - 50.000 kr - og dette kun fordi vi selvbygger MLPén.

Vi håber rigtigt mange vil komme ud til test den 7. februar – på ing.dk vil der snart være mulighed for at melde sig til en omgang frisk luft og et raketbrøl af rang. Da opsendelsen sker på havet er det lidt vanskeligt at se det for de fleste – men den statiske test er lige om hjørnet. Kom og oplev det !

Detaljer følger...
Læs meget mere på www.copenhagensuborbitals.com

Peter Madsen