Ugens ekspertspørgsmål: Hvorfor roterer rumraketten?

Tobias Due Munk vil gerne vide, hvorfor rumfærger roterer under opsendelsen:
Jeg så lige en film med opsendelsen af Atlantis-rumfærgen. Hvorfor roterer den under opsendelsen? Er det fordi vægtfordelingen er asymmetrisk, så selve rumfærgen "falder" ned under den primære brændselstank, eller er det tiltænkt for optimal løfteevne?

I så fald, hvordan styres bevægelsen: med rumfærgens vinger (flaps), eller med raketmotorerne?”

Kunstingeniør Peter Madsen, der tidligere har konstrueret en ubåd, og som nu er ved at bygge et hjemmelavet rumskib, svarer:
Der er flere grunde til, at rumfærgen gennemfører en rulning. Omtrent et minut inde i opsendelsen er de kræfter, der virker på fartøjet, allermest voldsomme - det kaldes MAX Q - og rulningen om på ryggen hjælper til at fordele belastningen på en måde, som er mere optimal for rumfærgestakkens mekaniske struktur.

En anden grund er at selve opsendelsesrampen ikke kan drejes, og flammegraven og gantryét har en fast geografisk orientering. Roll-manøvren retter fartøjet ind til den specifikke bane, som en given mission kræver. Rampe 39A og 39B er arvegods fra Apolloprogrammet og ikke som sådan designet til deres nuværende brug.

Endelig flyver rumfærger i kredsløb ofte med ryggen nedad - mange af rumfærgens instrumenter og kommunikationen fungerer bedst i den stilling - og, nå ja, det giver også besætningen den bedste udsigt.

Rumfærgen gennemfører sin roll-manøvre ved, at såvel dens egne indbyggede motorer (SSME) er kardansk ophængt og kan drejes - og ved at de to meget store dyser på SRB raketterne også kan drejes.

Dette sker ved hjælp af hydraulik. I de to SRBére har man således indbygget hydraulikpumper, som forsyner hydrauliske cylindre, der drejer dyserne. Hvor meget og hvordan beregnes hele tiden af rumfærgens fem styrecomputere ud fra data fra fartøjets inertialplatform.

De aerodynamiske flader er i denne fase parkeret og låst. De er først i brug under den sidste fase af landingen - under re-entry og i den tynde atmosfære over 50 km er det rumfærgens små styreraketter, der holder orienteringen.

Tobias Due Munk vinder to billetter til Danfoss Universe for sit spørgsmål.

Er du rigtig klog? Nu kan du udfordre dine venner med ekspert-spørgsmål fra Scientariet i Ingeniørens nye Facebook-quiz "Så ka' du lære det!". Klik her for at deltage i quizzen og teste dine venner.

Spørg Scientariet er redigeret af Julian Henlov, juh@ing.dk.