Man må godt drille os. Man må godt påpege, at vi højst nåede 6-7 km op med Smaragd i år, og at HEAT 1X fløj i en bane, som hurtigt afveg fra det ønskede. Eller at LES forsøget endte med et bulet rumskib. Der skal nok være de, som i disse data ser, at "der kan I se, man kan ingenting"
Min gamle far sagde altid, at man skulle gør en ting færdig, før man begyndte på den næste. At blive ved Jorden tjener os bedst.
Man kan også vælge et andet perspektiv: CS arbejder med alle de nøgleteknologier, der er essentielle i rumfart. Vi har altid et eller flere udviklingsprojekter kørende, som handler om en nøgleteknologi. Det spænder lige fra von Bengtsons arbejde med vandkølet undertøj, over Sapphire-gruppens arbejde med aktiv styring til Søren Gregersens faldskærme. Parallelt arbejdes målrettet på motorudvikling; både eksperimentelle motorer og arbejdsheste, som her og nu kan bruges som udviklingsværktøjer til styring, recovery, flertrinsraketter og meget andet.
I CS' korte levetid synes jeg, at vi ikke bare har haft det sjovt, men faktisk er lykkedes med at bryde nogle barrierer ned, som oprindeligt definerede det rum, europæiske raketamatører havde til deres rådighed.
Vi har fundet en løsning på "et sted at opsende", som har knækket det umiddelbart største problem ved at bevæge sig ud over småraketter.
Vi har fået etableret en raketfabrik med tilhørende raketprøvestand og værktøjer af enhver art.
Vi har fået vores radioteknik og elektronik til at fungere i et vanskeligt miljø. Med dette har vi demonstreret inflight abort og radiokontrol over flight events.
Vi har fået udviklet motorer, vi kan stole på, og nye kraftige væskeraketter er på vej.
Alle afdelinger i CS bidrager til det - rumskibsgruppen, marineafdelingen og motorafdelingen som de vigtigste.
Et af de vigtigste gennembrud er faktisk ikke teknisk, men slet og ret økonomisk. Ved hjælp af internettet - først og sidst - er det blevet muligt at rejse beløb som i 1985 ville være astronomiske i størrelse for en raketklub. Dengang var budgettet i f.eks. Dansk Amatør Raket Klub lig med summen af 15 - 20 studerendes overskud efter S.U. plus lidt offentlig støtte.
Vi får nul offentlige penge; men vi er lykkedes med at finde sponsorer og støtteforeningen opstod - helt spontant. Mirakler katalyseret af internettet og åben kommunikation begge veje.
Med nettet som det ultimative tovejs kommunikationsmedie har vi nemlig mulighed for at dele vores glæder og sorger med bogstavelig talt millioner af mennesker overalt på Jorden. Dermed åbnes for nogle massekræfter, som er ren atomkraft for vores evne til at drive et mini-rumprogram. Det er stadig kun skillinger set i en professionel virksomheds sammenhæng; men i vores verden er det en revolution af muligheder.
Senest har von B slæbt snart 5000 US doller ind på kontoen gennem hans Indiegogo initiativ. Nettet igen.
http://www.indiegogo.com/TychoDeepSpace2
Vi fik en kasse sejrscigarer til sommerens opsendelser. Det var såden en skøn gestus, én af vores venner fra CSS kom med. Von B fløj 2 af dem ombord på TDS kapslen, og nu er den ene solgt for 2000 dollars på nettet. Jeg ved, cigarer er dyre, og det var en stor gave, vi fik; men jeg tror, den glade giver må fryde sig, at de nu giver CS 10.000 kr stykket at lave raketter for.
Vi takker i allefald !
Jeg personligt takker forsynet for at have sendt en person med von Bs resourser denne vej.
Jeg tror på, at det er modet til at turde drømme og springe ud i det, som skaber forandringen. Det, der meget mere holder os på Jorden end tyngdekraften, er, når vi ikke tør. Når vi er bange for at blive til grin, for ikke at kunne magte det hele, og vi vender om og giver op. Men ikke i CS. Nej, vi kan godt tåle, at nogen driller os, for vi ved, at sådan er spillet. Vi ved nok også i vores stille sind, at det slet ikke er så tosset, det vi laver; selvom ikke alle test falder ud nøjagtigt, som vi har håbet.
I HAB ligger nu skelettet til HEAT 2X. Det bliver en 1750 kg tung og ultimativt over ni meter lang, aktivt styret væskeraket.
Rumfartshistorien efterlader ingen tvivl om, at det er en brugbar metode til opnåelse af rumfart. Vi har testet serier af væskemotorer og flere vil følge som perler på en snor. 2X kan bygges med en tomvægt på ned til 450 kg og kan medføre en drivmiddelladning på 1300 kg.
Det er meget komplekst at beregne nøjagtigt hvilken højde, det kan omsættes til. Vi bruger diverse simuleringsværktøjer til det; men de bygger alligevel kun på en grundlæggende matematik, som de fleste kan følge med i. Det mest komplicerede er beregningen af den aerodynamiske modstand; men regner man på det, der sker i den del af banen, hvor luftmodstanden er forsvindende, er det jo ren Newtonsk mekanik.
Vi kan lige for sjov køre 2X gennem raketligningen. Derved kan man beregne, hvor meget delta V, eller hastighedsændring, 2X ville kunne bibringe sig selv. Ved jorden er vores lavtryksraket ret plaget af lufttrykket, så her er ISP ca. 170 sek. Meget hurtigt vil 2X dog nå en højde, hvor trykket er væsentligt lavere. Hvis vi havde en uendelig lang dyse, ville vi kunne nå en ISP over 300 sek; men dysens exit er faktisk kun fem gange dysens kværk, hvilket gør, at vi når maksimum ved omkring 230 sek i 5 km højde. Det svarer til, at udstødsgassen ryger bagud med godt 2300 m/sek.
Når vi ikke kan lave dysen længere, er det fordi, den også skal kunne fungere fornuftigt ved start i den tykke luft. Ellers vil gasflowet i den separere fra dysevæggen. I værste fald gør det, at vores stråleror ikke får noget medium at arbejde i. Så vi må leve med kun at få en middel-ISP på lidt over 220 sek.
Raketligningen siger, at vi får en sluthastighed på 2200 m/s x ln( 1750 kg / 450 kg ) eller godt 3000 m/s. Nu ved vi i allefald én god ting. Hvis HAB lå på Månen, kunne vi rigeligt komme i kredsløb med 2X. Men omkring Jorden er det lidt vanskeligere.
Med en brændtid på godt 100 sek vil tyngdekraften i et lodret skud spise 1000 m/s af dette, - og luftmodstanden en passende anden andel. Realistisk kan 2X nå 1200 - 1700 m/s ved en affyring fra jorden. Det rækker dog til et suborbitalt skud langt ud af Jordens atmosfære. I denne skrømt-regning har jeg været meget forsigtig. F.eks. kan man læse i HEAT 2X planen (som kan downloades på vores hjemmeside), at vi regner med at styrecomputeren alene vil veje 25 kg. Det er inkl. den strukturelle ring, den sidder i; men det er stadig meget konservativt.
Raketter er i den ende af vægtskalaen, hvor vi bevæger os, ikke så følsomme for vægtforøgelser. Hvis vi stakker noget nyttelast oven på HEAT, ændrer det faktisk ikke ret meget på ovenstående tal. Med f.eks. 100 kg ekstra nyttelast får vi 2200 m/s x ln( 1750 kg / 550 kg ) eller godt 2500 m/sek. De 100 kg kan denne booster altså aflevere med f.eks. 1200 m/s. Og det er i en højde, hvor luftmodstanden er meget reduceret - f.eks. 60 km.
Det er så nu, jeg kommer til den pointe, jeg tumler lidt med. Hvad hvis nu vi lod de 100 kg være et antal små rakettrin?
I 1957 blev USA kastet ud i en voldsom selvransagelse, da Sovietunionen opsendte Sputnik 1. Historien om denne tid er lige så overraskende, som den er utrolig. USA´s præsident Eisenhower forsøgte alt det, han kunne, at nedtone betydningen af, at US nu blev overfløjet af en kunstig, Sovjetisk måne. Pressen dømte ham som handlingslammet og så nedtoningen som rent mislykket damage control. Årsagen til den gamle generals søvndyssende kommentarer til situationen var dog meget alvorlig: Eisenhower var pinligt klar over, at hvis rummet kunne blive frit tilgængeligt for alle verdens nationer, og ikke reguleret som luftrummet, så ville det være den ideelle base for fremtidens spionage.
Dette var en tid, hvor Supermagterne konstant var på kanten af atomart ragnarok, og jo mere man kunne spionere, jo mere man vidste om hinandens faktiske situation, jo bedre kunne atomragnarok undgås. Så han brokkede sig ikke over den Sovjetiske satellit; slet ikke, han ønskede sig i stedet én selv med et kamera ombord.
Mulighederne for en amerikansk satellit stod og faldt med amerikanernes raketkapacitet. Der var stadig år til, at Atlas og Titan ICBM raketter kunne være klar. USA havde faktisk en videnskabelig satellitraket på trapperne; men holdet bag denne var slet ikke klar til at gå ind i en kappestrid med Sovjet i himmelrummet. Deres første opsendelsesforsøg med Vanguard-raketten endte i en ildkugle, og fornedrelsen og ydmygelsen for US var total. Betegnelser på amerikanske satelitter som "Kaputnik" og "Flopnik" var almindelige i pressen.
Modvilligt måtte man til en lille flække i sydstaterne for at finde en løsning: Huntsville, Alabama.
Her huserede tyskernes raket-es Dr. Wernher von Braun. Han havde vredet sig i hænderne og revet sig i håret for at få lov at gøre et forsøg på at opsende en satellit. Han lovede at kunne gennemføre opgaven på 90 dage. Fuldkomment umuligt naturligvis; men von Braun startede ikke på bar bund. US Army's Redstone missil - der i delta V svarer til 2X og brugte samme drivmiddel, var udviklet af von Brauns Peenemünde-gruppe, og den kunne måske danne basis for en amerikansk satellit.
Von Braun havde ikke noget øvre trin i skuffen; men han løste opgaven at komme fra Redstone-hastighed til orbit ved at bruge nogle små ydmyge faststofraketter. De var ikke effektive, de var meget små, og de kunne ikke styres aktivt. Men det stopper ikke en stålsat prøjser. Von Braun fik bygget en slags tønde. I denne sad i en ring et antal af de små Loko faststofraketter. I midten af ringen sad endnu én. Oven på denne én til. Matamatikken, som udviklet af Sir Isac Newton, sagde, at hvis alt dette kunne fyres af på den rigtige måde, i den rigtige retning og på den rette tid, kunne det sende en kunstig måne i kredsløb.
Sent om aftenen den 31. januar 1958, stod Redstoneraketten klar. Launch Complex 26 på Cape Canaveral var badet i projektørlys, og tankningen af LOX og etanol var lykkedes.
Kl. 22:47 gik nedtællingen ind i sine sidste sekunder.
Dr. Kurt Debus, én af von Brauns tyskere, monitorerede, at den store A6 motor fik tænding og gav kommandoen til at gå fra "vorstufe" til "hauptstufe". Raketten strøg op i nattehimlen.
Øverst sad tønden med ringen af Loki-raketter. Den sad på en slags karrusel og roterede med 700 omdrejninger pr. sekund. Dette var tricket. Da den store Redstone brændte ud, affyredes tønden, og med samme slags stabilitet som en snurretop holdt den retningen, - og affyrede i serie de rakettrin, der ultimativt gav den lille satellit en hastighed på over 7,9 km/sek.
Selve antændelsestidspunktet for tønden blev beregnet med en specialbygget regnestok ud fra downlinkede data. Hvordan dette stunt var muligt i detaljer, ligger hen i tåger. Men satelitten kom i kredsløb, og USA´s ære var reddet. Hele sputnikaffæren var i høj grad med til at bringe US på kurs mod Månen.
Med 2X får vi sådan set en dansk mini-Redstone. Selvom dens nyttelast vil være mange gange mindre, kunne man forstille sig et antal små rakettrin stablet ovenpå og udgørende måske bare 50 kg nyttelast. Man kan regne på det, og et koncept som von Brauns rotations-stabiliserede løsning er altså alligevel noget, der forstyrrer min dagligdag. I dag vejer elektronik jo ikke som i 1957, og selv få hundrede gram i orbit ville være rigtigt interessant.
HEAT 2X papiret rummer et appendix med en slags opskrift på mulige rakettrin, som ligger inden for, hvad vi kan bygge. Det mest effektive er et Spectra-baseret 2.-trin, og størrelsen af den motor er faktisk ikke helt ved siden af. Alternativt kunne (meget modvilligt) bruges en serie af små faststofraketter. Den slags kan faktisk købes til brug i modelraketter eller "high power rocketry", og selvom det kræver en licens, som ikke umiddelbart kan fås i Danmark, kan man måske tænke sig undtagelser.
Det sagt har jeg bygget faststof selv - og fået det til at virke fint; så længe man kan skaffe de perklorater, som er den vigtigste ingrediens. Man kunne også forestille sig et samarbejde med andre, som enten A) kunne løse de juridiske udfordringer eller B) faktisk kunne bygge dem. Desværre laver den fleste amatører kun salpeter-sorbitol-motorer, som bare ikke er ideelle, fordi ISP ikke er meget over 100 sek. Men der er helt sikkert en løsning.
Bundlinjen er, at det er lidt spændende, at vi med 2X kan komme op i fart og ud i det lufttomme rum hvor Vslut = Vexit x ln( Mtot/Mtom), for i dette miljø kan selv små raketter nå kredsløbs- eller undvigelseshastighed.
Vi skal flyve en serie af HEAT raketter, før vi kan binde an med noget, der kan løfte vores bemandede kapsel. Ét er sikkert: vi vil flyve dem med nogle spændende nyttelaster, og jeg ville elske, hvis nogen ville kikke på 2X-planen og regne lidt mere i dybden på, om vi har en potentiel cubesat launcher her.
Von Braun har vist vejen. Explorer 1, som den første amerikanske satellit hed, nåede rundt om Jorden 58 tusinde gange.
Kommentarer (61)