raketbyggerne fra dtu danstar

Vi launchede en raket (sidste år)

Som vi teasede lidt i slutningen af sidste blogindlæg, har vi en fortælling om vores raketlaunch sidste år til gode. Samtidig kan man argumentere for at det er fordelagtigt, hvis vi når at fortælle om vores launch for et år siden inden vi launcher den næste DanSTAR raket – i morgen.

Så omsider kan vi her berette om hvordan tre års arbejde kulminerede i et brag (på den rigtig gode måde) og vi launchede raketten Dragonfly på portugisisk jord i oktober 2020. Det var ikke uden seriøse udfordringer undervejs – men bare rolig, det ender lykkeligt. Så here goes...

Det er lørdag den 24. oktober i Ponte de Sor lidt uden for Lissabon i Portugal. Selv om klokken er lidt i 6 om morgenen, og solen ikke står op den næste time, står der på parkeringspladsen foran deres bungalows 22 DanSTAR medlemmer, der dårligt kan være i sig selv af spænding.

Det er finalen på et tre år langt projekt, der bogstaveligt talt har kostet blod, sved og tårer.

Det er kulminationen af tre års hårdt arbejde, hvoraf 8 måneder foregik under pandemi og lockdown.

Det er launch day!

Omkring en time senere står alle 22 personer på en kold, tåget mark langt uden for byen – klar til at igangsætte en yderst stram tidsplan for at blive klar til det planlagte launch window ca. 7 timer senere. Der er ikke tid til at nyde den flotte solopgang (selv om der dog opstår et par spontane photo shoots imellem preparation tasks). Faktisk er der ikke mindre end 147 planlagte opgaver forudgående for opsendelsen i Launch Procedure dokumentet, og de skal naturligvis ske i den rigtige rækkefølge på det rigtige tidspunkt.

Der er tre hold scheduled til at launche deres raketter før os (inklusiv et hold, der skal bruge vores launchrail før os), men alligevel er der ikke tid at spilde. Faktisk startede de egentlige forberedelser i T-24 hrs, hvor primært elektronik, software og flight kameraer blev klargjort og verificeret - samt selvfølgelig at sætte SD kort i kameraerne (mindre detalje...). Og det er i øvrigt uden at tælle de tre døgn forinden, som ligeledes gik med intense forberedelser (og last minute programmering af raket-launch-kode...).

Men nu er det ikke længere T-24 hrs, men T-7 hrs. Alt imens finner, faldskærm, opladte batterier, nose cone mm. blev installeret og påsat, blev ignitere klargjort, kontakt mellem raket og mission control kontrolleret og ventiler og sensorer tjekket efter (og naturligvis en million andre “småting”, sikkerhedsforanstaltninger med mere, som vi kunne bruge resten af dagen på at snakke om).

Et par timer senere er Dragonfly klar til at forlade mission control og preparation area og fragtes hen til launchrailen.

Illustration: DanSTAR

Her bliver sensorer naturligvis tjekket efter igen in case noget har ændret sig på de 500 m fragt fra mission control til launch rail – samt montering af ignitor og batterier og kontrol af at forbindelsen stadig er intakt. IP kameraerne tændes, mission control og telemetri begynder at logge data, launch rail (nu inkl. raket!) rejses op og “remove before flight” bånd fjernes. Det begynder at ligne noget, og selv folk, der ikke har den fjerneste tilknytning til DanSTAR ud over den sticker de fik til “åbent hus for raketterne” tidligere på ugen, kan mærke spændingen stige.

Tankning kan nu påbegyndes!

Vi er dermed (næsten) klar til launch. This is not a drill!

Det er kulminationen på tre lange år med blod, sved og tårer, missede eksamener, savn både til og fra familie, venner og partnere. It’s go time.

Første launchforsøg

Som overskriften måske røber, var et enkelt launchforsøg ikke nok. Lad os tage dem én ad gangen for overskuelighedens skyld (og dramatikken, nonetheless).

DanSTAR medlemmerne er splittet i to – en større gruppe er sendt ned i en container godt 500m fra mission control. I mission control opholder sig flight director Rasmus Arnt Pedersen, mission control officer Tobias Jessen, telemetry lead Fadi Bunni samt pad leader og fuel team Steffan Kirk, Thomas Holmboe og Stig Damsted sammen med electro lead Adam Kiss og pad assistance Berk Ge zer og Oliver Larsen. De to sidstnævnte assisterede endda ved andre launches end bare DanSTARs, hvilket de fortjener en standing ovation for at tage i stiv arm – men det er en helt anden historie. Tilbage til DanSTARs launch.

Tankningen af brændstof (IPA) og tryksætning med nitrogen forløber ganske smertefrit, og tanking crew kan fortsætte til tankning af lattergas. Som vi sikkert har beskrevet en gang her på bloggen, så tanker vi lattergas til aller-sidst idet kogepunktet ligger så lavt, at det vil stå og koge af (upraktisk), og vi derfor minimerer tiden mellem tankning af lattergas og launch (praktisk). En indskudt teknisk bemærkning; lattergas koger ved -88°C ved 1 atmosfæres tryk, og derfor tanker vi under tryk (mellem 9 og 11 bar) således at kogepunktet sænkes. På den måde undgår vi for meget boil off, idet systemet også er åbent under tankningen for at undgå for meget trykopbygning inde i tanken. Det er blot én af flere grunde, men resten kan vi tage i kommentarfeltet for de interesserede.

Men her begynder det at gå galt. Kontraventilen ved tankning vil ikke lukke når påfyldningsslangen tages af, hvilket immervæk er en kontraventils opgave.

Heldigvis er både folkene i mission control og tanking crewet snarrådige, og der træffes lynhurtige beslutninger og løsninger. En af disse er at undlade at skrue det lille tankningspanel tilbage på raketten og flyve uden for at mindste tiden mellem færdig tankning og launch.
Så vi er altså næsten klar på at flyve uden et panel, men aerodynamik til side, så var det en god løsning på et problem, som vi aldrig havde oplevet under nogle af vores utallige tests i året op til.

Folkene på launchpad’en får bakset færdigt, og bliver hastigt transporteret tilbage til mission control.

Ser man launchvideoen i slutningen af indlægget her, kan man se at tanking crew løber fra raketten og mod den ladvogn, der skal fragte dem i sikkerhed ved mission control inden launch, og contrary to popular belief er det ikke et sikkerhedsissue, men ganske enkelt for at minimere tiden (og dermed lattergas boil off, det er jo ikke fordi vi har overskud...) mellem tanking og launch.

Der tælles ned fra 10. Nerverne er uden på tøjet for samtlige mennesker tilstede. Og så... ingenting. Ignitoren tænder ikke.

En sky af lattergas spys ud på den portugisiske markjord, i stedet for at bidrage til at tænde en brølende flamme ud af vores raketmotor.

Dragonfly løfter sig ikke en millimeter, og begge tanke er tømt for hhv. brændstof og oxidizer.

Launchforsøget er fejlet.

Over radioen lyder der “ignitorfejl ”, og i mission control bliver der ytret the understatement of the year; “that’s a fucking shame...”. Ignitorfejl var et af de hyppigste problemer i løbet af vores hotfire periode i januar-februar 2020. Skuffelsen var til at føle på, og de fleste var klar på at tage det næste fly hjem til Danmark. Vi troede det var dét. ForsøgET. That’s it. Flere har tårer i øjnene. Et par sidder på hug med ansigtet i hænderne.

Men det viser sig imidlertid, at har man medbragt den eneste bi-liquid raket til den første europæiske studenter-raket-konkurrence nogensinde, så er man ikke de eneste, der gerne vil se den flyve.
Vi får et forsøg til. Der bliver sagt noget i stil med, at vi skal gå i gang med at tanke igen med det samme, og så bliver der sørget for et launch vindue, når vi er klar til det. Der er håb endnu.

Igniteren bliver efterfølgende testet i mission control, hvor det viser sig, at den godt kunne antændes. Hvad vi senere fandt ud af er, at fejlen skyldtes at vores system ikke er jordet ordentligt. En komponent på launchrailboardet i launchrailkabinettet er brændt af grundet manglende jord-forbindelse, som ikke er det samme i Portugal som i Danmark. Det vil sige, at vi havde ikke nogle EU-standard stikpropper; udelukkende den danske slags, hvilket groft sagt betyder, at komponenten, der måtte lade livet (og kan klare ca. 6 DC volt) modtog 105 AC volt. For de tekniske, så er komponenten in question en og-operator (and-gate ), som tjekker tre ting: 1) at der sendes et armed signal fra raketten 2) at der sendes et ignite signal fra mission control (en manuel handling, når vi drejer launch-nøglen) og 3) at der sendes et signal om at raketten er klar til at flyve. Er alle tre krav opfyldt, sender boardet, som komponenten er loddet på, strøm igennem igniteren. Igniteren får dermed lov at tænde, og er den gnist, der starter ovennævnte brølende flamme, der løfter raketten fra jorden. Ødelægges denne komponent er det lige meget hvilke signaler der sendes, der sker intet. Boardet er toast.

Nå, tilbage til launchforsøg 2.0.

Andet launchforsøg

Tanking crew går i gang med anden omgang tankning.

Da opsendelsen blev planlagt, blev der bestilt to flasker lattergas, da vi ved tests har brugt én flaske per fulde optankning. Desværre er flaskerne i Portugal kun på 37 liter, hvor de er på 50 liter i Danmark. Vi havde derfor egentlig ikke nok til en fuld optankning #2.
Hvordan opstøver man ud af det blå 20 liter lattergas på en lørdag eftermiddag midt på en portugisisk mark? Der blev ringet rundt til tandlæger og lignende, og der jokes lidt med at “DanSTAR kan bare betale for at en helikopter flyver det ind” . Dragonfly skal flyve, (næsten) koste hvad det vil.

Samtidig med den igangværende tankning, foregår der relativt febrilske hotfixes i launchrail kabinettet, hvor electro team lead Adam Kiss, Berk Gezer og Oliver Larsen arbejder på højtryk for at få alt klar til andet forsøg.

Vi står stadig med et ignitor-problem. Hvordan får vi en gnist så voldsom, at vores ignitor kan overses og raketten ikke er i tvivl om at den skal tænde? Desperate times call for desperate measures. Løsningen bliver en nytårsfontæne som sættes op i motoren, hvor dens gnister skal fungere som erstatning til ignitoren.

Efter hvad der må betegnes som den absolut hurtigste turnaround time i DanSTARs historie, er vi nu klar til launch... igen. Med mindst lige så mange sommerfugle i maven, men kun en halvt fyldt lattergastank. Der gik kun en time mellem launch failure og launch forsøg nummer to. Stemningen er om noget lige så spændt som den var ved første forsøg.

Problemet med kontraventilen har må magisk vis i mellemtide n løst sig selv.

Der tælles ned igen, og en pyrotekniker står for – manuelt – at tænde fontænen, der er vores nye ignitor, når flight director Rasmus Arnt Pedersen nåede til “7” i nedtællingen. Det er svært at forklare med ord præcis hvad der skete i de næste få sekunder. Det føles som om det foregår i slow motion, men i virkeligheden tager det lige uder under et sekund for Dragonfly at løfte sig fra launchrailen. De magiske ord lyder over radioen: “We have lift-off".

Illustration: DanSTAR

Som man måske kan regne ud, udbryder to – seperate, men formentlig lige vanvittige – fejringsscener, som merges til én, da container-folket løber alt hvad deres ben kan holde op til mission control.

“Congratulations” og “awesome work guys” høres fra alle sider og “we fucking did it” DanSTAR medlemmerne imellem.

En delegation af medlemmer tager ned til konkurrencens catering-område for at opstøve en fejrings-øl, og ved ankomst bryder tilskuerne, som vist primært er byens beboere, ud i en klapsalve og flere kommer hen og siger tillykke. Det er tydeligt, at andre end os selv har fornemmelsen af, hvor vigtig en begivenhed, vi netop har været vidne til.

Dragonfly er den første bi-liquid raket som studerende har launchet på dette kontinent.

Den på mange måder skæbnesvangre eftermiddag på en mark uden for Ponte de Sor i Portugal slutter (med rette) i uanede mængder champagne, øl, jubel – og muligvis den bedste nats søvn i hele 2020.

Er I klar til en tur til om T-24 timer?

Vi håber I vil se med.

Amalie er 27 år gammel og læser til kemiingeniør på DTU med speciale i bioplastic. I DanSTAR er hun i ansvarlig for marketing og PR og beskæftiger sig samtidig med organisationsudvikling og strategiplanlægning. Amalie kan kontaktes på apr@danstar.dk
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Tillykke med jeres launch! Skønt at se der rent faktisk sker noget med raketter i danmark!

Per Christensen: Din kommentar skal nok få de unge mennesker til at få lyst til at skrive mere.... eller not.

Der er intet danglish i det Amalie skriver. Og husk at istedet korrekt skrives 'i stedet'.

  • 2
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten