Postępy w pracach nad statkiem Orion

Statki Orion zabiorą ludzi na misje w głęboką przestrzeń kosmiczną. W związku z tym powrót do atmosfery Ziemi odbywać się będzie z większą prędkością niż ma to miejsce w przypadku misji na niską orbitę okołoziemską. Załogowe kapsuły Orion wejdą w atmosferę naszej planety z prędkością ponad 32 tys. km/h, a pod koniec procesu lądowania wykorzystywany będzie system 5 spadochronów, gwarantujących bezpieczne przyziemienie.

Aby zagwarantować wysokie bezpieczeństwo lądowania kapsuły Orion, agencja NASA przeprowadza testy systemu spadochronów, weryfikując różne scenariusze ich działania. 20 grudnia odbył się kolejny test na terenie U.S. Army Yuma Proving Ground w południowozachodniej części stanu Arizona. Tym razem symulowano utratę jednego ze spadochronów hamujących.

System spadochronów kapsuły Orion składa się z 5 części - 3 spadochronów głównych, z których każdy ma średnicę 35 metrów, oraz 2 spadochronów hamujących o średnicy czaszy 7 metrów każdy. Do bezpiecznego lądowania kapsuły statku Orion, o masie 9,5 tony, wymagane jest użycie przynajmniej 3 spadochronów - dwóch głównych oraz jednego hamującego. Dodatkowe spadochrony zapewniają zapas na wypadek nieprzewidzianej awarii.

Wykonany test polegał na zrzuceniu symulatora kapsuły z wysokości ponad 7,5 km i otwarciu tylko jednego spadochronu hamującego. W dalszej kolejności prawidłowo rozwinięte zostały spadochrony główne, a kapsuła niedługo potem bezpiecznie wylądowała na pustyni. W czasie kolejnego testu, planowanego na luty w 2013 roku, odbędzie się symulacja utraty jednego z głównych spadochronów.

Pierwsze przetestowanie kompletnej konstrukcji statku Orion MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle) planowane jest na 2014 rok. W czasie trwającej kilka godzin misji EFT-1 (Exploration Flight Test 1) Orion zostanie wyniesiony za pomocą rakiety Delta IV Heavy na orbitę o wysokości niemal 5800 km, a następnie nastąpi powrót do atmosfery z prędkością blisko 8000 km/h większą niż ta, z jaką schodziły z orbity promy kosmiczne.

Do zakładu firmy Lockheed Martin w Denver - głównego wykonawcy statku Orion, dostarczone zostało w ostatnim czasie narzędzie, które umożliwi połączenie tytanowego szkieletu osłony termicznej z jej powłoką, która zbudowana jest z włókna węglowego. Połączenie dwóch komponentów za pomocą niemal 3000 śrub odbywa się przy wykorzystaniu specjalnego stanowiska, umożliwiającego odpowiednie spasowanie szkieletu z powłoką.

Po zakończeniu prac nad połączeniem szkieletu z powłoką (w styczniu przyszłego roku), całość wysłana zostanie do zakładów Textron Defense Systems w pobliżu Bostonu, gdzie nałożona zostanie ostatnia, ablacyjna warstwa osłony termicznej. Następnie kompletna osłona wysłana zostanie na Florydę do Kennedy Space Center, gdzie zostanie ona połączona z prototypowym statkiem Orion. W 2014 roku, podczas misji testowej EFT-1, to właśnie zachowanie osłony termiczne będzie najbardziej wnikliwie weryfikowane.

W tym miesiącu do ośrodka Marshall Space Flight Center (NASA) dostarczone zostały materiały do budowy adapterów, z których jeden będzie stanowił połączenie pomiędzy statkiem Orion oraz rakietą nośną. W 2014 roku na potrzeby przeprowadzenia misji EFT-1 wykorzystana zostanie rakieta Delta 4 Heavy.

Prace obejmować będą zespawanie górnych i dolnych pierścieni z panelami bocznymi. W efekcie powstaną dwa adaptery, z których jeden zostanie wykorzystany w czasie testu w 2014 roku, a drugi posłuży do testów strukturalnych, dzięki którym uda się poznać charakterystyczne cechy tego elementu. Dane uzyskane w czasie misji EFT-1 pozwolą poprawić docelowy projekt adaptera, który połączy statek Orion z górnym stopniem rakiety SLS (docelowa jednostką nośną).

Prace przygotowawcze do wdrożenia nowego amerykańskiego statku do serwisowania obejmują także rozwój systemu uszczelniającego połączenie pomiędzy wejściem do Oriona, a znajdującym się na końcu ramienia dostępu strefy zwanej White Room. Prze nią na pokład statku wejdą przyszli astronauci. Do testu doszło w połowie listopada.

Przeprowadzone symulacje wykazały, iż innowacyjny, nadmuchiwany systemu uszczelniający spełnia wszystkie założenia. Wykazano, że uszczelnienie dobrze radzi sobie z nie przepuszczaniem wody oraz zanieczyszczeń (kurzu czy owadów). Projektanci uwzględnili także wietrzną pogodę - system uszczelniający gwarantuje szczelność połączenia ze statkiem Orion, który może przybliżać i oddalać się od White Room’u w zakresie 0-20 cm. System uszczelniający przylega także do ścian bocznych statku Orion w momencie, gdy ten przesuwa się na boki w zakresie 0-40 cm.

System uszczelniający musi przylegać na tyle ciasno, aby do wewnątrz White Room’u nie dostała się woda i na tyle delikatnie, by nie naruszyć zewnętrznej powłoki statku Orion. Przeprowadzone testy umożliwiły zlokalizowanie słabych punktów i w następstwie do wprowadzenia poprawek.