Framtidens romkapsel er klar til avreise

I åtte år har astronauter måttet klemme seg sammen i en gammel sovjetisk romkapsel på turen til Den internasjonale romstasjonen. Nå letter to splitter nye farkoster som gjør turen så behagelig at også turister kan gå om bord.

BOEING via Spaceflight Now

Astronaut Frank Borman går langsomt og med halvveis bøyde bein ned dekket på hangarskipet USS Wasp. Året er 1965, og sammen med kollegaen Jim Lovell har han nettopp landet i Stillehavet etter en vellykket romferd.

Selv om de unge astronautene er i svært god form, har 14 dager i den bare 2,55 kubikkmeter store Gemini-kapselen satt sine spor.

I dag – mer enn 50 år etter Bormans og Lovells harde landing i vannet – er reiser i romkapsler fortsatt en krevende affære. Astronauter fraktes i dag fram og tilbake til Den internasjonale romstasjonen (ISS) i den russiske kapselen Sojuz, der tre astronauter så vidt kan klemmes inn.

Reisen til Den internasjonale romstasjonen har hittil foregått i den trange Sojuz-kapselen, men snart får astronautene mer plass, i den nye Boeing CST-100 Starliner.

© Oliver Larsen

Men nå står to helt nye og mye mer romslige kapsler klare til å gi astronautene en mer komfortabel tur ut i verdensrommet. De nye fartøyene finner veien til romstasjonen selv, der de kobler seg til uten at besetningen trenger å røre noen instrumenter.

Med store vinduer, bekvemme drakter og trådløst nettverk om bord skal de to kapslene gi astronauter bedre arbeidsvilkår, og på sikt frakte romturister ut i bane rundt jorda.

USA tar igjen Sovjetunionen

I 1961 kunngjorde president John F. Kennedy at en amerikaner ville gå på månen før tiåret var omme. I et heseblesende tempo gikk Nasa i gang med å utvikle de romkapslene som skulle få Kennedys løfte til å gå i oppfyllelse.

Kapslene skulle foreta komplekse manøvrer i verdensrommet, produsere strøm i flere dager og tåle intens varme når de traff jordas atmosfære med nesten 40 000 km/t.

Allerede før Kennedys berømte ord sparket i gang månekappløpet, var Nasa i full sving med å bygge romfarkoster. De første amerikanske romkapslene ble utviklet under Mercury-prosjektet på slutten av 1950-tallet. Mercury-kapselen hadde bare plass til én person og hadde en diameter på bare 1,9 meter.

De nye kapslene sendes opp fra oppgraderte plattformer, og astronautene går ut til kapselen via en spesialdesignet gangbro.

© SPACEX

Målet med prosjektet var ganske enkelt å frakte et menneske ut i verdensrommet før Sovjetunionen klarte det samme. Selv om alle Mercury-oppskytningene var en suksess, varte turene i verdensrommet bare i 15 minutter, og amerikanerne var hele tiden et skritt etter russerne, som sendte kosmonauter ut i bane i flere timer.

Men maktbalansen begynte å endre seg da Nasa i 1961 begynte på neste fase, Gemini-programmet. De nye kapslene hadde plass til to besetningsmedlemmer og skulle gi Nasa og astronautene mer erfaring med å gjennomføre komplekse manøvrer i verdensrommet.

Siden Gemini-kapslene skulle koble seg sammen med andre farkoster som også gikk i bane rundt jorda, var det behov for en kraftig oppgradering av systemene for manøvrering. Ingeniørene installerte åtte rakettdyser, så Gemini-kapselen ble den første som kunne endre bane, ikke bare styre rotasjonen rundt sin egen akse.

Astronautene tester nødutgangen fra tårnet – en 400 meter lang svevebane.

© Leif Heimbold/NASA

På Gemini-romferdene kunne astronautene oppholde seg i verdensrommet i opptil to uker av gangen. Etter hvert fikk de sving på både romvandringer og teknikkene som lot to kapsler møtes i samme bane, med så presis styring av farten at de de sto stille i forhold til hverandre.

Gemini-ferdene brukte det ubemannede fartøyet Agena Target til å øve på disse manøvrene, og til russernes forferdelse gjorde amerikanerne store framskritt.

I mars 1966 – under den sjette bemannede Gemini-ferden, Gemini 8 – skrev amerikanerne seg endelig inn i romalderens rekordbøker da Neil Armstrong og pilot David Scott klarte å foreta den første sammenkoblingen av to romfarkoster som begge gikk i bane rundt jorda.

Apollokapslen avløses av romfly

Erfaringene fra Gemini-prosjektet ble tatt i bruk 16. juli 1969, da Buzz Aldrin, Neil Armstrong og Michael Collins ble sendt av gårde mot månen.

Månelandingen og Apollo- romferdene ble en enorm suksess og etterlot ingen tvil om at USA nå dominerte romfarten. Etter seks vellykkede landinger stanset Nasa programmet og vendte blikket mot å skape et romfartøy som kunne gjenbrukes, slik at romreiser kunne bli billigere.

Se romkapsel treffe bakken etter 3 kilometers fall:

Det nye romfartøyet Boeing CST-100 blir det første som skal lande på fast grunn. Her kan du se NASA teste fallskjermer og luftputer ved å la den falle fra 3 kilometers høyde.

Ideen om et romfly med vinger hadde eksistert hos Nasa nesten like lenge som organisasjonen selv. En av de store utfordringene var at et aerodynamisk fartøy ville oppnå en altfor høy fart på vei gjennom jordas atmosfære.

Det var derfor Nasas kapsler var utformet som en avskåret kjegle. Denne formen bremset fartøyet nok til at et varmeskjold kunne motstå den glovarme plasmaen av sammenpressede luftmolekyler som skapes foran et fartøy som kommer inn i atmosfæren med en så høy fart.

Etter hvert fant Nasas ingeniører likevel løsninger på de aerodynamiske problemene, og 12. april 1981 lettet verdens første gjenbrukbare romfartøy – den ikoniske romfergen.

Fleksibel romdrakt med trådløst nett

Astronautene skal ha på seg en ny romdrakt som veier 40 prosent mindre enn tidligere utgaver, men har like mange funksjoner.

Oliver Larsen

Fleksibel passform gjør arbeidet lettere

I både skuldre og albuer sørger egne ledd for at astronautene kan bevege seg fritt, også når drakten er under trykk. Drakten kan tilpasses ved hjelp av en glidelås på over­kroppen, slik at den sitter tett både når astronauten sitter og står.

Oliver Larsen

Glidelås erstatter metallkrage

Den lette hjelmen er innebygget i drakten som en hette. En glidelås på forsiden av hjelmen har avløst de gamle metallkragene, som var veldig ubehagelige.

Oliver Larsen

Regulerer trykket kontinuerlig

Draktens kontrollenhet sørger for at drakten hele tiden har det korrekte trykket. Drakten er designet for trykk­forholdene i rom­kapselen, men kan opprettholde et indre trykk på minst 0,24 bar – som svarer til trykket i ti kilometers høyde.

Oliver Larsen

Ventilasjonsanlegg holder kroppen kjølig

Hvis astronautene får det for varmt, kan drakten kobles til et ventilasjonsanlegg som sørger for en jevn kroppstemperatur. Drakten er svettetransporterende, men lufttett, noe som holder den nedkjølt.

Oliver Larsen

Snakker sammen over trådløst nett

Astronautene får en hjelm med et headset som er koblet til kapselens trådløse nettverk. Dermed kan besetningen snakke med hverandre og med kontrollsenteret på bakken under hele ferden.

Oliver Larsen

Når den kom inn i atmosfæren, hevet romfergen nesen 40 grader, slik at den brede undersiden traff lufta først og tok imot varmen. Bunnen var kledt med 35 000 fliser av et isolerende materiale som bestod av 90 prosent luft.

De hindret at varmen fra plasmaen forplantet seg inn mot romfergens sårbare aluminiumsskrog. Dessverre var flisene årsaken til at romfergen aldri ble noe billig fartøy. Mellom hver tur måtte hver av platene etterses manuelt, og de gikk i stykker eller falt av mye oftere enn Nasa opprinnelig hadde trodd.

En skadet plate kostet sju astronauter livet da Columbia-romfergen gikk i oppløsning på vei gjennom atmosfæren i 2003.

Krisestaben på Nasas Kennedy Space Center har avholdt mange øvelser for å forberede seg på oppskytningene.

© Kim Shiflett/NASA

Private selskaper tar ledelsen

Siden romfergene gikk av med pensjon i 2011, har ikke Nasa hatt noe et fartøy som har kunnet frakte astronauter til og fra ISS. Derfor har de i mer enn åtte år sendt astronauter til Kasakhstan for å bli sendt opp til ISS om bord på Sojuz-kapsler – som ble tegnet på 1960-tallet.

De siste ti årene har Nasa derfor gitt selskapene Boeing og SpaceX penger til å bygge og teste den neste generasjonen av romkapsler. Det har blitt til fartøyene CST-100 Starliner og Crew Dragon, som nå endelig er klare til å lette med passasjerer om bord.

Kaptein kan ta kontroll over selvstyrende kapsel

Boeings Starliner-kapsel kan koble seg automatisk til romstasjonen ISS. Hvis systemet slår feil, kan kapteinen gripe joysticken og koble fartøyet til romstasjonen manuelt.

BOEING

1. Display viser veien

På displayet foran kapteinen vises en korridor til ISS. Det er den smale stien han må holde seg på for å ikke treffe romstasjonen fra feil vinkel. Kapselens største vindu sitter over displayet, slik at kapteinen kan følge avstanden til romstasjonen.

NASA

2. Bøyler får låsen til å klikke

Kapselen kobler seg til romstasjonen med en spesialdesignet ring som forlenges ut fra luken med om lag 35 centimeter. Tre rigide bøyler på både ISS og kapselen sørger for at de to koblingsmekanismene glir sammen før de låses.

BOEING

3. Ring trekker inn kapselen

Koblingsringen trekkes nå inn mot romkapselen. Ringen er støtabsorberende, slik at kapselen ikke risikerer å skade luftslusen på ISS. Når ringen er trukket inn, utliknes trykket mellom de to fartøyene, slik at luka inn til romstasjonen kan åpnes.

Boeing

Akkurat som romfergen er de to nye kapslene utviklet med gjenbruk for øye, men i motsetning til romflyet har de gått tilbake til den mer kjente formen som en avskåret kjegle, noe som gjør det mye tryggere for astronautene å ta plass i kabinen.

Varmeskjoldet til Crew Dragon, utviklet av SpaceX, er laget fra ett stykke av materialet PICA-X. Det er utviklet for å smelte under nedstigningen i atmosfæren og dermed ta mye av varmen med seg. Men når det ytterste laget av skjoldet forkulles, endres materialets egenskaper, og på samme måte som romfergens fliser blir det ekstremt isolerende og beskytter dermed kapselen mot varmen.

Skjoldet kan brukes mange ganger og er raskere og billigere å skifte ut enn de tusenvis av individuelle flisene på rom fergen.

Dessuten kan Crew Dragon-kapselen – i motsetning til romfergen – også bringes i sikkerhet hvis løfteraketten under den plutselig skulle eksplodere. Plassert i kapselens yttervegger sitter 18 rakettmotorer som kan starte på brøkdelen av et sekund og skyte kapselen vekk fra raketten med 160 km/t i løpet av 1,2 sekunder.

Motorene bruker såkalte hypergolske kjemikalier som antenner spontant når de kommer i kontakt med hverandre, slik at astronautene kan stole på at de alltid vil starte.

CrewDragon bestod en viktig prøve da den – uten mennesker om bord – ble sendt opp 2. mars 2019 og koblet seg automatisk til ISS bare et døgn senere. En av astronautene om bord på romstasjonen, Anne McClain, omtalte det som begynnelsen av en ny tidsalder for romfarten. Nesten en uke senere landet kapselen i Atlanterhavet etter å ha klart turen ned gjennom atmosfæren uten problemer.

Starliner-kapselen skal lande på bakken og ikke i havet som andre kapsler.

© NASA

Nasas andre nye fartøy, Boeings CST-100 Starliner, har også bestått en lang rekke tester, og den romslige kapselen byr også på en lang rekke forbedringer, som både gjør den lettere å gjenbruke og sikrere å fly i.

Denne kapselen er montert kun med bolter – det finnes ikke en eneste sveisesøm i hele konstruksjonen, noe som eliminerer en kilde til svake punkter.

Romkapsler opplever voldsom belastning både under reisen gjennom atmosfæren og i vakuumet i verdensrommet, så selv en mikroskopisk sprekk kan bli dødelig. Derfor har Boeings ingeniører gjort fartøyet tryggere og lettere å gjenbruke – kapselen tåler ti turer til og fra ISS uten omfattende vedlikehold.

Ny romferge byr på myke landinger

Romfergen fløy sin siste tur i 2011, men nå er det klassiske designet på vei tilbake. Det nye Dream Chaser-fartøyet skal – akkurat som Dragon- og Starliner-kapslene – frakte mannskap og forsyninger til Den internasjonale romstasjonen, ISS, på 2020-tallet.

Fartøyet måler bare ni meter i lengden, bare en fjerdedel av lengden til den opprinnelige romfergen, og den har plass til sju passasjerer. Med en belastning på under 1,5 g under nedstigningen – sammenlignet med 3 g i romfergene og 4–8 g i andre romkapsler – gir Dream Chaser den mest behagelige landingen i romfartens historie.

Størrelsen gjør også at Dream Chaser kan lande på en vanlig rullebane for kommersiell flytrafikk, og romflyet er derfor godt egnet til romturisme.

Kapsel blir romtaxi for turister

Driftssikkerheten av de nye farkostene vil være med på å presse prisen for en billett til verdensrommet nedover. Begge firmaene forventer at prisen for et sete om bord på en av de to nye kapslene vil komme så langt ned at selv privatpersoner kan få råd til en plass om bord. I første omgang har de to kapslene barbert 28 prosent av prisen Nasa betaler per billett.

Derfor har firmaene også fått mulighet til å ta hensyn til komfort og underholdning. I Crew Dragon-kapselen er det hele fire store vinduer, slik at passasjerer kan følge himmelen mens den går fra blå til svart og iaktta planetens krumming under dem.

I Starliner-kapselen er kabinen utstyrt med trådløst internett, slik at kommende romturister kan underholde seg selv på reisen opp til ISS, som kan vare i flere dager. Uansett om de reiser for egen del eller fordi de er på jobb, blir turen til verdensrommet nå mye mer behagelig.

Les også:

Romfart

SpaceX har solgt den første billetten til månen

2 minutter
astrotest
Romfart

Eksploderer en astronaut uten romdrakt?

1 minutt
Astronaut
Romfart

Så mye tjener Nasas astronauter

1 minutt

Logg inn

Feil: Ugyldig e-postadresse
Passord er påkrevd
VisSkjul

Allerede abonnement? Har du allerede et abonnement på magasinet? Klikk her

Ny bruker? Få adgang nå!