Kaikki raketit eivät räjähdä: rahtialus laukaistiin nyt onnistuneesti

Progress nousee lentoo Sojuz-raketilla
Progress nousee lentoo Sojuz-raketilla

Jos joskus on huonoa onnea, on avaruusaseman rahtikuljetuksilla sitä ollut viime aikoina: sitten viime lokakuun, on kolme rahtialusta epäonnistunut eri syistä viemään rahtia asemalle. Onneksi välissä on ollut kaksi onnistunutta kuljetuslentoa, ja nyt näyttää siltä, että tänään aamulla matkaan laukaistu venäläinen Progress 60 pystyy myös saamaan rahtinsa perille.

Aluksen mukana on kolme tonnia tarvikkeita, ruokaa, happea ja polttoainetta avaruusaseman kolmelle asukkaalle. Jos rahtilento pääsee telakoitumaan onnistuneesti asemaan ensi sunnuntaina, jatketaan seuraavan kolmihenkisen miehistön lähtövalmisteluja normaalisti ja siten aseman asukasmäärä olisi "normaali" kuusi jälleen heinäkuun lopussa.

Tarkalleen ottaen lennon numero on Progress M-28M/60P ja se käytti Sojuz-U -kantorakettia, joka lähetettiin matkaan Baikonurin kosmodromista klo 5:55:48 Suomen aikaa tänään aamulla.

Kyseessä on jo 60. nykyisen mallinen Progress-alus, ja se lentää nyt perinteistä, erittäin turvallista ja luotettavaksi havaittua hitaampaa rataa pitkin asemalle, sillä tällä kertaa venäläiset halusivat tehdä kaiken erittäin varman päälle. 

Historiallisesti Progress-alukset ovat olleet erittäin luotettavia. Tosin myös viime sunnuntaina räjähtänyt Falcon 9 -raketti sekä sen kuljettama Dragon ovat olleet tähän saakka erittäin luotettavia; avaruusaseman huoltolentoja on tietoisesti jaettu useille eri raketeille ja aluksille, jotta yksittäisen kohtaamat ongelmat eivät vaikuttaisi liikaa avaruusasemaan. Nyt tosin kolme neljästä käytössä olevasta aluksesta on kokenut ongelman viime aikoina, mitä voi pitää erittäin epätodennäköisenä.

 

 

Syypääksi edellisen Progress-lennon epäonnistumiseen on varmistunut raketin toinen vaihe, joten nyt käytettyyn rakettiin tehtiin pieniä muutoksia. Ne näyttivät toimivan, ja Sojuz asetti Progressin normaaliin tapaan kiertoradalle vain vajaat yhdeksän minuuttia kestäneen nousun päätteeksi. Progress avasi antenninsa ja aurinkopaneelinsa normaaliin tapaan, ja lennonjohto sai siihen yhteyden. Yllä on Progressin lähettämä selfie avaruudesta.

Samalla varmastikin monissa paikoissa pääsi pitkä helpottunut huokaus.

Seuraava rahtilento asemalle on tarkoitus tehdä elokuussa japanilaisella HTV-aluksella. Myös nyt laukaistun Progressin oli tarkoitus lentää alun perin vasta elokuussa, mutta venäläiset onnistuivat hilaamaan sen laukaisua eteenpäin. Asemalla ja sen asukkailla ei olisi ollut mitään hätää ennen ensi lokakuuta, vaikka he eivät olisi saaneet yhtään täydennyksiä tässä välissä, mutta onnistunut rahtilento tekee toiminnan paljon mukavammaksi ja varmemmaksi.

Gaian tankit täynnä ESA-blogi Pe, 06/12/2013 - 23:37
Gaia valmis tankkaukseen!
Gaia valmis tankkaukseen!
Gaiaa tankataan

Marraskuun lopussa ESAn tähtikartoittajasatelliitti Gaia oli jo lähes valmis laukaisuun, jonka pitäisi nykysuunnitelman mukaan tapahtua 19. joulukuuta Kouroun avaruuskeskuksesta Ranskan Guayanasta, Etelä-Amerikasta päiväntasaajan luota Atlantin rannikolta klo 11:12 Suomen aikaa.

Olennaisin Gaialle itselle tapahtunut asia viime päivinä oli sen tankkaus. Laukaisun aikaan sillä on tankeissaan 296 kg polttoainetta, mistä suurin osa käytetään matkalla havaintopaikalle Lagrangen pisteeseen numero 2 noin 1,5 miljoonan kilometrin päässä Maasta sekä asettumiselle oikealle paikalle siellä. 

Sen jälkeen aluksen isoja rakettimoottoreita käytetään vain suuriin radan- tai asennonmuutoksiin, sillä satelliitin rutiininomaisesta asennonsäädöstä pidetään huolta pienemmillä kylmää kaasua suihkuttavilla mikrorakettimoottoreilla.

Gaian asennonsäätö on periaatteessa helppoa, sillä sen ei täydy monien teleskooppien tapaan osoittaa tarkasti tiettyyn kohtaan taivaalla, vaan se pyörii hitaasti akselinsa ympäri – nopeus on neljä kierrosta vuorokaudessa. Verkkainen vauhti kääntää sitä koko ajan uuteen kohtaan taivasta ja pitää samalla sen hyrräilmiön avulla suunnassaan.

Voimakkaiden rakettimoottorien polttoaineena käytetään hydratsiinia, luotettavaa ja toimintavarmaa, mutta valitettavasti ihmisille hyvin myrkyllistä nestettä. Siksi Gaian tankkaaminen tehtiin hyvin varovasti ja erityisesti tankkaukseen varustellussa rakennuksessa. Sitä varten Gaia piti siirtää erityisessä, hyvin puhtaassa kuljetuslaatikossa Kouroun avaruuskeskuksessa rakennuksesta toiseen, niin sanotusta S1B-hallista S5-rakennukseen.

Suuri säiliö, missä käytännössä laukaisuvalmis Gaia siirrettiin hallista toiseen, oli kuin pieni puhdastila. Siinä on oma ilmastointilaitteistonsa, mikä pitää sen sisäilman oikeassa lämpötilassa, kosteudeltaan sopivana ja mahdollisimman pölyttömänä.

Gaian käyttöön laatikko oli hieman suuri, sillä se on suunniteltu suurimpia Ariane 5:n kyytiin mahtuvia satelliitteja varten. Tällainen on muun muassa suuri ATV-rahtialus. Sama kuljetuslaatikko on palvellut aikaisemmin myös sellaisia kuuluisia avaruusaluksia kuin Herschel, Planck ja Envisat.

Kuljetus hallista toiseen eteni varovasti vauhdikkaimmillaan vain 10-20 kilometrin tuntinopeudella kuorma-auton vetämänä. Vajaan kilometrin matkaan kului hieman vajaa tunti.

Aivan ilman ongelmia ei operaatio kuitenkaan sujunut: kun Gaia oli saatu tankkaushallin ilmalukkoon, huomattiin, että lintu oli lentänyt avoimesta ovesta sisälle. Se piti hätistää pois ja tila puhdistaa uudelleen, ennen kuin kallisarvoinen satelliitti nostettiin pois kuljetuslaatikostaan.

Sen jälkeen Gaia kiinnitettiin erityiseen tankkaustelineeseen, minkä päällä sen tankit täytettiin polttoaineella maanantaina 2. joulukuuta.

Gaiaa tankataan

Tämän jälkeen Gaia on siirretty kantoraketin nokkaan kiinnitettäväksi. Ensin se liitetään sovittimeen, mikä myöhemmin  kiinnitetään kantoraketin ylimpään (neljänteen) vaiheeseen, joka tunnetaan nimellä Fregat. Sitten Gaian ympärille kiinnitetään raketin nokkakartio. Lopulta koko nokkapaketti nostetaan laukaisualustalla odottavan Sojuz-kantoraketin nokkaan.

Seuraamme tästä alkaen tiiviimmin Gaian laukaisuvalmisteluja, laukaisua 19. joulukuuta ja sen jälkeen satelliitin matkaa kohti havaintopaikkaansa. Gaian tieteellinen johtaja on suomalinen Timo Prusti ja Helsingin yliopiston tutkijat osallistuvat aktiivisesti lennon tieteelliseen toimintaan.

Laitetaanko kolmet potkurilaitteet?

Maersk Edinburgh -alus Cuxhavenin luona (kuva flickr/cuxclipper)
Maersk Edinburgh -alus Cuxhavenin luona (kuva flickr/cuxclipper)

VTT tiedottaa tuoreimmassa uutislehdessään uudenlaisista laivan potkureista, joilla saadaan aikaan huomattavia säästöjä. Yhden rahtilaivan polttoainesäästöt voivat nousta yli puoleen miljoonaan euroon vuodessa. Koska suuri osa maailman kaupasta kulkee rahtilaivoilla ja valtaosa tavaroistamme tulee meriteitse, voi säästö näkyä meidän jokaisen kukkarossa!

Tutkimuksessa selvitettiin, millaisia hyötyjä saadaan yhdistämällä suomalaisen ABB:n kehittämä peräsinpodjärjestelmä ja espanjalaisen Sistemarin kärkilevypotkurit vastakkain pyöriviin CRP-potkureihin. Uusi potkurijärjestelmä osoittautui tutkimusprojektissa pienemmän polttoainekulutuksen ja päästöjen ansiosta lupaavaksi vaihtoehdoksi perinteisille potkureille. Niihin verrattuna uuden järjestelmän polttoaineenkulutus on noin 10% pienempi, ja jälkiasennettunakin laitteisto tuo 5 prosentin säästön. Rahana säästöt ovat siten yli puoli miljoonaa euroa vuodessa.

TRIPOD-projektin tavoitteena on ollut parantaa potkurin hyötysuhdetta yhdistämällä samaan järjestelmään kolmea jo yksittäin käytössä olevaa ratkaisua, joiden tiedetään olevan hyötysuhteeltaan korkeita. Tällaisia ovat mm. ruoripotkurijärjestelmä, kärkilevypotkuri sekä vastakkain pyörivät potkurit.

Sähköinen peräsinpodjärjestelmä mahdollistaa päämoottorin sijoittamisen vapaasti laivaan. Kehitetyssä potkurijärjestelmässä peräsinpod on sijoitettu pääpotkurin taakse. Lisäksi sähköisen peräsinpodin pyörimisnopeutta voi säätää. Tämä parantaa potkurin hyötysuhdetta ja pienentää potkurin aiheuttamaa melua ja värähtelyä.

Kärkilevypotkurin lavan kärkeä voidaan kuormittaa tavanomaista potkuria enemmän, mikä parantaa hyötysuhdetta tavanomaiseen potkuriin verrattuna.

Vastakkain pyörivissä potkureissa takimmainen potkuri hyödyntää etummaisen potkurin virtaukseen jättämää pyörimisenergiaa parantaen näin järjestelmän kokonaishyötysuhdetta.

Projektissa arvioitiin myös uuden potkurijärjestelmän toteuttamista taloudelliselta kannalta tarkasteltavana olleille referenssilaivoille. Jos järjestelmän investointikustannuksia saadaan laskettua, varustamot saattavat tulevaisuudessa olla kiinnostuneita valitsemaan tutkitun propulsiovaihtoehdon erityisesti uusiin suuriin konttilaivoihin.

Uuden potkurijärjestelmän suurin hankaluus on toistaiseksi niiden hinta. Investointi on toistaiseksi sen verran tyyris, että järjestelmän käyttöönotto edellyttää vielä kustannusten pudottamista.

Kolmivuotinen TRIPOD – “Triple Energy Saving by use of CRP, CLT and Podded Propulsion” -ohjelma toteutettiin EU:n seitsemännessä puiteohjelmassa. Siihen osallistuivat VTT ja ABB Suomesta, Sistemar, Cehipar ja Cintranaval-Defcar Espanjasta sekä A.P. Möller Maersk Tanskasta.

Teksti perustuu VTT:n tiedotteeseen.