Onmisbare ruimtetaxi | Technisch Weekblad
Nieuws

Onmisbare ruimtetaxi

Op zijn vroegst maakt de space shuttle pas in mei 2005 weer een vlucht, na een gedwongen pauze van ruim twee jaar. Intussen kruipt Nasa diep door het stof en belooft beterschap.

Ruimteveer Colombia op weg naar het lanceerplatform bij het Kennedy Space Center. Door een beschadigd hitteschild verbrandde vlucht 107 op de terugweg.

Ook dat nog. Alsof Nasa sinds 1 februari 2003 – de fatale desintegratie van de Columbia – nog niet genoeg was getroffen, hielden de tropische cyclonen Charley, Frances en Jeanne de afgelopen maanden flink huis in het Kennedy Space Center in Florida. Hier zijn de voorbereidingen in volle gang voor de terugkeer van de space shuttle Discovery.

Eerst werd het lanceerplatform ernstig beschadigd en eind september vernielde Jeanne een groot aantal wandpanelen van het Vehicle Assembly Building. Bijna gelijktijdig moest het werk aan de externe brandstoftank bij Lockheed Martin in New Orleans worden stilgelegd, omdat Ivan op bezoek dreigde te komen. Dat laatste gebeurde uiteindelijk niet maar het werk liep wel vertraging op. Waarschijnlijk zal Discovery niet voor mei of zelfs juli 2005 de lucht ingaan.

 

Zware payload

Het is vertraging die Nasa niet kan gebruiken, want hierdoor loopt de opbouw van met name het internationale ruimtestation (ISS) steeds meer vertraging op. Want het zijn alleen de drie overgebleven shuttles (Discovery, Endeavour en Atlantis) die in hun vrachtruim zware payload kunnen vervoeren. En ook hoognodige reparaties aan de Hubble telescoop moeten wachten. Vandaar dat Nasa inmiddels een prijsvraag heeft uitgeschreven om met alternatieve technologieën reparaties uit te voeren aan de voor astronomen zo belangrijke telescoop.

In goeden doen zou de space shuttle koers zetten naar de telescoop, zodat astronauten met een of meer ruimtewandelingen herstelwerkzaamheden kunnen uitvoeren, zoals sinds 1990 driemaal is gebeurd. Maar de space shuttle is niet in goeden doen en lijkt meer op een chronisch zieke patiënt die maar niet beter wil worden.

 

25 Keer per jaar

Het begon allemaal zo mooi met de eerste lancering van de Columbia op 12 april 1981. Al in de jaren zestig maakte Nasa plannen voor een herbruikbaar ruimteveer dat zo’n 25 maal per jaar inzetbaar zou zijn. Dit omdat de Amerikaanse regering een goedkoper ruimtevaartprogramma wilde na de peperdure Apollo-missies. De space shuttle moest in zijn vrachtruim (18,3 x 4,6 meter) dure payload als spionage, aardobservatieen telecommunicatiesatellieten kunnen meevoeren, en ze in de juiste baan brengen, maar ze ook via het remote manipulator system (RMS) weer kunnen terugbrengen naar de aarde.

En zo ontwierpen de ingenieurs van Nasa in 1972 een space shuttle voor 5 tot 8 bemanningsleden. Het 37,2 meter lange ruimteveer heeft twee boosters (hulpraketten met vaste brandstoffen) en een grote, externe brandstoftank. Met zijn Deltavleugel kan hij na terugkeer in de dampkring een landing maken, net als een zweefvliegtuig. De space shuttle ontwikkelt met zijn drie hoofdmotoren en startraketten een totale stuwdruk van 30,4 miljoen newton.

Oorspronkelijk zou het ruimteveer meeliften met een Boeing-747 verkeersvliegtuig en dan vanaf grote hoogte en een snelheid van 1200 km/uur de dampkring verlaten, maar dat bleek toch te kostbaar. Terugkeer in de dampkring is mogelijk dankzij het hitteschild van 30.000 keramische tegels die bestand zijn tegen een temperatuur van 1650 graden Celsius.

Rockwell International, Lockheed Martin en Boeing, de belangrijkste hoofdaannemers, hebben zes ruimteveren gebouwd waarvan de eerste (Enterprise) slechts een prototype was. De eerste vlucht had al in 1979 moeten worden gemaakt maar werd twee jaar uitgesteld vanwege technische problemen met de hoofdmotoren. Na de eerste lancering op 12 april 1981, raakten men niet alleen in de VS maar ook in de rest van de wereld diep onder de indruk van deze technische prestatie. Dat gold ook voor de voormalige Sovjet Unie, die een identiek ruimteveer presenteerde met de fraaie naam Buran (‘sneeuwstorm’). Buran maakte in 1988 slechts één vlucht, om daarna wegens geldgebrek nooit meer op te stijgen.

 

Rubberen ring

De droom van de onaantastbare space shuttle spatte op 28 augustus 1986 wreed uiteen, toen 73 seconden na de lancering de Challenger explodeerde. Zeven astronauten, waaronder de onderwijzeres Christa McAuliffe, verloren daarbij het leven. Het ongeval dompelde Nasa in een crisis en er volgde een diepgaand onderzoek van de commissie Rogers. Daaruit bleek dat de oorzaak moest worden gezocht in de breuk in een rubberen O-ring, die fungeerde als afdichting op een van de startraketten. Er sloegen vlammen over naar de externe tank met vloeibare stuwstof, waarna een enorme explosie volgde.

In haar onderzoek concludeerde de commissie-Rogers dat er veel mis was met de veiligheidscultuur van Nasa. Door de grote tijdsdruk zouden waarschuwingen van technici en ingenieurs over de kwetsbaarheid van deze afdichtringen bij koud weer zijn genegeerd door het management.

 

Hitteschild

Langzamerhand krabbelde Nasa vanaf 1988 weer op met de vier resterende shuttles. De veiligheidsprocedures werden aangescherpt, en er deden zich geen nieuwe rampen meer voor. Tot de eerste februari 2003 toen de Columbia bij terugkeer in de dampkring desintegreerde, als gevolg van een beschadiging van het hitteschild bij de lancering tien dagen eerder. Een loslatend stuk van de isolatielaag van de externe brandstoftank was tegen de shuttle aangeslagen, en had een gat van enkele decimeters geslagen in het vitale deel van het hitteschild. Dat kostte zeven astronauten het leven.

Het verlies van een tweede space shuttle bracht wederom een grootscheeps onderzoek op gang. Na bijna een jaar kwam de commissie Gehman met een vernietigend verslag. Het ongeval zou wederom te danken zijn aan gebrek aan gebrekkige communicatie tussen leidinggevenden en de werkvloer. Zo hadden technici bij de lancering van de Columbia al gewezen op het loslaten van de isolatielaag bij de start, maar de verantwoordelijken dachten dat het geen kwaad kon.

Op 8 september van dit jaar moest Sean O’Keefe, topman van Nasa, verschijnen voor de senaatscommissie voor handel, industrie en transport in Washington. O’Keefe ging diep door het stof en beloofde beterschap om de wantrouwende senatoren ervan te overtuigen dat Nasa er alles aan gelegen is om de veiligheidscultuur drastisch te verbeteren en een herhaling van de rampen met de Columbia en Challenger voor te voorkomen.

De Nasa-topman meldde verder de oprichting van een speciaal Engineering and Safety Center (NESC) dat de veiligheid voor toekomstige missies moet vergroten. Voorts komen er allerlei extra maatregelen, zoals een digitale camera bij de externe brandstoftank om eventuele loslatende strips direct te registreren. Andere maatregelen zijn in voorbereiding. Keefe: ‘Honderd procent veiligheid kunnen we niet garanderen maar ik denk dat bij de hervatting de space shuttles veiliger zullen zijn dan voorheen.’

 

Wringen

Maar wat zal dat in de praktijk betekenen? De Amerikanen hebben natuurlijk veel krediet verspeeld. Zo goed en zo kwaad als het ging hebben de Russen de vluchten naar het ruimtestation

ISS overgenomen, maar het begint steeds meer te wringen. En de Esa ziet zijn belangrijkste onderdelen voor het ruimtestation, zoals de Columbus module en de ATV, steeds verder naar achteren verschuiven. Toch is er volgens de Nederlandse astronaut André Kuipers geen alternatief: ‘De space shuttle is voorlopig het enige ruimtevaartuig om het internationale ruimtestation af te bouwen.’

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW