Fortsatt erövring av rymden (uppdaterad)

NASA:s rymdskyttlar har nu gjort sitt. På sätt och vis trist, men det ger å andra sidan öppning för nya möjligheter. Just nu så befinner sig ett antal ryska och amerikanska astronauter/kosmonauter på rymdstationen ISS. Hur ser deras framtid ut? Vad gör de om något skulle hända?

Som det ser ut just nu så finns det en kortsiktig plan, samt två långsiktiga.

De närmaste åren
Hade Atlantis fått ett problem på nedfärden så fanns det en Soyz-kapsel i beredskap. Numera så finns det alltid en Soyuz-kapsel kopplad till ISS för att kunna evakuera besättningen.

Förutom mat, utrustning och besättningsbyten så behöver ISS med jämna mellanrum bränsle till sina styrraketer för att förhindra att rymdstationen börjar sjunka mot jorden.

Det ökade behovet av stöttning från Ryssland till både de europeiska och amerikanska rymdprogrammen har inneburit en ny vår för Soyuz.

More than four decades after its first launch, the Soyuz should really be showing its age, but it remains one of the world’s most reliable rockets.

Twenty Soyuz boosters will be produced at a Samara plant by the end of the year – several years ago the numbers were in single digits. The Soyuz chief engineer, Sergey Volkov, says that the rocket remains popular not just because of its record.

“It might look similar to the earlier models, but inside the Soyuz is constantly being upgraded. As to the reason we still use the basic model: I believe it is the perfect rocket in its fundamental design. We predict that they will be used for another forty years at the very least.”

The constructors are saying that the transition from the prestige-driven “space race” of the Cold War era to a new regime of operations is now complete.

“This is a project that makes solid financial sense to us – it isn't just a political gesture. And we are hoping it is just a springboard,” admitted Paskevich.

Förutom bemannade Soyuz så använder ryssarna sig av Progress-kapslar för att skicka utrustning och mat till ISS. Progress är en engångsfarkost och kan inte ta med sig människor tillbaka till Jorden då den inte är försedd med livsuppehållande system eller utrustning för att landa. Besättningen på stationen fyller den i stället med avfall och när den är full så skickas den in i Jordens atmosfär där den brinner upp. Sopförbränning på en högre (och dyrare) nivå!

Ryssarna har redan tidigare lagt ner sitt rymdskyttelprogram Buran. Det blev en enda flygning 1988 innan Sovjetunionen kollapsade och med det även ekonomin för det ryska rymdprogrammet. Konstruktionen var misstänkt lik den amerikanska rymdskytteln.

Både Soyuz och Progress skjuts upp från den "ryska" (Ryssland leasar den av Kazakstan) Baikonur-anläggningen i Kazakstan. Anläggningen leasas fram till 2050, men Ryssland vill bli kvitt sitt berende av Kazakstan och planerar därför en ny anläggning i närheten av Kina. Det finns även planer på att skjuta upp en Soyyz-raket från Kourou i Franska Guiana i Augusti. Ombord kommer det att finnas en satellit till det europeiska Galileo GPS-nätverket.

Soyuz rockets usually take off from the Baikonur Cosmodrome in Kazakhstan, taking supplies and crew members to the International Space Station. Now, for the first time, it will blast off from a non-Russian spaceport.

Over the past eight years, the European Space Agency (ESA) has spent more than half-a-billion dollars on building a launch pad and adapting the Soyuz for its South American space center in Kourou.

Kanske samarbetet med Ryssland blir en drivande faktor i den kommersialisering av rymdprogrammet som NASA vill genomföra, se nedan?

Den Europeiska rymdmyndigheten ESA har möjlighet att skicka upp utrustning till ISS med Ariadne-rymdraketer utrustade med ATV - Automated Transfer Vehicle. Detta är en farkost som liknar Progress-konceptet. Två stycken har blivit uppskickade till ISS och tre till är inplanerade fram till 2015. På samma sätt som med Progress så brinner ATV upp när den skickas tillbaka ned i Jordens atmosfär. ESA har tidigare planerat att fortsätta utveckla ATV för att kunna även transportera personal till och från ISS. Men Europas försämrade ekonomi har inneburit att man lagt detta projekt på is. I stället så förbereder man ett samarbete med NASA. Precis som NASA så står alltså ESA snart utan ett färdigt alternativ för transporter till och från ISS.

Ett nytt alternativ är den japanska H-II Transfer Vehicle (HTV). Den har testats i två uppskjutningar och har möjlighet att bära upp utrustning till ISS. Till skillnad från ATV och de ryska Soyuz och Progress så kan inte HTV automatiskt docka med ISS. I stället så får den manövrera till en position nära stationen där besättningen på ISS tar tag i HTV:n med en Canadarm2 och manövrerar den till en dockningsplats på stationen. HTV brinner, på samma sätt som Progress och ATV, upp när den återvänder in i Jordens atmosfär.

ATV och HTV är betydligt modernare än Soyuz och kan bära dubbla mängden utrustning jämfört med Progress, men det är de ryska farkosterna som kommer att vara arbetshästarna några år till.

En stor fördel som man har haft med de parallella ryska och amerikanska rymdprogrammen är att det har funnits alternativ. Om ett tekniskt problem uppstår (liknande de rymdskytteln hade efter Challenger och Columbia katastroferna, eller ryssarna hade då Sovjetunionen brakade ihop och deras rymdanläggning hamnade i ett fritt Kazakstan), så fanns det någon annan som kan hjälpa till (mot en viss betalning givetvis). Nu finns inte längre denna möjlighet. Blir det problem med Soyuz så kan det bli en oerhört besvärlig situation för de som är uppe på ISS. Soyuz har dock mycket bra statistik och är en robust konstruktion. Kanske de civila företagen kommer att medföra en ändring tillbaka till det bättre?

Vi fnissade lite åt ryssarna när Sergei Krikalev satt fast på den sovjetiska/ryska rymdstationen Mir, men nu befiner vi oss själva i samma sits. (Krikalev är inte den enda kosmonaut som fastnat ute i rymden). Läs för övrigt Krikalevs meriter. Han har en total tid i rymden på 803 dagar! Här står sig Fuglesang helt klart slätt...

Privata alternativ, ISS
NASA har just nu en tydlig inriktning på att lägga ut så mycket som möjligt på entreprenad. Tanken är god. Genom att låta andra göra grovjobbet så kan NASA fokusera sig på forskning och utveckling.

Det som gjorde dessa tankar möjligt var X Price. Utmaningen var att bygga ett rymdskepp som kan nå mer än 100.000 meter och återupprepa bedriften inom 14 dagar.

Scaled Composites. Legendaren Burt Rutans bolag har redan varit inblandade i att utveckla White Knight/SpaceShip One, som vann utmaningen den 4 oktober 2004, d.v.s. att bygga den första kommersiella farkosten som når rymden. Rutan är liksom Kelly Johnsson känd för att utveckla helt nya designer. Ibland så blir det mindre lyckat, men han har också lyckats med det som andra ansåg vara omöjligt. Just nu så ligger Virgin Galactic/Scaled Composites VMS Enterprise White Knight 2/SpaceShipTwo först i tävlingen om att få fram ett kommersiellt alternativ till rymdflygning. De har dock inga planer att koppla ihop sig med ISS, utan satsar på att ta upp turister i rymden.

Utan framsynta miljardärer hade detta inte inträffat. Anousheh och Amir Ansari skapade X Prize, Virgins Richard Branson och Microsofts Paul Allen finansierade SpaceShipOne.

NASA har skapat ett utvecklingsprogram kallat COTS - Commercial Orbital Transportation Services (det finns viss humor på NASA). Programmet syftar i första hand att få fram ett privat alternativ till att försörja ISS fram till 2015, då NASA tror sig ha en ersättare till rymdskytteln.

NASA signed agreements with Rocketplane Kistler (RpK) and Alliant Techsystems (ATK) in 2006, but later terminated the agreement with RpK due to insufficient private funding. NASA awarded another round of contracts for cargo delivery to the International Space Station in December 2008, to Orbital Sciences and SpaceX to utilize their COTS cargo vehicles.

Vilka bolag finns det som är beredda att anta utmaningen? Ett tjugotal bolag skickade in planer till NASA:s upphandling. Men enbart ett fåtal av dessa är realistiskt genomförbara (teknik och ekonomi).

- Rocketplane Kistler. Vann NASA:s första upphandling 2006. Har dock inte lyckats få ihop tillräckligt med finansiärer till sin K-1 farkost. NASA tog därför tillbaka den finansiering som delats ut.

- Alliant Techsystems. Detta är en gigant inom rymdindustrin som ägs av Honeywell och som bl.a. tillverkar bärraketerna till dagens rymdskyttel. Alliant skulle vara huvudleverantör till K-1. Är delleverantör till Orbital. Satsar nog troligtvis att bli leverantör till Boeing och Lockheed Martin för NASA:s framtida program.

- Orbital Sciences. Utvecklar farkosten Cygnus och bärraketen Taurus II. Vann NASA:s andra upphandling 2007. Den första leveransen till ISS är planerad till december 2011, men med tanke på att man ännu inte genomfört något provskott så är jag skeptisk till dessa planer. SpaceX ligger en bit före i denna tävling. Orbital är ingen nybörjare, utan har funnits i branschen sedan 1982. Förutom ISS projektet så har man varit inblandad i NASA-projektet Commercial Crew Development, se nedan. Orbital har fokuserat på att skjuta upp små satelliter. Med hjälp av Pegasus raketen som avfyras från en Lockheed L-1011 Tristar så har man skjutit upp ca 40 satelliter. Orbital samarbetar med bl.a. Alliant för att bygga motorerna till Taurus II.

- SpaceX. Utvecklar farkosten Dragon och bärraketerna Falcon 1 och Falcon 9. Space X vann tillsammans med Kistler NASA:s första upphandling 2006. Den 28 september 2008 nådde en Falcon 1 låg omloppsbana som första civila rymdfarkost. Den 8 december 2010 nådde en Falcon 9 och Dragon hög omloppsbana med möjlighet att nå ISS. Dragon-kapseln gjorde två varv kring jorden och landade sedan i havet. Produktionskapaciteten på Falcon 9/Dragon är en var tredje månad, men kommer att öka till en var sjätte vecka. SpaceX har redan fått civila kontrakt på att bl.a. skjuta upp satelliter till Iridium mobiltelefonnät. Någon gång under 2011 är det tänkt att första leveransen till ISS skall ske. Bakom SpaceX står miljardären Elon Musk som äger PayPal. Detta innebär att SpaceX ser ut att vara det bolag som har längst uthållighet.

Sedan finns givetvis de stora jättarna Boeing (ATV) och Lockheed Martin (ATV/HTV) med. Det är dock intressant att se att hittills så har de faktiskt fått på nöten av de mindre bolagen. De är helt enkelt för dyra! Boeing och Lockheed Martin finns dock med som partner till en del av de de mindre bolagen med sina beprövade bärraketerraketer Delta IV och Atlas V. Jag misstänker dock att de stora jättarna medvetet ligger lågt och satsar på nästa fas, d.v.s. att stötta NASA efter 2015 för att nå längre ut i rymden än bara till ISS.

Ännu så har inget privat bolag lyckats ta upp en last till ISS. NASA:s första upphandling stöp på att bolagen inte fick finansiärer att ställa upp. Vi får hoppas på att finansiärerna orkar i den andra upphandlingen. Rymdforskning är mycket riskfullt och vinsterna är inte jättelika. Men det finns mycket prestige att vinna och kan man få tag på någon med mycket pengar som vill få sitt namn i historieböckerna så finns det möjligheter. Hmm...undrar om Kamprad är sugen på ett litet hobbyprojekt?

Det jag är orolig över är att det inte längre kommer att finnas några pengar över till forskning. Om den vinstgivande kommersiella verksamheten läggs ut på privata bolag, så kommer NASA och ESA att enbart vara en utgift för de inblandade länderna. Förhoppningsvis så kommer det att finnas personer i ledningen som är kloka nog att inse varför det blivit så, men med tanke på den finansiella krisen världen över så riskerar fokus på de närmaste årens rymdverksamhet att ligga på uppskjutning av satelliter för TV, radio, tele och GPS. Frågan är t.ex. om de uppskjutningsplattformar som de civila bolagen satsar på ens kommer att ha kapacitet att föra upp något högre upp än till en geostationär bana? NASA och ESA kommer därför vara tvingade att ha parallella raketsystem, vilket knappast lär bli billigare.

NASA:s fortsatta arbete
Hur ser då framtiden ut för NASA?

Lockheed Martin is the prime contractor to NASA to develop the Orion crew vehicle, a parachute-landing capsule designed to take up to six astronauts to the ISS. Orion, originally commissioned for the now-cancelled Constellation return-to-the-Moon programme, is scheduled to test fly in 2013 and enter service in 2016.

Also in development, with a NASA budget, is Boeing's seven-astronaut Crew Space Transportation (CST)-100 spacecraft, another parachute-landing capsule expected to fly in 2015.

NASA har under en längre tid drivit ett gigantiskt projekt som gick under namnet Constellation. Planen var att i första hand återupprätta en amerikansk närvaro på månen och i andra hand att nå Mars. Men i början av 2010 så lades detta projekt ned på order av president Obama.

Delar av Constellation projektet har överlevt i form av Orion. NASA tänker behålla Orion-kapseln som numera är omdöpt till MPCW - Multi-Purpose Crew Vehicle för att försörja ISS efter 2015. Huvudleverantör av MPCW är Lockheed Martin. Som bärraket utvecklas SLP - Space Launch System som är en förenkling av Ares-raketerna som utvecklades för Constellation. Man återanvänder startraketerna och huvudmotorn från dagens rymdskyttlar.

Boeings CST-100 är en förenklad version av det nedlagda Crew Space Transportation System och är designat att enbart nå ISS. Det har därmed inte förmågan till längre transporter som MPCW har. Jag misstänker att NASA kommer att fortsätta driva dessa två projekt parallellt, då man inte vill lägga alla ägg i samma korg.

Det bidde bara en tumme av det stora projektet Constellation. Men är då planerna på att nå Mars slut i och med detta? Nja, tittar man närmare på MPCW och SLP så ser man att de är modulbaserade system som kan användas för att bygga ut ISS och även bygga ihop en farkost med möjlighet att nå Mars eller månens omloppsbana. Det som saknas är ett system för att ta sig ner till ytan och tillbaka. Min gissning är att vi några år efter att MPCW och LCP tagits i bruk får se en tur runt månen igen och därefter t.o.r Mars för att testa människans uthållighet i rymden. Lite synd om de första astronauterna som kommer nära Mars, men inte får gå ner på ytan.

Förutom upphandlingen av företag som kan försörja ISS fram till 2015 så har NASA lagt ut en hel del av sina framtida projekt på civil upphandling. Min gissning är dock att Boeing eller Lockheed Martin kommer att vinna de flesta av dessa upphandlingar.

Man får inte glömma bort att parallellt med NASA så sysslar även USAF med rymdsatsningar. Nu senaste så var man uppe i rymden i 7 månader med sin X-37. Vad den gjorde där uppe är det dock ingen som vill tala högt om. AFRL - Air Force Research Labs studerar en återanvändbar bärraket. Ungeför som SpaceShipOne.

Vid sidan av de ryska, amerikanska och europeiska rymdprogrammen finns även Kina. Men jag misstänker att de inte har några planer på samarbete de närmaste åren. Tvärtom så planerar de att bygga en egen rymdstation. Kanske en konkurrens mellan Kina och USA kan leda till ett andra rymdrace? Även Indien och Japan har vissa ambitioner i rymden. Vi svenskar finns med på ett litet, litet hörn, då Esrange i närheten av Kiruna är en av Rymdstyrelsen/ESA:s uppskjutningsplatser. Sverige levererar en hel del teknik till rymdprogrammen. Bl.a. så bygger Volvo delar till Ariadnes motorer och svensk miniatyriseringsteknik har rönt stort intresse.













Uppdaterad 11-07-26, 23:16
NASA har precis lagt ut ny information om tidplanerna avseende SpaceX och Orbital.

NASA has "technically" agreed to combine SpaceX's next two demonstration flights of the company's Falcon 9 rocket and Dragon capsule, electing to send the next mission all the way to the space station, according to Bill Gerstenmaier, the head of the agency's human space programs.
...
The unmanned flight would blast off Nov. 30 from Cape Canaveral and reach the space station about one week later, where the lab's Canadian robot arm would reach out and grapple the approaching Dragon spaceship.
...
The first and second stages of the Falcon 9 rocket for SpaceX's cargo flight are already at the company's Cape Canaveral launch pad. The Dragon spacecraft is due to arrive in August or September.
...
Two months after SpaceX's first mission to the space station, Orbital Sciences plans to launch its inaugural Cygnus resupply ship. The company foresees the mission launching in February 2012, according to Thompson.

SpaceX and Orbital's missions will fly to the space station soon before or after European and Japanese cargo freighters dock to the outpost.
...
Orbital Sciences will launch the Cygnus spacecraft on the Taurus 2 rocket from a new pad at Wallops Island, Va.

Delays in installing and checking out the Wallops launch complex's propellant and pressurization systems has pushed back the Taurus 2 rocket's debut flight from October to December, Thompson said July 21.

Det verkar som 2011 kan bli ett spännande år! Jag är dock en smula tveksam att man minskar antalet provflygningar. Även om resultatet från en flygning ser bra ut så brukar man följa planerade testprogram i s.k. mognadsflygningar där man vill få drifttid på nya system. Jag hoppas att detta inte beror på att man ligger efter i tidplanerna och därför försöker skynda på slutfasen. Tidigare erfarenheter från flyg- och rymdutprovning pekar på att detta sällan är ett smart drag.

Uppdaterad 11-08-25, 06:51
En Soyuzraket med en Progresskapsel störtade igår precis efter start.

Ombord på raketen, som är av typen Progress-M-12 M, fanns 3,5 ton gods till den internationella besättningen på ISS.

Den ryska rymdmyndigheten Roskosmos uppger att uppskjutningen av Progress-farkosten gick snett redan efter 325 sekunder. Vrakdelar har hittats i Sibirien.

Även en så pass beprövad konstruktion som Soyuz/Progress kan med andra ord få problem. Nu när rymdfärjan är borta och enda alternativet för tillfället är just Soyuz så är rymdprogrammen i Europa, USA och Ryssland mycket känsliga. Det gäller nu att de privata initiativen visar vad de kan i höst.

Uppdaterad 11-09-16, 16:56
En Souyzkapsel landade igår med två ryska kosmonauter och en amerikansk astronaut ombord.

Nu närmar det sig dessutom första flygningen med SpaceX till ISS.

Over the last several months, SpaceX has been hard at work preparing for our next flight — a mission designed to demonstrate that a privately-developed space transportation system can deliver cargo to and from the International Space Station (ISS). NASA has given us a Nov. 30, 2011 launch date, which should be followed nine days later by Dragon berthing at the ISS.

NASA has agreed in principle to allow SpaceX to combine all of the tests and demonstration activities that we originally proposed as two separate missions (COTS Demo 2 and COTS Demo 3) into a single mission. Furthermore, SpaceX plans to carry additional payloads aboard the Falcon 9’s second stage which will deploy after Dragon separates and is well on its way to the ISS. NASA will grant formal approval for the combined COTS missions pending resolution of any potential risks associated with these secondary payloads. Our team continues to work closely with NASA to resolve all questions and concerns.

This next mission represents a huge milestone not only for SpaceX, but also for NASA and the US space program. When the astronauts stationed on the ISS open the hatch and enter the Dragon spacecraft for the first time, it will mark the beginning of a new era in space travel.