‘Houston, we hebben een probleem.’
De verkeerd geciteerde zin is zo ingebakken in de populaire cultuur dat het de standaard comeback is geworden voor elk onverwacht ongelukje. Het is ook de laatste zin die NASA’s Artemis II-missiecontrole de komende dagen wil horen, want anders dan wij op aarde zal een astronaut halverwege de maan deze niet mompelen nadat hij per ongeluk zijn toast heeft verbrand.
Een vierkoppige bemanning vertrok op 1 april vanaf het Kennedy Space Center in Florida voor NASA’s eerste maanvlucht sinds Apollo 17 in 1972. De organisatie heeft er alles aan gedaan om de veiligheid van de astronauten te garanderen, wetende dat elke schade aan de dappere mensen haar maanprogramma jaren terug zou kunnen zetten, of helemaal zou kunnen annuleren.
Onderdeel van de verzekeringspolis is een nieuw ruimtepak dat is ontworpen om de Artemis II-bemanning zes dagen lang te ondersteunen – genoeg tijd om naar de maan en terug te gaan – in het geval van een catastrofale gebeurtenis in hun Orion-ruimtevaartuig.
Een reddingsboot in een ruimtepak
Toen Jack Swigert, piloot van de commandomodule van Apollo 13, op 13 april 1970 via de radio “Houston, we hebben hier een probleem” liet horen, had een explosie van een zuurstoftank het ruimtevaartuig net na 56 uur op zijn reis naar de maan ernstig beschadigd. De astronauten aan boord konden niet zomaar een U-bocht maken op 320.000 kilometer afstand van de aarde.
En toen ze geen zuurstof meer hadden, verliet Swigert, samen met commandant Jim Lovell en maanmodulepiloot Fred Haise, hun kreupele ruimtevaartuig en kroop in de maanlander, waarbij hij het gebruikte als een geïmproviseerde reddingsboot voor de aangrijpende rit naar huis.
Maar de Artemis II-missie – een ongeveer tien dagen durende lus rond de maan – zal vliegen zonder maanlander. Als de romp van de Orion-capsule om de een of andere reden scheurt, waardoor de ademende lucht in de leegte terechtkomt, kan de bemanning nergens anders heen. Het antwoord van NASA was om een soort reddingsboot rechtstreeks in hun pakken te bouwen.
Voor deze terugkeer naar de maan ging de ruimtevaartorganisatie ervan uit dat een dergelijk lek zou kunnen optreden en hadden ze een laatste verdedigingslinie nodig om de bemanning een week lang in een vacuüm in leven te houden. Het pak geeft astronauten een overlevingsvenster van 144 uur, de exacte hoeveelheid tijd die nodig is om een translunaire vlucht af te breken, om de donkere kant heen te vliegen en terug naar huis te vliegen.
Hoe het gemaakt is
Het toepasselijk genaamde Orion Crew Survival System (OCSS) dient als dit draagbare toevluchtsoord. Volgens het bestuur Crew Systems-filiaal“de pakken kunnen astronauten tot zes dagen in leven houden als Orion tijdens zijn reis de druk in de cabine verliest, met interfaces die lucht aanvoeren en koolstofdioxide verwijderen.”
Dustin Gohmert, een werktuigbouwkundig ingenieur die aan space shuttle-uitrusting werkte voordat hij het OCSS-programma van het Johnson Space Center overnam, merkt op dat de uitrusting als een onafhankelijk voertuig fungeert. “Ze worden je eigen ruimtevaartuig van persoonlijke grootte dat tot zes dagen mee kan gaan”, zegt hij vertelde CBS News.
EEN Rondleiding door het NASA-laboratorium details over het concept: “In wezen is het ruimtepak een lichaamsvormige ballon die je persoonlijke sfeer vasthoudt”, alleen voor gebruik in het schip. Het pak wordt via een dikke navelstreng rechtstreeks in het Environmental Control and Life Support System (ECLSS) van de Orion-capsule ingebracht. Deze kunstmatige slagader voorkomt dat de astronaut oververhit raakt door gekoeld water door een onderkledingstuk te pompen. Tegelijkertijd fungeert de capsule als een mechanische long die de luchtvochtigheid reguleert, dodelijke kooldioxide verwijdert en een ademend stikstof- en zuurstofmengsel in de helm dwingt.
Astronauten eten en nemen medicijnen in de afgesloten ballon via een doorgangspoort die in hun stijve helmkoepel is ingebouwd. Ze klikken zakken met vloeibaar voedsel en water rechtstreeks in deze klep. Als iemand tijdens de zesdaagse beproeving ziek wordt, bevat de medische uitrusting van het schip een specifiek hulpmiddel dat pillen door dezelfde helmpoort duwt zonder de kostbare druk van het pak te laten ontsnappen.
Elk pak is zorgvuldig afgestemd op de individuele drager en gecombineerd met op maat gegoten, schokabsorberende stoelen voor lancering en terugkeer. Het pak heeft ook een geplooid materiaalontwerp verborgen in de schouders dat zich ontvouwt wanneer erop wordt gedrukt, waardoor de armen voldoende bewegingsvrijheid hebben. De handschoenen zijn gesponnen uit robuuste materialen die feilloos samenwerken met de digitale touchscreens van Orion, terwijl interne microfoons en luidsprekers rechtstreeks in de helm zijn ingebed zodat de bemanning kan communiceren. Om te voorkomen dat je vast komt te zitten in de krappe cabine, lopen de communicatielijnen door een beschermd kanaal aan de rechterpoot.
Zweven zonder zwaartekracht in een krappe cockpit betekent dat een losse draad gemakkelijk een kritieke vluchtschakelaar kan vangen en een ramp kan veroorzaken. Om dit te voorkomen, hebben ontwerpers een asymmetrisch opbergsysteem rechtstreeks in de stof ingebouwd in plaats van vrachtzakken te gebruiken. De rechterdij heeft een speciaal compartiment waarin de temperatuurregelknop past en de dikke pijpen die ijswater naar het ondergoed pompen, waardoor ze vlak tegen het been van de astronaut worden vergrendeld. Ondertussen leiden verborgen leidingen veilig het elektronische brein dat het pak en de leidingen voor menselijk afval bestuurt.
Wat als het schip sterft?
Er is slechts één probleem met de pakken, en er is geen manier om dit op te lossen: ze zijn afhankelijk van de ECLSS van het ruimteschip. Als het levensondersteunende systeem faalt, zullen de astronauten niet overleven, hoe goed hun ruimtepakken ook zijn ontworpen.
Om dat extreme scenario te vermijden, voorkomt de Orion-capsule een catastrofale ECLSS-storing door overlappende vangnetten te implementeren. Lockheed MartinDe ontwerpers en fabrikanten van het schip creëerden een levensondersteunende architectuur met dubbele secundaire pompen en back-upkleppen die automatisch starten als de primaire hardware verstikt. De digitale hersenen van het schip hebben ook redundanties: vier identieke vluchtcomputers voeren de show tegelijkertijd uit. Als een softwarefout ze alle vier wegvaagt, neemt een volledig geïsoleerde vijfde computer (die een totaal andere code draait) het stuur over.
Als elk ruimtevaartuigsysteem faalt en de navelstreng niet meer zweeft, vertrouwt de astronaut op iets dat de reddingsfles wordt genoemd. Deze in het pak geïntegreerde noodzuurstoftank bevat een kleine hoeveelheid ademende lucht.net genoeg om nog een laatste Weesgegroet-operatie uit te voeren, zoals het overschakelen naar een andere ECLSS-zuurstoflijn of uit de capsule stappen nadat hij in de oceaan is neergestort.
Tijdens een nooddaling van de zee verandert de OCSS in een krachtig maritiem overlevingsimperium. Het heeft de vlammende pompoenoranje tint geërfd van het oude Space Shuttle Advanced Crew Escape Suit (ACES) – een kleur die speciaal is gekozen zodat reddingshelikopterpiloten gemakkelijk een mens kunnen zien die in het open water dobbert.
Maar waar de oude ACES-apparatuur slechts ongeveer 10 minuten reddingslucht leverde voor noodsituaties in een lage baan om de aarde, verpakt OCSS een automatisch opblaasbaar persoonlijk drijfapparaat rechtstreeks in de architectuur. Aan deze reddingsboei is een zorgvuldig verpakt noodpakket gekoppeld, met daarin een persoonlijk lokalisatiebaken om reddingsdiensten te kunnen pingen; een gespecialiseerd reddingsmes; en een uitgebreide signaalopslag uitgerust met een spiegel, flitslicht, zaklamp, fluitje en chemische gloeistaven.
Maar als de ECLSS instort tijdens de reis rond de maan. . . het is het einde van de lijn voor de bemanning. Daarom moeten we, als we een rapport lezen of zien over hoe het met Artemis II gaat, goed opletten en nadenken over de zeer reële risico’s die deze vier helden nemen, vanaf het moment dat ze zichzelf vastbinden aan een vliegende bom vol met 5,75 miljoen pond explosieve brandstof, tot het moment dat ze door de atmosfeer schieten en in de Stille Oceaan terechtkomen.
