11 kilométer vezeték

 2014.05.23. 16:00

We_Seven.jpgA Mercury-űrhajó alig volt nagyobb egy telefonfülkénél, mégis 11 kilométer elektromos vezetéket pakoltak bele: bonyolult szerkezet volt. Ez is olvasható Amerika első hét asztronautája által írt "We Seven" (Mi, heten) c. könyvben, amiből ezen a blogon fordítunk részleteket magyarra. A következőkben John Glenn írását közöljük:

"Többször hallottam emlegetni, hogy Rube Goldbergen kívül senki más nem találhatta volna fel a Mercury-űrhajót, amivel repültünk. Ha ez alatt azt értik, hogy a Mercury primitív szerkezet, akkor tévednek. Ha azonban ezzel azt akarják kifejezni, hogy „komplikált” gépezet, akkor teljes mértékben igazuk van. A Mercury-űrhajó a valaha épített legbonyolultabb szerkezetek közé tartozik. Ha figyelembe vesszük, hogy ez a kisméretű űrhajó – ami nem sokkal nagyobb egy telefonfülkénél – sok ezer különböző alkatrészből áll, és ezeket összesen 11 kilométer hosszú elektromos vezeték köti össze, akkor lehet némi fogalmunk arról, milyen kényes feladat volt megtervezni és megépíteni úgy, hogy még működjön is.
Még megdöbbentőbb a végeredmény, ha azt is számításba vesszük, hogy a mérnököknek teljesen az alapoktól kellett mindent kifejleszteniük, ráadásul, az elejétől fogva számtalan tényező ellenük dolgozott. Ha például kezdetben lett volna egy jóval erősebb gyorsítórakétánk, pár lépést mindjárt megspórolhattunk volna, és valószínűleg hamarabb a végére értünk volna. Gyorsítórakétáink tolóerejében rejlik ugyanis a megoldás kulcsa. Akkoriban azonban nem rendelkeztünk nagyobb gyorsítórakétával. A jövőben jó néhány elkészül majd, így például a nyolc hajtóművel rendelkező hatalmas Saturn, aminek együttes tolóereje 6,8 millió Newton, vagy a 2,2 millió Newton tolóerejű új Titan II interkontinentális ballisztikus rakéta. Ez azonban a Mercury-program elején még a jövő zenéje volt, és nem várhattuk meg, amíg elkészülnek velük. Abból kellett dolgoznunk, amink volt. Nem számíthattunk semmilyen forradalmi áttörésre. Ami a gyorsítórakétát illeti, a választék egyetlenegy típusra korlátozódott, és ezt épp akkoriban gyártották: nem más volt, mint a 20 méter magas Atlas interkontinentális ballisztikus rakéta; hajtóműveinek együttes tolóereje 1,6 millió Newton. Ez épp elég volt arra, hogy földkörüli pályára állítson egy rakományt – beleértve az űrhajót, a fedélzetén lévő embert, és minden mást, amire az űrhajó irányításához és az életben maradáshoz szükség volt: ez így együtt azonban nem lehetett két tonnánál nehezebb.

A mérnökök munkáját számos körülmény korlátozta, és ezeket a kezdettől fogva észben kellett tartaniuk. Gyorsan kellett dolgozniuk, és ennek érdekében a rendelkezésre álló alkatrészekkel kellett beérniük. Korlátozott mennyiségű elektromos árammal kellett működtetni az űrhajó különféle rendszereit, a kapszula teljes tömege pedig nagyon csekély lehetett. Ez utóbbi azt jelentette, hogy mérnökeinknek le kellett mondaniuk a készen beszerezhető termékekről – köztük az üzemanyag-pumpákról, a rádiókról, az akkumulátorokról, a szelepekről és a fúvókákról. Amit csak lehetett, kisebb méretben újra le kellett gyártaniuk, hogy a kapszula össztömege a megszabott határok között maradjon. Ez elképesztően nehéz – ugyanakkor életbevágóan fontos – feladat volt. A nélkülözhetetlen, de nehéz alkatrészek érdekében valami más, általunk kevésbé fontosnak ítélt elemet ki kellett hagyni a kabinból.
A feladat még bonyolultabb lett, mivel további időt emésztett fel a berendezések lekicsinyítése. A mérnököknek tizennyolc hétbe telt például, mire kidolgozták azt a röplabda méretű és formájú, pehelysúlyú, gömbalakú tartályt, amibe a földkörüli küldetésekhez szükséges közel két kilogramm oxigén kerül. A tartálynak elég ellenállónak kellett lennie, hogy kibírja a brutális 517 Bar túlnyomást, mivel csak így működött az oxigénellátó rendszer. Ezekből a tartályokból minden űrhajóba két példány került – egyik az üzemi használatra szolgált, a másik pedig a tartalék volt arra az esetre, ha az elsővel valami probléma adódna.

A tartalékrendszerek okozták a legnagyobb fejtörést a mérnökök számára, és egyúttal ezek is vitték el a legtöbb időt. A biztonság érdekében az egész űrhajó minden rendszerét duplikálni kellett, ha esetleg az egyik meghibásodna. Az űrhajó helyzetét irányító rendszert (attitude control system) például úgy alakították ki, hogy automatikusan és kézi vezérléssel is lehessen működtetni – ilyenkor az Asztronauta a kesztyűs jobb kezével irányította. A két alternatív rendszernek egy eleme sem közös, így ha az egyikben történetesen szivárogna az üzemanyag, vagy valami ehhez hasonló probléma merülne fel, attól még a másik működőképes marad. A mérnökök három különböző módszert dolgoztak ki az apró fékezőrakéták gyújtására. Ezek segítségével hagyjuk el a földkörüli pályát, amikor eljön a hazatérés ideje. A fékezőrakétákat a műszerfalon lévő automatikus időzítő, vagy ennek hibája esetén az Asztronauta is aktiválhatta, illetve a földi állomásokról rádión is fel lehetett küldeni a gyújtási parancsot, ha az első két módszer nem vezetett volna eredményre.

A mérnököknek volt egy szavajárása, amivel a tartalékrendszerekhez való ragaszkodásukat fejezték ki: a „redundancia” elvének hívták. Mi a magunk részéről úgy gondoltuk, hogyha létezik valami, ami egy küldetés során tényleg képes a biztonságunkat szavatolni, akkor az legkevésbé sem tekinthető „redundánsnak”. De belementünk a játékba mindaddig, amíg a mérnökök azt érzékeltették, hogy a redundanciáik nélkülözhetetlenek. A lényeges szempont az, hogy az alkatrészek megduplázása újabb kilókkal járult hozzá a kapszula tömegéhez, és így még fontosabb lett az alkatrészek miniatürizálása, hogy végül az összes beférjen az űrhajóba. Most már kezdik érteni, miért okozott akkora fejtörést az űrhajó összeszerelése.

De ez még mindig nem volt minden. A tetejébe ugyanis a mérnököknek meg kellett bizonyosodniuk arról, hogy az űrhajó képes teljesen automatikusan repülni. Ez ismét a biztonság jegyében történt. Üres kapszulákat kellett felbocsátani a világűrbe, mielőtt egy pilóta életét kockára tennék – ez így történt a Redstone gyakorlórepülések és az Atlas földkörüli küldetései esetében is. Az űrhajót tele kellett pakolni érzékeny időzítőkkel, szenzorokkal, önszabályzó kezelőszervekkel és automata szelepekkel, amik szükség esetén képesek magukban is elvezetni az űrhajót. Ezek szabályozzák az oxigén áramlását a kabinban és az Asztronauta szkafanderében, fenntartják a fülke előírt nyomását és hőmérsékletét, valamint tájékoztatják a földi irányítást arról, hogy az előbbieket mennyire sikerült megvalósítani. Ily módon a küldetés kudarca esetén is pontosan tudják majd a mérnökök, hogy mi romlott el, és a hiba kiküszöböléséhez nem kell fölösleges változtatásokkal kísérletezgetni. További hónapokat vett igénybe, mire kidolgozták ezeket a mérési eljárásokat, és beillesztették a rendszerbe. Ezek újabb kilókkal növelték az össztömeget, és még több helyet vettek el az amúgy is nagyon szűkös űrhajóból."

A bejegyzés trackback címe:

https://deke.blog.hu/api/trackback/id/tr176198276

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.