Poging om ISS met Amerikaans vrachtschip omhoog te stuwen stopt na vijf seconden

Een experiment om het International Space Station omhoog te stuwen met een Amerikaanse Cygnus-vrachtcapsule is mislukt. De boost-manoeuvre stopte om onbekende reden na vijf seconden. Dat levert geen gevaar op voor de astronauten.

De test met de capsule is vroegtijdig afgebroken, schrijft NASA. Het ruimteagentschap deed een proef om het International Space Station een stukje omhoog te duwen met het Cygnus 17-vrachtschip dat sinds februari aan het ISS is gekoppeld. Tijdens de test zouden de motoren van het vrachtschip vijf minuten en een seconde moeten ontsteken. Na vijf seconden werd de test echter afgebroken. Volgens NASA is bekend wat er mis ging en onderzoeken het ruimteagentschap en de maker Northrop Grumman de oorzaak, maar ze maken die vooralsnog niet bekend.

De gefaalde test levert geen gevaar op voor de zeven astronauten die zich momenteel aan boord van het ruimtestation bevinden. Het boosten van het station was niet noodzakelijk en kan in geval van nood worden overgenomen door een Russisch vrachtschip. Op 25 juni wordt naar verwachting een nieuwe test uitgevoerd. Het Cygnus-vrachtschip verlaat het ISS naar verwachting drie dagen daarna.

De test is nodig voor de langetermijnstrategie van het International Space Station. Naast twee kleine modules van Europa en Japan bestaat het ISS uit een Amerikaans en een Russisch deel. Beide delen hebben grotendeels dezelfde capaciteiten, behalve het boosten van het station. Dat moet periodiek gebeuren om te voorkomen dat het station de dampkring in valt. Momenteel kunnen alleen gekoppelde Russische vrachtschepen het ruimtestation omhoog duwen. Vanwege de spanningen tussen westerse landen en Rusland vanwege de oorlog in Oekraïne zoekt NASA naar een alternatief om zelf het station omhoog te stuwen. Dat kan in theorie met de Cygnus-capsule. Dat gebeurde in 2018 al tijdens een test, maar NASA wil die tests nu vaker en langer doen. Tweakers schreef eerder dit jaar een achtergrondartikel over de huidige situatie in het ISS.

Wat vind je van dit artikel?

Geef je mening in het Geachte Redactie-forum.

Reacties (52)

Nou kan ik ook eens een keer mijn Kerbal Space-wijsheid delen.

Wat vanuit traditioneel perspectief “omhoog” is, is eigenlijk ‘versnellen’ in orbitale mechanica. Om een “hogere” baan te bereiken, moet je vooral een hogere snelheid behalen, zodat je “verder” om de planeet heen valt.

In theorie is het vrij makkelijk, gewoon de raketmotor ‘retrograde’ richten, zodat je ‘prograde’ snelheid wint.

Wel heel erg lastig lijkt me dat je dat wel zo moet doen dat het station zelf in balans blijft en niet gaat spinnen!!

Alleen klopt dan de tekening bij het artikel niet. Wat ik me nu afvraag: hebben ze de capsule verplaatst naar het Russische deel om een boost te kunnen geven? Of hebben ze vanuit de huidige positie letterlijk het station proberen omhoog te duwen?

Volgens een artikel over een eerdere test in 2018 (https://www.planetary.org...525-cygnus-iss-boost-test) hebben ze toen het hele ruimtestation een kwartslag gedraaid zodat de Cygnus vanaf de positie "onderop" alsnog prograad (dus in dezelfde richting als het beweegt) kan voorstuwen.

Daarnaast is het niet zo makkelijk om de capsule te verplaatsen: de aansluiting tussen Cygnus en het ISS is via het Common Berthing Mechanism — wat ten eerste inhoudt dat de Cygnus niet zelf aansluit, maar in de buurt vliegt en dan door middel van een robot-arm op z'n plaats wordt gezet. De aansluiting tussen Progress en de Zvezda-module (de meest achterste module van het ISS) gebeurt met een Russische docking-poort; ik kan zo snel niet vinden hoe die heet maar het is in ieder geval een andere poort (waar Progress actief mee koppelt).

Al met al vermoed ik dat nu hetzelfde is gebeurd: dat het hele ISS is gedraaid zodat de "nadir" poort waar Cygnus aan vast hangt (die normaal richting aarde wijst) naar "achteren" wijst, en de voortstuwing naar voren ging. Dankzij reactiewielen (reaction wheels) is het redelijk goedkoop om het hele ISS gewoon rustig 90 graden de ene en dan de andere kant op te draaien, zeker als je het vergelijkt met de kosten van brandstof die omhoog gebracht moet worden, dus dan draai je de boel wel voor het efficiëntste gebruik van je brandstof.

Alleen klopt dan de tekening bij het artikel niet.

Volgens mij kun je dat niet zeggen - je ziet alleen het ISS en 'naar voren' of 'naar boven' kun je daar niet uit afleiden.

De orientatie klopt redelijk goed. De Russische modules hangen achteraan wanneer je kijkt naar de richting dat ze voortbewegen, net daarom dat het Russische modules zijn die al 20 jaar lang het ruimtestation regelmatig een zetje geven. Zij hebben hun motor maar te ontbranden om het station te versnellen. Dat gebeurd vanuit de positie waar op de afbeelding Progress 81 hangt. Zelfs de Space Shuttle moest destijds van de ene docking poort naar de andere verhuizen om het station een zetje te geven om daarna terug naar het Amerikaanse deel te verhuizen. En je gaat heel dat gevaarte niet zomaar snel even roteren. Dan is het verplaatsen van een kleine capsule veel eenvoudiger.

Ah, duidelijk, bedankt.

Mag ik daar ook uit opmaken dat het ISS niet alleen óm de aarde draait, maar ook om zijn eigen as (één rondje per orbit)? Als in, de voorkant blijft altijd de voorkant?

Uit KSP herinner ik me dat de voorkant na een half rondje de achterkant was, maar dat zal wel aan de limitaties van het spel liggen

Het lijkt me sterk dat KSP dit fout zou doen. Je kan radial in/out aanhouden maar dan moeten de reactiewielen of thrusters wel aan de slag.

In principe kan ik me voorstellen dat men permanent een 'trage omwenteling' aanhoudt. Maar ik zie verder geen natuurlijke kracht die het station vanzelf met de neus naar voren zou houden.

Ja klopt, ze houden in principe dezelfde kant gericht naar de aarde, dat maakt heel veel dingen toch een stuk makkelijker. En dan kan je tenminste coole timelapses maken vanuit de cupola!

De rotatie van het ISS is een bewuste keuze, en geen gevolg van de orbitale mechanismen.

Het is beter voor de psychische gesteldheid van astronauten om, ook al zijn ze gewichtloos, toch een arbitrair "Boven/onder", "vloer/plafond" aan te kunnen houden. Het plafond van het ISS wijst richting de aarde.

[Reactie gewijzigd door ZinloosGeweldig op 22 juni 2022 12:55]

Om aan "beide" kanten van je baan om de aarde een hogere baan te bereiken heb je alleen wel minimaal 2 burns nodig. Omdat een prograde burn zorgt dat de baan aan de andere kant van de aarde hoger wordt dan waar de burn doet.
Om dit duidelijk te maken heb je alleen eigenlijk wel een tekening nodig. Of nog beter Kerbal Space Station opstarten.
Niet spinnen is ook wel een uitdaging.

En de burn moet op de apsis gedaan worden, dat is één van de twee extreme punten van de elliptische baan. Een orbit is bijna nooit precies een cirkel. En de burn moet ook specifiek op de apsis gebeuren die het verst staat van het hemellichaam waar het toestel om heen zweeft. Dat is de apoapsis of als het om een baan om de aarde betreft heet het de apogeum of apogee in het Engels.

Dat moet niet, het is wel het meest efficiënt. Maar je kan om het even waar op je baan prograde versnellen en je baan zal aan de andere kant van het hemellichaam hoger gaan. Op die manier kan je de ligging van je apsis aanpassen. Dat is heel nuttig bij hohmann transfers om naar een ander hemellichaam te gaan. Daarbij breng je grof gezegd je apoapsis in de buurt van de invloedsfeer van het hemellichaam waar je naartoe wil zodat je "gevangen" wordt in het zwaartekrachtveld van het hemellichaam waar je naartoe wil.(wel rekening houden dat het andere hemellichaam niet stil staan en je dus op een plek moet mikken waar het hemellichaam zal zijn wanneer je er aan gaat komen)

Dit dacht ik dus ook, in heb Valentina nooit meer gezien…

Dat is dus ook waarom die Cygnus in het midden van het station gedockt is.

Progress zou het ook kunnen (en die doet normaal ook de station keeping burns) maar op dit moment wijst het station daarvoor dus de verkeerde richting uit. Je ziet dat Progress en Cygnus haaks op elkaar staan.

Daarvoor hoef je het station trouwens niet te draaien,, alleen maar te wachten tot je een kwart van de orbit verder bent.

Dan zal je deze paper wel graag lezen. Staat bomvol goede info wat er allemaal komt bij kijken op het ISS in een hogere baan te brengen.
“
ISS propulsive control is managed by the Service Module computers. The primary mode of operation is under Russian Control using the Russian software, called Russian Segment Motion Control System (RS MCS). However, a US-only thruster (USTO) mode of operation is also possible. This mode puts the RS thrusters under US command. Under both modes, a wide range of thruster configurations are available for both translation and attitude control. The Service Module provides control in all three axes (although its roll control is not particularly efficient), and a Progress or an ATV at the SM-Aft docking port can provide control in all three axes as well.

Three ATV vehicles - Jules Verne (2008), Johannes Kepler (2011) and Edoardo Amaldi (2012) – together performed a total of 25 maneuvers to provide 67 m/s of ISS reboost at an expense of 8400 kg of propellants. Attitude control propellants during these reboost maneuvers accounted for an additional 1926 kg. A 40% growth in ISS mass during the assembly period 2008-2011 had caused a corresponding increase in the reboost propellant “

En het ISS heeft ook massavliegwielen om
Kleine correcties uit te voeren.

[Reactie gewijzigd door Coolstart op 22 juni 2022 11:40]

Dat niet een klien beetje massa wat gebruikt wordt voor 67m/s

De is ook niet gefaald en is nog niet over.
Dat Cygnus of het ISS na 5 sec stopt is iig een goeie werking van afsluiten omdat bepaalde parameters niet goed waren.

Ze zullen het nog eens proberen als ze het achterhaald hebben en goedkeuren om dat te doen.

procedures.

Je moet je inbeelden dat een space station van 400 ton met 2400km/h elke maand versnellen want het verliest dagelijks wel 100meter.

Ze moeten dan 3-4 keer per jaar een refuel missie plannen.

Het is dus 67m/s elke keer niet in totaal.

Ah joh, beetje SAS modules erop. Gyro’s houden hem wel recht. Volgens kerbal logica dan. Alleen denk ik niet dat kerbal de logica van langzaam dalen in de atmosfeer niet heeft. Komt dit door hele licht wrijving van restjes atmosfeer?

Een retrograde burn zorgt juist dat het vaartuig snelheid verliest en dus een lagere baan zou krijgen.

[Reactie gewijzigd door EnigmaNL op 22 juni 2022 09:20]

Een retrograde burn is dat de "neus" van de raket retrograde staat.
Keypunchie zei ook de motoren retrograde richten en dus de "neus" prograde.
Dus technisch gezien had hij het over een prograde burn.

[Reactie gewijzigd door kkarremans op 22 juni 2022 09:27]

Als je de raketmotor (=achterkant van het schip) retrograde richt, dan is je schip prograde georienteerd en doe je dus een prograde burn.

Wel heel erg lastig lijkt me dat je dat wel zo moet doen dat het station zelf in balans blijft en niet gaat spinnen!!

Grootste verschil met KSP is dat het heeeel erg langzaam gaat, en dat die stabiliteit met de thrusters overal in balans gehouden wordt. Ze hebben ook gyroscopen, maar die worden ook door zo'n boost weer 'opgeladen' voor de kleinere manoeuvres (ook die zijn zwaar overdreven in KSP en hebben daar alleen elektriciteit nodig).

Wel heel erg lastig lijkt me dat je dat wel zo moet doen dat het station zelf in balans blijft en niet gaat spinnen!!

Ach, mensen betalen de Efteling voor een soortgelijke ervaring en willen er zelfs een uur voor in de rij staan.

Gewoon beter marketen dus.

Zou (een begin van) spinnen reden geweest kunnen zijn om de operatie af te breken?

Een grafiek van de hoogte van het ISS over het afgelopen jaar kun je hier zien:
https://www.heavens-above.com/IssHeight.aspx

Het ISS zakt uit zichzelf altijd langzaam terug, en wordt regelmatig weer omhoog gestuwd. Hij heeft dus geen constante hoogte.

De afname in hoogte wordt veroorzaakt door afremming in de atmosfeer. In de grafiek is te zien dat deze afname niet constant is maar varieert. Dit wordt veroorzaakt door veranderingen in de dichtheid van de buitenste lagen van de atmosfeer welke voornamelijk door zonne-activiteit worden beïnvloed.

Toch snap ik die grafiek niet helemaal. Ik zou hem inderdaad "zaagtand" verwachten. Recht omhoog en onder een hoek omlaag.

Maar rond Kerst 2021 lijkt het ISS juist stijl naar beneden gekukeld (+- 2km)? En zo'n snelle daling lijkt al 2x eerder te zijn opgetreden. Eind November 2021 en tegen het einde van September 2021.

Is dat dan gevolg van uitwijkingsmanoevres ofzo?

Lijkt het wel op ja, zoals deze van 3 december 2021: https://thehill.com/chang...-to-avoid-oncoming-space/

The station’s orbit dropped by more than 1,000 feet to provide plenty of room to avoid debris from an old U.S. rocket.

En die dikke drop rond de kerst valt samen met de SpaceX Dragon missie om astronauten naar het ISS te brengen. Misschien was de drop nodig voor een aansluiting op hun trajectory ofzo. Daar kan ik nog niet echt wat over vinden...

[Reactie gewijzigd door Bergen op 22 juni 2022 12:06]

Het gaat specifiek om afremming door de atmosfeer. Het is dus niet zozeer zakken en stijgen (dat is het gevolg ervan) maar snelheid verliezen. Wil je het ISS weer in een hogere baan krijgen dan moet je het dus weer versnellen en niet "omhoog duwen". Een object in omloop omhoog duwen heeft geen zin. Daarmee komt het niet in een hogere baan. Je maakt er de omloop alleen maar ellyptischer mee.

Ooh, dus het is een reboost van de snelheid, en niet een reboost naar een grotere hoogte. Klinkt logisch.

Klopt. Elke stabiele hoogte correspondeert met een zekere snelheid. Wil je hoger dan moet je dus sneller gaan. Door te versnellen kom je vanzelf in een hogere omloopbaan terecht. De atmosfeer blijft steeds beetjes snelheid afsnoepen en daardoor neemt dus de hoogte vervolgens weer af.

Kan de ISS dit niet zelf dan ?

Nee, het ISS heeft zelf geen boosters. Er is ooit een propulsion module bedacht, voor het geval er geen andere module is aangekoppeld, maar in de praktijk is er altijd wel een module aangekoppeld die de boost kan uitvoeren, dus het plan is uiteindelijk geannuleerd.

En zo ziet een reboost er van binnen uit voor de astronauten https://www.youtube.com/watch?v=hfO0wIXAxmI

Ik verwacht dat deze test is met het vooruitzicht op twee zaken:
1) Rusland die zijn support uit het ISS trekt en gaat samenwerken met China.
2) De toekomst van het ISS voor gebruik door bedrijven e.d.

Ik denk dat het ISS nog lang zal draaien. Maar ik hoop dat de SLS testen wat beter gaan lopen zodat de opvolger snel in de ruimte hangt.

Cygnus is geen lange termijn oplossing om het ISS te boosten. Cygnus kan worden gelanceerd door een Antares of Atlas V booster. Beide boosters gebruiken gebruiken Russische RD-180 motoren, welke niet meer geleverd worden aan de US. Cygnus zal eerste moeten worden aangepast zodat hij bv. op een Vulcan kan worden gelanceerd in de toekomst.

Met dingen zoals Orbital Reef in de toekomst zul je zien dat nieuwe heavy lift raketten zoals New Glenn en Starship (en in mindere mate Falcon Heavy maar die zou het denk ik ook kunnen) onderdelen zullen gaan brengen voor toekomstige ontwikkelingen op het gebied van ruimte stationen

Cygnus is geen lange termijn oplossing om het ISS te boosten. Cygnus kan worden gelanceerd door een Antares of Atlas V booster. Beide boosters gebruiken gebruiken Russische RD-180 motoren, welke niet meer geleverd worden aan de US. Cygnus zal eerste moeten worden aangepast zodat hij bv. op een Vulcan kan worden gelanceerd in de toekomst.

Gekke gedachte, maar heeft een Dragon 2 niet genoeg capaciteit om het ISS te duwen?

Je zou zelfs nog een Dragon kunnen uitrusten met een grote brandstoftank en hem alleen maar inzetten als sleper.

Dragon is problematisch volgens mij. Deze heeft 2 motoren die het kan gebruiken, Draco's en Super Draco's. Die laatste, de Super Draco's zijn veel te krachtig en zullen maar schade doen aan het ISS dan dat je er wat aan hebt. De gewone Draco's zijn onhandig geplaatst als het gaat om het boosten van het ISS.

https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=54488.0

Kunnen de Superdraco's niet juist heel erg ver omlaag throttlen? Dat was toch één van de eigenschappen waardoor ze ook voor een oppervlaktelanding gebruikt konden worden?

Als je ze op lage thrust kan gebruiken dan kun je een Dragon prima als een tug gebruiken. Te veel stuwkracht, en het ISS breekt letterlijk als een twijgje in tweeën.

Super Draco's konden dat vroeger maar nadat DM-1 is ontploft hebben ze aanpassingen gedaan aan de Super Draco's. Dus als ze die functionaliteit weer terug willen moeten ze wijzigingen terug draaien waardoor ze de crew rating kwijt raken op de Dragon's.

Cygnus kan worden gelanceerd door een Antares of Atlas V booster. Beide boosters gebruiken gebruiken Russische RD-180 motoren, welke niet meer geleverd worden aan de US

Dit is geen probleem meer voor ULA. Dat heeft al genoeg RD-180's in huis weten te halen om genoeg Atlas V's te blijven vliegen tot er een goede vervanger is.

Alle RD-180 motoren die ULA nu heeft zijn voor het launch manifest van de Atlas V. Volgens mij zitten daar geen vrije sloten meer in om nog Cygnus lanceringen mee te doen. Amazon heeft met Project Kuiper alle gaten opgekocht. Tenzij ik er helemaal naast zit is er dus weinig extra ruimte voor Cygnus:

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Atlas_launches_(2020–2029)

SLS zal geen ruimte-station onderdelen omhoog brengen.

Daarvoor is een lancering veel te duur.

Ik denk eerder dat Starship (zodra die operationeel is) hoofd-leverancier gaat zijn voor commercial space.

NASA gaat in ieder geval geen ruimte station bouwen.

En volgens mij gaat Axiom (de commerciele partij die het 'nieuwe' ruimtestation gaat bouwen) alles via SpaceX de ruimte in brengen.

SLS is set up to fail... (kijk maar naar de nieuwe launch tower die nodig is voor SLS block b and up; van $500 miljoen voor $2.7 miljard en van opleverjaar 2023 naar 2027)

Een nieuw spacestation kan mogelijk wel eens gaan bestaan uit gekoppelde Starships.

Het is een beetje koppelverkoop. SLS is gekoppeld aan het maanlandingsprogramma waar weer het nieuwe ruimtestation aan is gekoppeld. SLS brengt het niet in de ruimte inderdaad maar maakt wel onderdeel van het pakket wat door de Amerikaanse regering aan hun burgers is verkocht.

Ik zie SLS overigens als de laatste van de grote non-reusables van de VS. Ik verwacht dat Starship uiteindelijk de nieuwe default wordt.

Ik zie SLS niet als veel meer dan pure werkverschaffing voor alle onderaannemers (oa. Rocketdyne, Lockheed Martin, Honeywell, enz.) die nog lopende contracten hadden vanuit het Shuttle-programma.

SLS is uiteindelijk weinig anders dan een remix van Shuttle-onderdelen behalve de orbiters. Het is dus techniek uit de jaren 70.

Eum er zijn wel al missies gepland voor de lunar gateway met de sls. Dus ja die gaan ze ervoor gebruiken, net als de falcon heavy.

Maar voor leo is sls wel overkill.

Rusland kan het huidige Chinese ruimtestation wel niet bereiken.

Tuurlijk wel, alleen moeten ze daarvoor een inclination burn doen. Op die manier passen ze de hoek van hun baan ten opzichte van de evenaar aan om die te kunnen matchen met de baan van het chinese station. Kost gewoon meer deltaV

Ik hoop dat de SLS bij de eerste lancering op het lanceerplatform ontploft. Als je ziet wat voor problemen ze hadden bij de laatste test, en die dan alsnog als een goedverlopen test bestempelen is toch wel erg gek.

Elke test waarbij je corrigeerbare fouten/ problemen tegenkomt is een geslaagde test.
Bij SpaceX worden tests die tegen verwachting in resulteren in een ontploffing bejubeld als succesvol.

Sorry, maar ze hadden behoorlijk zware problemen, zellfs daarvoor de countdown stilgezet, maar ze wilde toch door. Dus ik hoop echt dat dat ding op de lanceersite ontploft, ding heeft al sowieso veel te veel geld gekost, vooral omdat de onnodig duur gemaakt is vanwege vriendjespolitiek.

En wat denk je dat dat oplost? Dan wordt er een miljardenverslindende speurtocht naar zondebokken opgezet door het congres. Congresleden zonder enig verstand van zaken moeten dan beslissen wie schuldig is, waarbij de techneuten die altijd hebben gewaarschuwd voor een te ambitieuse planning. te grote ambities of verkeerde keuzes de zwarte Piet krijgen toegeschoven omdat ze dat niet kunnen overbrengen in bewoordingen die door de congresleden kunnen worden begrepen, terwijl de mooipraters die alle beslissingen hebben doorgedrukt het congres om hun vingers winden en buiten schot blijven.