Artemis - det nya månprogrammet

Ingen har tappat några ritningar. Problemet är den stora mängden underleverantörer och ändringar som gjordes under vägen och aldrig dokumenterades. Ingen har heller något intresse för ritningarna då vi kan bygga långt bättre grejer idag.

Vätgas har ALLTID vart ett stort problem. Färjan hade flera avbrytna uppskjutningar pga läckage. Det har med bland annat molekylstorleken för vätgas att göra. på 60-talet och med Saturn V var det bara de två mindre stegen på raketen som var Hydrolox. Mindre tankar = mindre problem. F1-motorerna brände fotogen precis som Falcon 9 och Altas gör idag.

Att SLS bränner väte i första steget har att göra med beslutet att använda RS-25 från färjan. Och ja där är det definitivt något fuffens. Alla andra som bygger stora raketer idag har valt metan eller fotogen istället samt utvecklar nya motorer. Billigare än vad det kostar NASA att "återanvända" färjans. Aerojet rocketdyne har startat upp produktionen av RS-25 igen. 145 miljoner dollar per motor. Jämför att Falcon 9 kostar ca 30 miljoner dollar att skjuta upp och mellan 60 och 90 för att köpa.

Det SpaceX håller på med är en annan princip för utveckling av raketer. SLS är utvecklad i simuleringar och på papper. Väldigt få tester. SpaceX bygger och testar för att verifiera sin modeller. Man bygger billigt och har råd att krascha. Jag hävdar att SpaceX metod är bättre och kommer resultera i en robustare design.

Starship räknas behöva ca 8 tankers för månen då man inte kommer behöva 100 ton till månytan. Men det skiter för övrigt NASA i. Vad som räknas är om landaren dyker upp runt månen när den ska och sen gör det den ska.

Man har tankat rymdfärjan 135 gånger. Men denna gång gav man upp trots att man hade kunnat göra fler försök om några dagar. De kanske försöker igen om en månad. Det är naturligtvis inte rimligt. Projektet verkar ha kraschat, liksom Elons månlandare som skulle ha varit i rymden för ett år sedan.


Jag måste tyvärr gå ner på sta'n nu. Jag skall läsa hela ditt inlägg senare.

Stor skillnad på Färjan och SLS. Mycket mer kunde göras på plats ute på plattformen med Färjan.

Ändå var färjan ruggig på scrubs. I snitt var ungefär en scrub per uppskjutningstillfälle. en fjärdedel av fallen var det tekniska orsaker. Värsta gången 5 scrubs.

Ändå återanvände man stora delar av färjan för SLS. Många säger att det handlar om lobbying och att Ordförande för "Senate appropriations comity" är från Alabama där man byggde färjans motorer. En position med extremt mycket makt vad gäller budgetering av statens pengar.

Edit:

Mycket bra artikel från Ars

Missade spoilern.

Amerikanerna hade inte ett "välorganiserat" rymdprogram. Man hade ett svindyrt rymdprogram designat för att dela ut pengar i "rätt stater". SLS är det senaste (förhoppningsvis sista) beviset för detta (Richard Shellby börjar bli gammal).

NASA vill egentligen köpa av privata aktörer då det är betydligt billigare.

Tidigare kunde en Altas kosta över 200 miljoner dollar. När SpaceX började ta marknadsandelar började ULA sänka priset. Nu är man nere på hälften för samma raket.

Vad gäller HLS så ska den vara i omloppsbana runt månen 2024, förutsatt att Artemis tidplan håller, vilket verkar extremt osannolikt.

Detta är alltså inte korrekt. Man måste bara höja sin bana .. månen ÄR i en bana kring jorden, kan vi kanske enas om det?

Här finns en artikel om detonation av gasblandningar metan + luft i slutna utrymmen:
https://www.cdc.gov/niosh/mining%5C/...pdfs/madea.pdf
Experimenten har gjorts med avseende på risken för gasexplosioner i kolgruvor där det ofta finns metangas.
Artikeln är intressant på det viset att gaspelaren i ett rör inte kan bli hur smal som helst för att en detonationsvåg ska kunna bestå.
Detonationsvågen kan nå en hastighet på 1500-1800 meter/sekund, men detta är under de särskilda experimentella omständigheterna.

Ytterligare av intresse att ett stort friliggande experimentellt framställt gasmoln behöver hela 22 kg högexplosivt ämne för att initiera hela gasmolnet i en detonation.

Men i fallet med SpaceX så var det metan + luft + syre, så det kan mycket väl ha uppstått en detonation trots att utrymmet var relativt fritt.

Risken för våldsamma detonationer var säkert en övervägande faktor när man valde kerosene + LOX som bränsle på Saturn V. Istället för att använda flytande metan + LOX. Metan är faktiskt ett bra bränsle för det bär ju mycket väteatomer i sin molekyl.
Även flytande ammoniak är extremt bra, men mycket ammoniak på samma ställe är livsfarligt för människor och liv överhuvudtaget.

En riktigt energität blandning är annars acetylen + syrgas men det finns inget enkelt sätt att lagra acetylen.
Ja den kan lagras i acetylentuber, men de väger tyvärr som bly.
Själv tror jag inte riktigt på att lagra vätgas i kolnanorör och liknande hittepåteknik som inte finns än.
Och vars egenskaper vi inte vet mycket om. Det går säkert, men det går inte av sig själv att få ut vätgasen därifrån. Då får man pressa på med tex högtrycksånga, och då är man där igen med att ha byggt en överdrivet komplicerad raketmotor.

Det verkar en aning lustigt att man på Saturns F1-motorer var tvungen att tvätta rent motorn invändigt från kerosene för annars kunde den snedtända, precis vid starten.
Flera 1000-tals ton exploderande av LOX + Kerosene kunde man kanske tåla, eftersom blandningen blandar sig dåligt, men inte LOX + Methane,
så jag vet inte hur de tänkte på den tiden faktiskt.
Fördelen med flytande väte är ju att det är ju en lättflytande mycket kall vätska och blandar sig konstigt och ofullständigt med luft.
Därför blir det mera gärna en hastig deflagration i så fall.

Herregud vilket nys !!! Problemet var att allting var nytt. Det fanns inga företag som hade rymdteknik som profil. Rymdteknik var inte ens uppfunnit då. Man var tvungen att uppfinna allting från scratch.

Dessutom gick en del av pengarna till allmän utbildning om rymdteknik, och det trycktes också rätt många nya böcker om rymden.

Teknik-och fysik-lärare fick extra kurser i rymdteknik, detta var meningen att ge liv åt hela samhället.

Det fanns inte ens de plaster som blev intressanta för tex rymddräkterna, eller som de blev använda som tätningspackningar. Innan rymdåldern så fanns det tex packningar av pressad kork och tex asbest.
Gamla ångmaskiner hade i regel packningar av asbest.
Inte ens de integrerade kretsarna hade lämnat försöksstadiet och prototyptillverkningen ännu vid 1969 års början.
Första handhållna kalkylatorn, miniräknaren, Sinclair, kom väl inte förräns cirka 1974.
Ingenjörerna räknade fortfarande med räknestickor, tabeller och mekaniska Facit-räknemaskiner.
De datorer som fanns, de kunde vanligen inte köras online, utan kördes som batchjobb.
Ingenjörerna fick alltså tänka ut varje tänkbar miss och bugg i förväg, annars så kunde det bli svårt att få en ny tidsslott att köra programmen på.
Var ditt program inte klart inom given tid, så kastades bara jobbet ut, med en dump på minnesinnehållet på pappersutskrift, i bästa fall.

Man delade ut pengar till de delstater som kunde komma att bidra till rymdprojekten.
De delstater som hade universitet och tekniska högskolor fick ju extra tilldelningar av anslagen.
Naturligtvis blev det ett sabla slöseri ändå.
Men även kemisterna fick några säckar med pengar så att tex franska Pyrex och brittiska Quickfit kunde förbättra sitt laboratorieglas, och det var väl någon av de glastillverkarna som kom på så kallat Gorilla-glas som hade nästan ingen användning då, men nu fått användning på smartphoneskärmen.

Men just under det tänkta Apollo-programmet inträffade ju oljekrisen 1973. Oljepriset ökade 4-5 ggr, och lade en våt filt över alla storstilade ambitioner.
Hela samhällsekonomin gungade ju betänkligt i hela Västvärlden, överallt. Kommunisterna klarade sig bättre igenom oljekrisen eftersom de stod ju utanför det globala prissystemet. Alla priser var ju reglerade. Plus att tex Sovjetunionen hade egen olja, som nu är rysk. I och för sig av tidvis ibland av riktigt dålig kvalitet då.
Varför Kung Faisal i Saudiarabien plötsligt ville ha mera betalt berodde på utfallet av kriget år 1973 då Israel vann. Saudiarabien ansåg att Väst hade hjälpt Israel att vinna. Saudiarabien kunde ju ensamt bestämma priserna eftersom de hade en riktigt stor del av marknaden. Men faktum var ju att araberna krigade så illa och klantigt så det var inget konstigt att Israel kunde vinna.
Nuförtiden kan saudierna inte bestämma så mycket över priserna. De har haft sin "primetime", och verkar vara på väg tillbaks till stenåldern igen. Nyligen fick ju en kvinnlig twittrare en dom på 34 års fängelse för några tweets

Vad gäller Sovjetunionens rymdprogram så var ju det en hel del där som var hemligt/hemligt hysch hysch hemligt/hemligt. Till exempel så hade de nog resurser att ha kunnat utveckla riktigt stora motorer. Men tex N1 hade ett stort antal mindre raketmotorer. NASA hade gissat med ganska stor säkerhet att sovjeterna hade inte tillräcklig beräkningskapacitet för att kunna bygga större motorer.
Dvs att kunna beräkna flödesdynamiken inne i de stora pumparna. Eller så var det så att de inte fick de anslag som hade behövts ? Sovjet hade ju inte ens någon halvledarindustri att tala om.
Även Sverige var inblandat i smuggling av datateknik till dåvarande Öst. Men de smugglades i delar, och även till tex Kina.
Det verkar som att Sovjets motorutveckling tappade rejält med fart när de hade byggt klart sina missiler som drivs med fastbränslemotorer. Dvs ammoniumperklorat + aluminiumpulver + butadiengummi.
Butadiengummi är en uppfinning från WW2 i Nazityskland av tyska kemister.


Det fanns inga privata aktörer då NASA var nytt. Ett exempel som lär bli svårt är tex rymddräkterna och rymdhandskarna, att tillverka kompletta sådana billigt lär bli mycket svårt. Antalet sålda exemplar blir inga jättesiffror. Det kommer inte att finnas sweatshops i Bangladesh som syr 1000-tals rymddräkter om dagen., eller hur ?

Ett annat viktigt exempel är tex Frankrikes rymdsatsningar från Franska Guyana med byggandet av deras Ariadne-raketer, det kostade också enorma summor. Man byggde om de raketerna många gånger.

Det finns väl antagligen uppgifter på hur mycket Frankrike lagt på rymdutveckling, men de hade också karaktären av ett ymnigt pengaregn. Det fanns ju ingen rymdbusiness eller rymdteknik överhuvudtaget, och man fick bygga allt ifrån scratch.

Hur mycket samarbete med USA och NASA, resp ROSCOSMOS och Kina
som Frankrike hade det framgår inte.

Tror mer på metallkomplex, vadå få ut skiten, metaller kan öka impulsdensiteten, vätet inuti blir då bara en annan sorts bonus i sammanhanget. Att få till reologin samt samtidigt ha hög förbränningseffektivitet, well vi har ordentliga superdatorer nuförtiden...

Men det är klart, finns ingen gratis lunch. Jag tror vi får acceptera mer komplicerade raketmotorer ifall vi vill få upp specifik impuls eller behålla hög ISP och få ut högre impulsdensitet.

Oavsett vad ni pushar, verkar nästa försök bli den 19:e. Långt efter sverige blir ett nytt land.

Ja raketen snurrar runt jorden men raketen måste lämna jordens gravitationsfält för att gå in i månens gravitationsfält. Missar man banan in mot månens gravitationsfält så kan alltså raketen fortsätta ut i solsystemet för evigt typ, den kan dock fångas upp av tex Mars eller Jupiter.

Den riktiga banan heter translunar injection orbit.

Fast det är riktigt som du skriver att man höjer jordbanan så mycket att den sugs in i månens gravitationsfält, man kan förklara det på flera olika sätt.
Men det gör att man måste välja lämplig tidpunkt ganska exakt för att vinkelfönstret för att bli infångad av månens gravitionsfält är inte så särskilt stort.
Annars så seglar raketen rakt ut i evigheten.
Om den alltså inte fångas upp av Mars, Jupiter, Saturnus eller whatever.

För att ta några grova siffror ur huvudet så rör sig jorden och månen runt solen med 30 km/s. För att flyga ur solsystemet från vår position tillsammans med Guldlock krävs 42 km/s. Dvs man behöver 12 till för att hälsa på ET. För att skrota en Tesla i solbana krävs kanske 2 km/s ytterligare utanför omloppsbana.

(Den som skjuter en raket smart med slungor och Oberth-effekt kanske kan komma ned i 8 km/s för att åka utanför solsystemet räknat från omloppsbana)

Artemis kommer tillbaka med 11 km/s. Dvs mer än 2 och mindre än 14 (12+2)

Så min slutsats är att en missad återfärd med lätthet kunde kasta ut Artemis i solsystemet men sannolikt inte utanför.

Jag förstår att det kanske blir vissa kommentarer som jag just nu inte hinner svara på. Det är bara en snabb observation och grov uppskattning.

Det är alltid problem med absorbenter att det krävs energi för att få loss vätemolekylerna ur matrisen, du måste tillföra ganska mycket värme inne i matrisen, och det kan krävas slangar eller rör, eller typ het högtrycksånga och kostar extra i vikt.
Deabsorbering av ämnen som sitter fast i en matris med van der Waals-krafter kräver värme eller annan energitillförsel.
Absorbenten utgör också en (onödig) dödvikt men den balanserar förstås raketen bättre. I och med att bränslet inte skvalpar så mycket.

I och för sig finns det ju till exempel t-Butyl-lithium plus LOX som kan bli ett kanonbra raketbränsle. Men denna exotiska kemikalie reagerar antagligen med metallerna i raketmotorn, och fan vet vad som händer då. Den kan dessutom självantända direkt i luften. Hela raketen blir antagligen rena bomben.

Jonmotorer är det många som snurrar om men de är alldeles för svaga för att kunna användas annat än i mikrogravitationsfält. De fungerar dessutom bara i vakuum.

Bränslen med låg molekylvikt är alltid att föredra, de ger mycket kraft per viktenhet.
Och det är kul att någon vågar testa flytande metan och LOX, på många sätt är det en bra blandning för det första steget.

Har man väl valt bränslekombinationen så sätter man också en hel mängd olika begränsningsparametrar i många olika sammanhang runt raketbygget.
Det är modigt tycker jag att välja en ny bränslekombination.
Jag tror nog att man kommer att överkomma och lösa de flesta problemen med flytande väte efter hand.

Man valde nog Kerosene för dess höga flampunkts skull, att uppstod det mindre läckor så gjorde det inte så mycket för de kunde normalt inte självantända.

Ammoniak + LOX är ett bra bränsle, men kanske inget att skicka bemannade farkoster med.
Flytande ammoniak är mycket farligt och frätande för människor.
Och tycker själv att det är idiotiskt att driva tex fartyg med. Med tanke på läckagerisken.

Sovjeterna hade enorma problem med att ta fram en legering som höll och inte brann upp själv i det flytande syret. De gjorde visst 100-tals försök under flera år i mindre raketmotorer.
Ihärdigt måste man säga.
Och ge Sovjets ingenjörer mycket credd för.

Ju större raketmotorn blir desto svårare blir det att hålla den kall att själva stålet inte brinner upp i det flytande syret det heller.

Nu trodde man ju att sensorn som skulle mäta temperaturen visade för hög temperatur inne vid pumpen, men att sensorn i själva verket var felaktig. Troligen bara någon slags billig diod de använder. Som troligen bara kostar några kronor.