Terug in oktober, de Cygnus CRS OA-5 missie (ook bekend als de Orbital Sciences CRS-vlucht 5) afgesproken met het internationale ruimtestation ISS. Als onderdeel van de zesde commerciële bevoorradingsmissie van Orbital ATK naar het ISS, bracht het onbemande ruimtevaartuig de afgelopen maand door met het station, leverde 2.268 kg (5.000 pond) vracht en experimenten en nam het 1.120 kg (2.469 pond) afval op.
Vanaf deze maandag, 21 november, heeft het ruimtevaartuig - genaamd de "S.S. Alan Poindexter "ter ere van de overleden commandant van de Space Shuttle die in 2012 stierf - gescheiden van de Unity Module van het station, en die de komende week stand-alone operaties zal uitvoeren. Deze omvatten het langverwachte Spacecraft Fire Experiment 2 (ook bekend als Saffire-II), dat wordt beheerd door NASA's Glenn Research Center.
Bij dit experiment, dat slechts vijf uur nadat de shuttle van het station was losgemaakt (en nadat het een baan om de aarde had geleid) was begonnen, waren de Cygnus-controleurs opzettelijk een vuur begonnen in de onder druk staande cabine van het ruimtevaartuig. Het doel hiervan was om te onderzoeken hoe brandstofverbranding werkt en branden groeien in een microzwaartekrachtomgeving.
Hoe vuur zich in de ruimte gedraagt, is een van de minst begrepen gevaren voor verkenning met bemanning. Tot nu toe was onderzoek beperkt en om voor de hand liggende redenen. Een gecontroleerde brand starten in een microzwaartekrachtomgeving, vooral als je niet eens weet hoe het zich zal gedragen, is een uiterst riskante onderneming. Alle eerdere tests die werden uitgevoerd, waren ernstig beperkt in omvang en leverden zeer weinig informatie op.
Daarentegen biedt het onbemande deel van de Cygnus-missie NASA-wetenschappers een zeldzame kans om een microzwaartekrachttest aan boord van een ruimtevaartuig uit te voeren. Ze hopen niet alleen aan te pakken hoe branden kunnen ontbranden, maar ook hoe groot ze kunnen worden in microzwaartekracht, hoe ze materialen kunnen gebruiken waaruit het ruimtevaartuig is gebouwd en uiteindelijk zullen sterven.
Zoals Jitendra Joshi, de leider op het gebied van technologie-integratie voor de divisie Advanced Exploration Systems van NASA, zei in een interview met Spaceflight Now, zijn dergelijke tests van cruciaal belang voor het ontwikkelen van tegenmaatregelen voor brand:
“Een van de minst begrepen risico's in de ruimte is hoe brand zich voortplant (en). Hoe beheers je het vuur? Hoe detecteer je de brand? Al deze dingen. Je kunt geen 911 zoals op aarde bellen om je te komen helpen. "
Behalve dat de binnenkant van het Cygnus-ruimtevaartuig onder druk stond, bevatte het ook monsters van materiaal dat vaak aan boord van het ISS wordt gevonden. NASA was er ook zeker van dat het materialen zou opnemen die in toekomstige tests van de Orion-capsule zouden worden opgenomen, aangezien dergelijke tests van extreem belang zijn voor hun "Journey to Mars" en andere langeafstands- en langdurige missies.
Dit was het tweede experiment dat werd uitgevoerd als onderdeel van het Saffire-programma, dat wordt beheerd door NASA's Advanced Exploration Systems Division, onderdeel van het Glenn Research Center. Het volgt op het zeer succesvolle Saffire-I-experiment, dat plaatsvond in juli 2016. In dat experiment werden monsters van een mengsel van katoen en glasvezel ontstoken in een ruimte aan boord van een Cygnus voertuig, dat bestond uit een stromingskanaal en een vliegtuigelektronica.
De monsters zelf waren 0,4 meter breed bij 1 meter lang en werden ontstoken door een hete draad in een behuizing van een halve meter breed, 1 meter diep en 1,3 meter lang. Voorafgaand aan dit experiment was het grootste brandexperiment dat ooit in de ruimte was uitgevoerd ongeveer zo groot als een indexkaart.
Het Saffire-II-experiment (de tweede van drie voorgestelde brandtests) begon op 21 november om 18:15 Eastern Time (23:15 UTC), aangezien de eerste van negen monsters aan boord van het vaartuig werd ontstoken. Deze keer bevatten de monsters een mix van katoen en glasvezel, Nomex (een vlamwerend materiaal dat vaak aan boord van ruimtevaartuigen wordt gebruikt) en hetzelfde acrylglas dat wordt gebruikt voor ruimtevaartuigramen.
De negen monsters brandden in totaal twee uur voordat ze uitstierven en leverden veel nuttige informatie op. Zoals Gary Ruff, de projectmanager van Saffire, in een vorig NASA-persbericht zei:
“Een brand in een ruimtevaartuig is een van de grootste veiligheidsproblemen van de bemanning voor NASA en de internationale gemeenschap voor ruimteverkenning. Bij Saffire draait alles om een beter begrip van hoe vuur zich in de ruimte gedraagt, zodat NASA betere materialen, technologieën en procedures kan ontwikkelen om het risico van de bemanning te verminderen en de veiligheid in de ruimtevaart te vergroten. ”
Het derde en laatste experiment voor de Spacecraft Fire Experiment-serie (Saffire-III) staat gepland tijdens de OA-7-missie, die gepland is voor maart 2017. Nu alle drie de experimenten voltooid zijn, hoopt NASA zich te hebben verzameld voldoende gegevens om de selectie en constructie van toekomstige ruimtevaartuigen, subsystemen en instrumenten te begeleiden.
Ze hopen ook dat deze experimenten missieplanners zullen helpen met het bedenken van operationele protocollen die zijn ontworpen om branden te bestrijden tijdens toekomstige bemande missies. Deze zijn vooral handig tijdens missies waarbij astronauten niet de mogelijkheid hebben om naar een aangemeerd ruimtevaartuig te gaan en naar de aarde terug te keren (zoals ze wel aan boord van het ISS doen).
Het Cygnus-vaartuig gaat nu verder met het inzetten van de vier LEMUR CubeSats, die op vrijdag 25 november zal plaatsvinden. Deze CubeSats maken deel uit van een groeiende gemeenschap van satellieten die wereldwijde tracking- en weersbewakingsdiensten voor schepen bieden.
Hierna zal Cygnus nog twee dagen in een baan om de aarde blijven alvorens twee brandwonden uit te voeren waardoor het zal ontbinden en in de atmosfeer zal verbranden - wat zal plaatsvinden op zondag 27 november.
