Eind april werd in Kazachstan een bevoorradingsschip voor ruimtestation ISS gelanceerd. Het schip ging verloren doordat het in een ongecontroleerde spin raakte. Toch kan zo’n spin ook nut hebben.
In april maakte zich een Sojoezraket los van de grond met daarbovenop het ruimte-bevoorradingsschip Progress M-27M. Hoewel het eerste deel van de lancering vlot verliep, doken er problemen op toen de capsule zich scheidde van de tweede trap van de raket. Er bleek een defect te zijn en het vrachtscheepje eindigde in een oncontroleerbare pirouette terwijl het tegelijkertijd rondjes rond de aarde draaide.
https://youtu.be/4wIGntX0-BE
Een ongecontroleerd ruimtescheepje in een lage baan om de aarde verbrandt na enige tijd in de dampkring omdat het net als een opgebruikte rakettrap terugvalt naar de aarde.
Ook de rakettrappen tollen vaak om één of meerdere assen. Na een Progresslancering kan de bovenste trap van een Sojoezraket wel eens aan de hemel zichtbaar zijn als een snel pulserende satelliet die de baan van het vrachtschip volgt. Wat we dan zien is dat de verschillende oppervlaktes van de raket door de tuimeling afwisselend het zonlicht reflecteren.
Soms krijgt een ruimteschip onopzettelijk een duwtje, bijvoorbeeld door een fout in een stuurraket die dan gaat branden, waardoor het ruimtevaartuig begint te tollen.
Gemini-8
In maart 1966 had de toen aanstaande eerste man op de maan, Neil Armstrong, samen met David Scott de allereerste koppeling in de geschiedenis gerealiseerd van twee ruimteschepen in een baan om de aarde. Ze hadden hun Gemini-8-capsule vastgemaakt aan een Agenarakettrap die kort voor de Gemini was gelanceerd. Het was Scott die als eerste opmerkte dat de indicator voor de houding van de capsule een afwijkende waarde aangaf. De Gemini-Agenacombinatie bleek tot dertig graden schuin te liggen ten opzichte van de horizon.
Ten tijde van deze meting bevonden Armstrong en Scott zich aan de stikdonkere nachtzijde van de aarde; oriënteren op de horizon was daardoor niet mogelijk. Handmatig corrigeren van de scheve stand haalde niets uit. Er leek niets anders op te zitten dan de capsule los te koppelen van de raket. Zo gezegd, zo gedaan, maar de situatie werd er alleen maar penibeler van.
Niet veel later tolde het ruimteschip rond met een omwenteling per seconde en werd de situatie alarmerend. Door de grote centrifugale kracht werden Armstrong en Scott in hun stoelen gedrukt en konden ze nauwelijks nog hun armen bewegen om bij de knoppen te komen. De zon knipperde als een stroboscoop op de gezichten van de twee pioniers als ze om de seconde door het raam scheen en weer verdween.
De ervaren Armstrong wist in deze stressvolle situatie wat hem te doen stond: hij schakelde de controleraketten voor de terugkeer in en dat redde de mannen uit dit hachelijke avontuur. De oorzaak bleek een kortsluiting te zijn in één van de stuwraketjes van de Gemini waardoor deze maar bleef vuren.
Stabilisatie
In de geschiedenis van de ruimtevaart zijn veel onbemande satellieten en ruimtevaartuigen opzettelijk in zo’n spinbeweging gebracht. Het is namelijk ook een eenvoudige en goedkope methode om een satelliet in een bepaalde stand te houden. Meestal hebben dit soort satellieten een cilindervorm en dragen ze geen zonnepanelen. Net als per ongeluk bij de Gemini-8 gebeurde, draaien ze rond met één omwenteling per seconde.
Bij deze manier van stabilisatie moet je denken aan de werking van een tol; eenmaal op snelheid blijft die in een bepaalde stand staan. De beroemde ruimteverkenners Pioneer 10 en 11 werkten met dit principe. Een nadeel is dat eventuele meetinstrumenten aan zo’n satelliet een speciale antispinmanoeuvre moeten uithalen. De instrumenten worden zelf ook nog eens in de andere richting rondgedraaid om de tolbeweging van het satellietlichaam te corrigeren.
Een geavanceerdere manier om een ruimteschip in de goede stand te houden waarbij wél zonnepanelen kunnen worden vastgemaakt en antispinmanoeuvres niet nodig zijn, is de stabilisatie over drie assen. Op elke rotatieas van de satelliet wordt een soort vliegwiel gemonteerd dat werkt als een gyroscoop. Met sensoren wordt nauwkeurig de houding van de satelliet bepaald en als die afwijkt van de ingestelde stand, wordt de rotatiesnelheid van de wieltjes verhoogd of verlaagd. Onder andere de Voyager 1 en 2 zijn voorzien van deze drieassenmethode.
Kunstmatige zwaartekracht
En wat te denken van het idee om een ruimtestation opzettelijk in een pirouette te brengen om op die manier kunstmatig zwaartekracht op te wekken? Het is een idee uit zowel de sciencefictionwereld als de moderne wetenschap dat fysisch gezien correct is. In de ruimte gecreëerde kunstmatige zwaartekracht als op aarde zou enorm positief bijdragen aan de leefbaarheid van lange ruimtemissies.
Helaas is de realiseerbaarheid van dit idee nog ver buiten bereik. Om deze zwaartekracht op te wekken zou het ruimtestation namelijk enorm groot moeten zijn. Zelfs de grootste ruimtestations die we nu kennen, zijn nog zo klein dat ze te snel zouden moeten draaien om te bewerkstelligen dat je er kunt rondlopen alsop de aarde. Je zou er draaierig van worden.
Lees ook: