Bereits im Oktober war die Cygnus CRS OA-5 Mission (auch bekannt als Orbital Sciences CRS Flight 5) traf sich mit der Internationalen Raumstation. Im Rahmen der sechsten kommerziellen Nachschubmission von Orbital ATK zur ISS legte das unbemannte Raumschiff im vergangenen Monat an der Station fest, lieferte 2.268 kg Fracht und Experimente und nahm 1.120 Kilogramm Müll auf.
Ab diesem Montag, dem 21. November, wurde das Raumschiff mit dem Namen „S.S. Alan Poindexter “zu Ehren des 2012 verstorbenen Space Shuttle-Kommandanten - getrennt vom Unity Module der Station - und wird die nächste Woche damit verbringen, eigenständige Operationen durchzuführen. Dazu gehörte das mit Spannung erwartete Spacecraft Fire Experiment 2 (auch bekannt als Saffire-II), das vom Glenn Research Center der NASA verwaltet wird.
Dieses Experiment, das nur fünf Stunden nach dem Ablösen des Shuttles von der Station begann (und nachdem es ein Manöver zum Anheben der Umlaufbahn durchgeführt hatte), umfasste die Cygnus-Controller, die absichtlich ein Feuer in der Druckkabine des Raumfahrzeugs entfachten. Ziel war es zu untersuchen, wie die Verbrennung von Kraftstoff funktioniert und Brände in einer Mikrogravitationsumgebung wachsen.
Wie sich Feuer im Weltraum verhält, ist eine der am wenigsten verstandenen Gefahren, denen sich die Erforschung durch die Besatzung gegenübersieht. Bisher war die Forschung aus offensichtlichen Gründen begrenzt. Das Starten eines kontrollierten Feuers in einer Mikrogravitationsumgebung, insbesondere wenn Sie nicht einmal wissen, wie es sich verhalten wird, ist ein äußerst riskantes Unterfangen. Alle zuvor durchgeführten Tests waren stark eingeschränkt und ergaben nur sehr wenige Informationen.
Im Gegensatz dazu bietet der ungeschraubte Teil der Cygnus-Mission NASA-Wissenschaftlern die seltene Gelegenheit, einen Mikrogravitationstest an Bord eines Raumfahrzeugs durchzuführen. Sie hoffen nicht nur zu untersuchen, wie sich Feuer entzünden können, sondern auch, wie groß sie in der Schwerelosigkeit werden können, wie sie Materialien verbrauchen können, aus denen das Raumschiff gebaut ist, und schließlich sterben.
Wie Jitendra Joshi, der Leiter der Technologieintegration für den Bereich Advanced Exploration Systems der NASA, in einem Interview mit Spaceflight Now sagte, sind solche Tests für die Entwicklung von Brandschutzmaßnahmen von entscheidender Bedeutung:
„Eines der am wenigsten verstandenen Risiken im Weltraum ist die Art und Weise, wie sich Feuer ausbreitet (und beginnt). Wie kontrollierst du das Feuer? Wie erkennt man das Feuer? All diese Dinge. Du kannst 911 nicht wie auf der Erde anrufen, um dir zu helfen. "
Das Innere des Cygnus-Raumfahrzeugs stand nicht nur unter Druck, sondern enthielt auch Materialproben, die üblicherweise an Bord der ISS zu finden sind. Die NASA war sich auch sicher, Materialien aufzunehmen, die in zukünftigen Tests der Orion-Kapsel enthalten sein würden, da solche Tests für ihre „Reise zum Mars“ und andere Missionen mit großer Reichweite und langer Dauer von äußerster Wichtigkeit sind.
Dies war das zweite Experiment, das im Rahmen des Saffire-Programms durchgeführt wurde, das von der Advanced Exploration Systems Division der NASA, die Teil des Glenn Research Center ist, verwaltet wird. Es folgt auf das äußerst erfolgreiche Saffire-I-Experiment, das im Juli 2016 stattfand. Bei diesem Experiment wurden Proben einer Baumwoll-Glasfaser-Mischung in einem Gehäuse an Bord von a gezündet Cygnus Fahrzeug, das aus einem Strömungskanal und einer Avionikbucht bestand.
Die Proben selbst waren 0,4 m breit und 1 m lang und wurden von einem heißen Draht in einem Gehäuse entzündet, das einen halben Meter breit, 1 m tief und 1,3 m lang war. Vor diesem Experiment hatte das größte Brandexperiment, das jemals im Weltraum durchgeführt wurde, etwa die Größe einer Karteikarte.
Das Saffire-II-Experiment (der zweite von drei vorgeschlagenen Brandversuchen) begann am 21. November kurz nach 18:15 Uhr Eastern Time (23:15 UTC), als die erste von neun Proben an Bord des Fahrzeugs gezündet wurde. Diesmal enthielten die Proben eine Baumwoll-Glasfaser-Mischung, Nomex (ein schwer entflammbares Material, das üblicherweise an Bord von Raumfahrzeugen verwendet wird) und dasselbe Acrylglas, das auch für Fenster von Raumfahrzeugen verwendet wird.
Die neun Proben brannten insgesamt zwei Stunden, bevor sie ausstarben, und lieferten viele nützliche Informationen. Wie Gary Ruff, Saffires Projektmanager, in einer früheren Pressemitteilung der NASA sagte:
„Ein Feuer bei Raumfahrzeugen ist eines der größten Sicherheitsbedenken der Besatzung für die NASA und die internationale Weltraumforschungsgemeinschaft. Bei Saffire geht es darum, ein besseres Verständnis des Brandverhaltens im Weltraum zu erlangen, damit die NASA bessere Materialien, Technologien und Verfahren entwickeln kann, um das Besatzungsrisiko zu verringern und die Sicherheit im Weltraumflug zu erhöhen. “
Das dritte und letzte Experiment für die Spacecraft Fire Experiment-Reihe (Saffire-III) soll während der OA-7-Mission stattfinden, die im März 2017 stattfinden soll. Nachdem alle drei Experimente abgeschlossen sind, hofft die NASA, sich angesammelt zu haben genügend Daten, um die Auswahl und den Bau zukünftiger Raumfahrzeuge, Subsysteme und Instrumente zu erleichtern.
Sie hoffen auch, dass diese Experimente den Missionsplanern helfen werden, Betriebsprotokolle zu erstellen, mit denen Brände während künftiger Missionen mit Besatzung bekämpft werden sollen. Diese sind besonders praktisch bei Missionen, bei denen Astronauten nicht die Möglichkeit haben, zu einem angedockten Raumschiff auszusteigen und zur Erde zurückzukehren (wie an Bord der ISS).
Das Cygnus-Fahrzeug setzt nun die vier LEMUR CubeSats ein, die am Freitag, dem 25. November, stattfinden werden. Diese CubeSats sind Teil einer wachsenden Community von Satelliten, die globale Schiffsverfolgungs- und Wetterüberwachungsdienste anbieten.
Anschließend bleibt Cygnus noch zwei Tage im Orbit, bevor er zwei Verbrennungen durchführt, die dazu führen, dass er in unserer Atmosphäre desorbiert und verbrennt - was am Sonntag, dem 27. November, stattfinden wird.
