Boris Volynov's vlucht

Het is bekend dat de begintijd van de bemande ruimtevaart vol gevaren zat, maar het verhaal over Boris Volynov's vlucht en de afloop daarvan was nieuw voor mij. Niet helemaal verwonderlijk, want dit verhaal werd pas veel later naar buiten gebracht.

 

Boris Volynov was de commandant van Sojoez-5. Misschien was het omdat hij de zoon was van een joodse moeder, maar meerdere vluchten gingen aan zijn neus voorbij. Maar nu, in januari 1969, was het dan eindelijk zover. Het was geen ongevaarlijke missie. Kosmonaut Vladimir Komarov kwam twee jaar ervoor om het leven op de vlucht van de eerste bemande Sojoez en nog maar kort voor Sojoez-5 was er slechts een geslaagde bemande test met het nieuwe ruimteschip uitgevoerd.

 

In tegenstelling wat men in de Sovjet Unie later zou vertellen, waren ze nog vol in de race naar de maan, ondanks dat Apollo 8 de Sovjets nog maar net de loef af gestoken had. Een belangrijke mijlpaal voor een landing op de maan, was het koppelen van twee ruimteschepen. En dat was wat Sojoez-4 en 5 gingen doen. De hoop was dat op latere missies zo'n koppeling gemaakt kon worden tussen een maanlander en een orbiter.

Toen Sojoez-4 lanceerde op 14 januari 1969, sneeuwde het en was de temperatuur 22 onder nul. Geen probleem kennelijk voor de Sojoez raket. Aan boord was een bemanningslid, Vladimir Sjatalov. Een dag later ging Sojoez-5 omhoog met aan boord Volynov en zijn collega's Jevgeni Chroenov en Aleksej Jelisejev. Een dag later koppelden de twee ruimteschepen en trokken Chroenov en Jelisejev hun pak aan voor een ruimtewandeling. 

 

Sojoez-4 en 5 gekoppeld. Door Lunokhod 2, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30829974

 

Want hoewel koppeling tot stand was gekomen, was er geen tunnel waar kosmonauten doorheen konden. De twee kosmonauten moesten dus ruimtewandelend naar het andere ruimteschip. Het verhaal gaat dat ze ook kranten en brieven van een dag na de lancering van Sojoez-4 mee brachten. Er wordt niet gezegd of Sjatalov veel tijd had om ze te lezen. De ruimtewandeling was een succes en Sojoez-4 landde daarna, op 17 januari in het zicht van een bergingshelikopter. Wel zo prettig want de lokale temperatuur was 35 onder het kwik. Nu hoefde het drietal niet lang te wachten op een warm onderkomen.

Dat geluk viel de overgebleven Volynov niet ten deel. Als een ruimteschip op een bepaalde plek wil landen, moet het van te voren op het juiste moment in zijn baan de remraketten ontsteken. Door oriëntatieproblemen van Sojoez-5 wilde dat eerst niet lukken. Een omloop later wist hij de remraketten wel in de juiste richting te ontsteken. Maar nu wilde de service module niet los gaan van de terugkeer module. Dat betekende dat Volynov's capsule met het hitteschild aan de achterkant zou terugkeren, in plaats van dat deze hem zou beschermen. Tijdens de terugkeer begon de temperatuur te stijgen en hij kon al het verbrande rubber van de afsluitingen van het luik ruiken.

Volynov besefte dat zijn einde nader was en gaf zijn situatie door aan het controle centrum. Hij schreef ook snel nog wat notities, in de hoop dat die de ramp wel zouden overleven. In het controle centrum vreesde men dat de ramp met Sojoez-1, zich opnieuw zou voltrekken. Iemand is zelfs al met de pet rond gegaan om roebels te verzamelen voor de aanstaande weduwe.

En toen hoorde Volynov opeens een dreun en de servicemodule schoot alsnog los. Vrij snel heroriënteerde zijn capsule zich met het hitteschild naar beneden. Alleen nu ging zijn capsule veel te snel. Een hitteschild is er niet alleen voor het weren van de hitte van de terugkeer door de dampkring, maar remt een capsule ook af. De capsule maakte nu een ballistische terugkeer met versnellingen tot  9 G. Ook kwam Volynov nu heel ergens anders terecht dan de beoogde landingsplaats ten zuiden van de Oeral. Tot overmaat van ramp wilden de landingsraketten, die de capsule af moesten remmen vlak voor hij op de grond kwam, niet werken. Volynov brak "enkele tanden" tijdens de landing.

Hij landde in het donker, in de sneeuw, ver van de bewoonde wereld. De lokale temperatuur was -38 graden en Volynov had alleen een lichte overal aan. Gelukkig zag hij aan de horizon rook en liep in die richting. Uiteindelijk wist een van de reddingshelikopters de capsule te vinden. Alleen was de kosmonaut verdwenen. "Gelukkig" had deze een spoor van bloed uit zijn gebroken tanden achter gelaten. Zo vonden ze hem in een schuur van een boerderij. Volynov kon drie dagen niet lopen. Maar toch, eind goed, al goed, toch?

Niet helemaal. Toen hij en zijn collega's van Sojoez-4 een week later werden uitgenodigd voor een parade per limousine in Moskou, was daar een jonge luitenant die het gemunt had op Leonid Brezjnev, leider van de Sovjet Unie. Hij begon op de parade te schieten, maar schoot zo wild om zich heen, dat hij de limousine met kosmonauten raakte. De chauffeur overleed ter plekke. De kosmonaut van Sojoez-3, Georgi Beregovoi, raakte onder het bloed van de chauffeur en kosmonauten Nikolajev en Leonov duwden Valentina Tereskhova, de eerste vrouw in de ruimte, op de vloer om haar te beschermen. De passagiers overleefden de rit ondanks dat.

De plechtigheden gingen later door. Maar voor Volynov leek zijn carrière na zijn heldhaftige vlucht voorbij. Artsen vertelden Volynov een nieuwe vlucht er niet meer in zat. Maar ze hadden ongelijk. In 1976 maakte hij een lange duur vlucht aan boord van het ruimtestation Saljoet-5. Boris Volynov leeft nog steeds en is inmiddels 82 jaar oud. In de video hieronder vertelt hij zelf over zijn vluchten:

 

Op de Russische TV is er zelfs een documentaire over Sojoez-5 gemaakt. Ook als je geen Russisch begrijpt (zoals ik), kun je wel uit opmaken wat er gebeurde, vanaf ongeveer 18:00 minuten.

Bronnen: Soviet and Russian Lunar Exploration door Brian Harvey, Wikipedia

Ruimtevaart in 2017

2016 was me het jaar wel. Ook in de ruimtevaart waren er de ups en downs. Wat staat er voor 2017 op het programma?

Wat haalde 2016 niet?

Veel wat volgens mijn vorige overzicht in 2016 moest gebeuren is ook gelukt. Alleen na de explosie van een Falcon 9 op het lanceerplatform moest SpaceX de lancering van de Falcon Heavy en de bemanbare Dragon V2 lang uitstellen. De terugkeer van de Falcon 9 moet in januari gaan plaats vinden. De Falcon Heavy staat voorlopig gepland in het tweede kwartaal en een tweede vlucht in het derde kwartaal. De Crew Dragon demo 1 (of Dragon V2) moet op 24 augustus, onbemand, omhoog gaan.

Ook de Chinese röntgentelescoop, de Hard X-Ray Modulation Telescope staat nog klaar voor lancering in begin 2017.

Bemande ruimtevaart

Ook een Russisch Progress vrachtschip ging verloren in december 2016. Toch staan de vluchten van de Sojoez en Progress ruimteschepen weer gepland voor vluchten naar ruimtestation ISS. Er is maar een ding anders aan de Sojoez-vluchten: hij vliegt een aantal maal met maar twee personen in plaats van drie. Dat heeft met budgettaire overwegingen aan Russische zijde te maken.

Concurrentie voor de Russische Progress bestond al. In 2017 gaan maar liefst 3 Cygnus vrachtschepen van Orbital ATK en 4 Dragon vrachtschepen van SpaceX bij ISS aan meren. Maar nu er is ook concurrentie voor de Sojoez op komst. Niet alleen van de Dragon V2 (Crew Dragon demo 1) van SpaceX, maar ook van Boeing's CST-100 Starliner. Beide ruimteschepen zullen enkel nog getest worden zonder bemanning. De CST-100 Starliner wordt gelanceerd op een Atlas V raket.

China mag niet meedoen met ISS en is dus zelf bezig met haar ruimtestation Tiangong 2. In april moet dat ruimtestation bezoek krijgen van China's eerste bevoorradingsschip, de Tianzhou 1. Een nieuw bezoek van een bemanning staat pas weer gepland in 2018.

(Volgens sommige overzichten, zou dit jaar ISS aanzienlijke uitbreiding krijgen in de vorm van de Russische Nauka module (met Nederlandse robotarm ERA). Deze module is ongeveer zo groot als de bestaande Zarya en Zvezda modules. Daar zou ik maar niet té hard op rekenen. Volgens Wikipedia kunnen we deze module pas verwachten eind 2018.)

Maan en planeten

Verwacht van NASA, ESA of het Japanse JAXA dit jaar geen nieuwe missies naar de maan of planeten. Gelukkig is China er nog. En met wat voor missie: de Chang'e 5 is een monstername missie die moet gaan landen op de maan in Oceanus Procellarum (Zee van Stormen). Daar neemt de lander 2 kg aan monsters, die daarna gelanceerd worden in een baan rond de maan.

Om het materiaal op aarde te krijgen moet de lander eerst koppelen aan het moederschip, die daarna de burn zal uitvoeren om terug bij aarde te komen.

Spectaculair zal het laatste jaar van de Saturnus-orbiter Cassini worden. Na 13 jaar onderzoek naar Saturnus, de ringen en de manen, zal Cassini op 15 september ten onder gaan in de atmosfeer van Saturnus. Maar niet voordat de ruimtesonde een aantal maal tussen de planeet en de ringen gevlogen heeft.

Tenslotte loopt de deadline voor de Google Lunar X-Prize eind 2017 af. En er zijn meerdere partijen die voor de deadline hun inzending op de maan willen laten landen. Het Amerikaanse team Moon Express, het Israëlische Team Space IL, het Indiase Team Indus en het Japanse team Hakuto hebben een lancering geboekt. Wie de prijs van 20 miljoen dollar wil ontvangen, moet zijn ruimteschip veilig laten landen en dan met een rover 500 meter afleggen.

Astronomie

Dit jaar gaan we (als de planning meezit) de opvolger van Kepler mee maken. Dat is de TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Waar Kepler slechts een stukje van de sterrenhemel in de gaten hield om exoplaneten te detecteren, zal TESS sterren over de hele sterrenhemel in de gaten houden. Het gaat daarbij om F, G, K en M klasse sterren (onze zon is G2).

TESS doet dat met vier wide field CCD camera's die elk 23 bij 23 graden beeldveld hebben. Ze observeren met elkaar een strook van 90 graden van de sterrenhemel. Het eerste jaar zal TESS het noordelijk halfrond observeren. Het tweede jaar het zuidelijk halfrond. TESS is in staat om aardachtige planeten te vinden en TESS' bevindingen kunnen verder onderzocht worden door de James Webb Space Telescope die in 2018 moet komen.

NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) is een nieuw astronomisch instrument dat zal geïnstalleerd worden op een palet aan de buitenkant van ruimtestation ISS. Neutronensterren zijn de overblijfselen van ingestorte sterren. Het zijn de kleinste sterren met de hoogste dichtheid in het heelal. Door de enorme zwaartekracht van neutronensterren bevindt er zich materie in exotische vormen. NICER is een röntgenspectroscoop waarmee die materie onderzocht kan worden.

Maar er kan nog meer met NICER. Het kan gebruikt worden als de ontvanger van een nieuw soort communicatiemethode met röntgenstralen die gestuurd worden vanaf aarde.

En dat is nog niet de enige röntgentelescoop. Ook Rusland en Duitsland hebben samen een röntgentelescoop, Spektr-RG, ontwikkeld, die gelanceerd moet gaan worden op een Proton raket. Spektr-RG bestaat eigenlijk uit 5 telescopen die van ultraviolet tot harde röntgenstraling kunnen waarnemen. Met Spektr-RG willen de wetenschappers het interplanetair magnetisch veld, sterrenstelsels en zwarte gaten gaan onderzoeken.

Verder is er nog een cubesat met een röntgentelescoop, de Cosmic X-Ray Background Nanosatellite 2. Deze telescoop moet röntgenstraling van buiten ons melkwegstelsel gaan onderzoeken. Een eerdere variant bleek in 2012 niet in staat te zijn röntgensignalen over de ruis te ontdekken.

Aardobservatie
Japan heeft een missie gepland die in een heel lage baan rond de aarde onderzoek gaat doen naar de hoge atmosfeer en degradatie van materialen in die omgeving. De baan moet uiteindelijk onder de 180 km gaan liggen. Niet-aerodynamische satellieten overleven het niet lang op die hoogte, maar de
Super Low Altitude Test Satellite (SLATS) heeft een ionenmotor die de satelliet op hoogte houdt.

Militair
Het ligt niet in mijn gewoonte om verslag te doen van militaire missies, maar het brengt de uitgaven aan wetenschap en bemande ruimtevaart wel aardig in perspectief.

In 2017 moeten er 4 Amerikaanse spionagesatellieten gelanceerd gaan worden en twee satellieten die van de National Reconnaissance Office zijn, maar waarvan het doel niet bekend is. Verder heeft de US Air Force 2 missile warning satellieten, 4 militaire communicatie satellieten en een testvlucht (op de Falcon Heavy) gepland staan. En Japan lanceert ook een militaire communicatie satelliet en Italië heeft een soort spionagesatelliet gepland.

Alles bij elkaar zijn hiervoor 8 zware Atlas V en 2 eveneens zware Delta IV raketten nodig en de nieuwe Falcon Heavy. Oh ja, en een Falcon 9, een Japanse H-IIA en een vrij lichte Europese Vega raket. Wat China en Rusland gaan lanceren is niet bekend.

Nieuwe raketten
Dé nieuwe raket van 2017 moet, als er niet nog meer tegenslag is, de Falcon Heavy worden.
Falcon Heavy is in principe een Falcon 9 v1.1 met twee eerste trappen van de Falcon 9 ernaast. Dit levert zoveel stuwkracht dat 53.000 kg in een baan rond de aarde gebracht kan worden (of 21.200 kg in geostationaire baan of 13.200 kg naar Mars). Dat is beduidend meer dan alle andere operationele raketten.

Falcon Heavy moet gelanceerd gaan worden vanaf het historische lanceerplatform 39A op Kennedy Space Center, waar vroeger de Saturnus V en Space Shuttles vertrokken. Merk ook op dat de boosters en de 1e trap na gebruik moeten gaan landen op platformen bij Kennedy Space Center. Dat moet een spectaculair gezicht worden.

De lancering van een Falcon Heavy

China wil in 2017 een lichte raket, de Naga-L, gaan lanceren en Japan gaat een gemodificeerde sondeerraket, de SS-520, gebruiken voor het lanceren van kleine vrachten.

Vermeldenswaardig is dat in februari  voor het eerst een Falcon 9 met hergebruikte eerste trap gelanceerd moet gaan worden. Dat is precies waarom SpaceX al die moeite gedaan heeft om de eerste rakettrappen te laten landen op drone schepen en op een platform op Kennedy Space Center.


Bronnen: Wikipedia, Gunter's Space Page, NASA, JAXA, GB Times.

Koroljov

De afgelopen dagen was ik The Space Bluff aan het lezen, een boek van Leonid Vladimirov uit 1971 over de eerste jaren van de Russische ruimtevaart. Leonid Vladimirov wist uit de Sovjet Unie te ontsnappen in 1966 en hij kreeg asiel in Groot Brittannië. Wat Vladimirov direct na zijn aankomst probeerde te vertellen, was dat de Sovjet Unie helemaal niet zo geweldig voorlag op de Verenigde Staten qua ruimtevaart, maar niemand geloofde hem.

Ik heb weinig over het boek gelezen, maar er is een Rus die op Goodreads.com beweert dat het boek vol met fouten zit. Daar moet je het dan maar mee doen. Toch is het boek dusdanig interessant, dat ik een paar fouten door de vingers kan zien. Je moet rekenen dat de Sovjet Unie een grote misinformatie-machine was. Je kunt het Vladimirov nauwelijks kwalijk nemen dat hij wat fouten maakte. Bovendien wijken de grote lijnen niet af van wat ik al wist uit andere bronnen.

Ik was vooral onder de indruk van het verhaal over de raketontwerper Sergei Koroljov. Ik heb het boek nog niet helemaal uit, maar wat ik gelezen heb, zou de basis kunnen zijn voor een hele goede film. Sergei Koroljov was vanaf het begin geïnteresseerd in raketten. Al vroeg verslond hij met een aantal vrienden alles wat ze maar konden krijgen over het onderwerp.

Koroljov.

Jammer genoeg, was hij met zijn groepje (gekscherend door hen zelf de Groep Ingenieurs die aan Niets Werken genoemd, wat in het Russisch afkort tot GIRD) in de verkeerde tijd op de verkeerde plaats geboren. De Sovjet Unie maakte hongersnoden door en politiek werd het land steeds gevaarlijker voor bijna iedereen. Weinigen interesseerden zich in raketten.

Maar Koroljov was niet alleen een man met een visie, maar ook met talenten. Een belangrijk talent in die tijd (of bijna elke tijd), was dat hij in staat was om machtige mensen het idee te geven dat zijn plan eigenlijk hun plan was. Zijn groep had geen financiering, maar zodra ze de eerste raket van Sovjet bodem wisten te lanceren, werd de interesse van militaire zijde opeens veel groter.

Helaas was net de tijd van Stalin's Grote Zuivering begonnen (rond 1937). Dit was een tijd waarin Sovjets in grote getale om arbitraire redenen geëxecuteerd en gevangen genomen werden. Dat laatste betekende uiteraard dwangarbeid.

Koroljov had aanvankelijk een belangrijk militair weten te interesseren in zijn programma. Wat later werd deze militair op vage gronden tot spion verklaard en met als zijn personeel geëxecuteerd. Koroljov kwam toevallig goed weg. Dat wil zeggen, als gevangene. En zo wist hij later nog eens ter nauwernood aan het vuurpeleton te ontkomen. Toen de oorlog begon kwam hij uiteindelijk te werken aan vliegtuigmotoren voor Tupolev, de vliegtuigontwerper die eveneens gevangen zat. Toen die een goede duikbommenwerper produceerde, kreeg hij en zijn hele team pardon en een onderscheiding.

En zo heeft Koroljov zijn hele leven moeten laveren tussen levensbedreigende politieke situaties. Officiële erkenning kreeg hij tijdens zijn leven nooit. De Sovjets wilden hun Hoofd Raketontwerper niet bekend maken. Anderen strijkten met de eer en met zijn titel. Na het succes van Spoetnik eiste Koroljov dat Chroesjtsjov de namen van hem en zijn medewerkers eer aan deed. Het gebeurde niet.

Koroljov (links) met de nucleair wetenschapper Igor Kurchatov en wiskundige Mstislav Keldysh.

Wel kreeg hij de opdrachten om soms onmogelijke presetaties te leveren, omdat Chroesjtsjov iets wilde om mee op de borst te kunnen kloppen tijdens de viering van de Oktoberrevolutie. Zo las ik het verhaal achter de Voschod-1. De Voschod-1 was in feite een Vostok capsule, maar Koroljov kreeg de opdracht om dit keer drie kosmonauten te lanceren, net voordat de Amerikanen er 2 zouden lanceren in de Gemini.

Dit zette Koroljev en zijn team voor een onmogelijke taak. Maar hij had weinig keus dan aan de slag te gaan. Wat te doen? Allereerst werd al het niet noodzakelijke uit de capsule gehaald. De keuze viel in ieder geval op drie kleine kosmonauten. Zelfs dan zaten ze als haringen in een ton. En er was nog een probleem. Tijdens het Vostok programma gebruikten de kosmonauten de schietstoel, vlak voor de landing. Ruimte voor drie schietstoelen was er evenmin. En ook niet voor drie drukpakken. De remraket moest de kosmonauten vlak voor de landing behoeden voor een doodssmak.

Maar zelfs dan was de combinatie 100 kg te zwaar voor de Vostokraket. De kosmonauten gingen zelfs op een speciaal dieet zonder zetmeel of vet. Uiteindelijk wist Koroljov en zijn team de Voschod-1 net binnen de aanvaardbare limieten voor lancering te krijgen. Op 12 oktober 1964 ging de raket de lucht in. Een etmaal lang duurde de missie en toen landden de drie kosmonauten veilig. Chroesjtsjov had iets om te trom over te slaan, maar voor hem mocht het niet baten. Vlak na de landing van de Voschod-1 werd hij afgezet.

De Amerikanen waren misschien niet de eersten met twee of drie man in een capsule, en ook grepen ze naast de prijs van de eerste ruimtewandeling, ze bouwden ervaring op in tien Gemini-vluchten die van pas zou komen tijdens het Apollo programma.

Volgens Vladimirov hadden de Sovjets de hoop opgegeven om een man op de maan te zetten, maar dat blijkt later niet het geval te zijn geweest. De Sovjets hadden een raket die qua grootte en kracht de Saturnus-V kon evenaren. Alleen het succes niet. Vier keer heeft men geprobeerd de N-1 raket te lanceren, zonder succes. De tweede explodeerde zelfs op het platform, dat daarbij vernietigd werd. Na het opbreken van de Sovjet Unie, werd ook de maanlander aan de wereld getoond.

De N-1 raket. Onder de raket zitten 30 NK-33 raketmotoren, waarvan er 2 vorige week een Amerikaanse Antares raket in de ruimte brachten. Wie had dat ooit gedacht?

Koroljov maakte dat echter al niet meer mee. Hij overleed door complicaties bij een eenvoudige operatie in 1966. De plannen voor het Sojoez ruimteschip waren toen echter al klaar. Oorspronkelijk was dat bedoeld voor de vlucht naar de maan, samen met een lander. Volgens Vladimirov was het mislukken van de Sojoez-1, waarbij de ervaren kosmonaut Komarov om het leven kwam omdat de parachutes niet open gingen, het gevolg van het ontbreken van Koroljov's aandacht voor detail.

Laat nou die N-1 raket, waar Koroljov ook aan ontworpen heeft, vorige week nog een keer in het nieuws zijn. De Amerikaanse commerciële Antares raket is succesvol gelanceerd vanaf de basis Wallops Island in de staat Virginia. De NK-33 raketmotoren zijn gemaakt in 1970 voor de N-1 raket. 
In de jaren 90 kocht de Amerikaanse firma Aerojet 36 van die motoren. Twee ervan brachten de Antares in de ruimte. Hierna hoopt men met de Antares raket een vrachtschip bij ISS te brengen. Je vraagt je af wat ze gaan doen als de motoren op zijn.

Koroljov slaat nog een keer toe, zou je zeggen, maar de eerlijkheid gebied te zeggen dat hij ze niet zelf ontworpen heeft. Alsof dat nodig is. Er is op dit moment maar een capsule dat mensen bij ruimtestation ISS brengt. En dat is Koroljov's Sojoez, die het na 40 jaar nog uitstekend doet.

Bronnen: The Russian Space Bluff - Leonid Vladimirov, Wikipedia, Spaceflightnow.com.

[Update 28 april 11:00] Ik vergeet nog een mooi verhaal te vertellen over hoe Koroljov volgens Vladimirov de Russische vader van de raketwetenschap, Konstantin Tsiolkovski, onder de aandacht bracht. Tsiolkovski schreef in 1903 een artikel over hoe de mens met behulp van raketten de planeten kan bereiken. De man leefde ondertussen in complete anonimiteit van een miniem pensioen.

Koroljov en een vriend schreven een memorandum naar de communistische partij over het belang van Tsiolkovski en dat het misschien een goed idee was om de loftrompet te steken over (alweer) een Russisch genie (volgens de Sovjet propaganda waren ook de stoommachine, de gloeilamp en de stoomlocomtief door Russen bedacht).

Het memorandum had effect en spoedig kwam de propagandamachine op gang. Wat later ontmoetten Koroljov en zijn vrienden Tsiolkovski en legden hem uit wat er aan de hand was. Tot zijn dood in 1935 was Tsiolkovki een belangrijk man én een groot supporter van alles op gebied van raketten. En dat hielp Koroljov ongetwijfeld.