MAXUS-TEST MAXUS-TEST Sven Grahn
Raketen MAXUS-TEST sändes upp från Skylarktornet på Esrange
klockan 0527:00 UT den 25 november 1990. Ändamålet med projektet MAXUS-TEST var
att prova viktiga stödsystem ombord och på marken för den kommande stora
MAXUS-raketen. Det var också tänkt att "kvalificera" rakettypen Skylark 12 för framtida bruk på Esrange för forskning
kring rymdplasmafysik - något som dock aldrig blev verklighet.
Utvecklingsarbetet på Maxus-raketen gick vid den här tidpunkten in i ett intensivt skede. Maxus börjdade som en studie inom ESA benämnd "Long-Duration Sounding Rocket" för att ta fram ett koncept för en sondraket med lång tid i tyngdlöshet - helst mer än dubbelt så mycket de sex minuter som raketerna Rexus och maser kunde leverera.
Maxus konstruerades för att nå upp till 700-800 km höjd och är en styrd raket d.v.s. den måste utrustas med en hel rad naföljningssytem för att övervaka flygbanan och kunna avbryta raketens framdriving om styrsystemt till äventyrs skulle krångla. MAXUS-TEST var avsett att prova dessa subssystem med en trestegsraket som dessutom i en framtid skulle kunna nå till mycket hög höjd med en spinnande nyttolast - något som vid denna tid antogs skulle intressera rymdplasmafysikerna i Sverige. Skylark 12 skulle också kunna ge tyngdlöshet på under cirka 11 minuter.
MAXUS-TEST var en integrerad del av MAXUS-programmet och de olika industriella partnerna i MAXUS bidrog till detta provskott:
Kaj Lundahl vid Rymdbolaget i Solna var projektledare, Lennart Dreier i Solna var systemingenjör och Jan Englund var kampanjkoordinator på Esrange.
I tabellen nedan markeras funktioner som var helt nödvändiga att prova inför MAXUS med "M" och de funktioner som var resultatet av själva MAXUS-satsningen markeras med "T". Funktioner som utnyttjade "flygtillfället" markeras med "E".
|
Provobjekt |
Status |
|
Dubbelt radartranspondersystem |
M |
|
Esranges radarstation |
M |
|
DLR:s radar |
M |
|
Styrsystemet SPINRAC (särskilt gyroplattform och dator) |
M |
|
Esranges banföljningssytem för att visa "Instantaneous Impact Point" (lIP) |
M |
|
Heat protective coating |
M |
| System för att stänga av raketmotorn (Thrust Termination System, TTS) | M |
|
Skylark 12 operational at Esrange |
T |
|
Omkoppling till bästa ombordantenn för TV-länken |
T |
|
"Wraparound"-antenn |
T |
| Kalibrering av styrmunstyckena på SPINRAC | T |
| Personsökarsystem för små satelliter (Small Satellite Paging System) | E |
|
Ytspänningsexperiment i tank |
E |
För att begränsa nedslagsspridningen stabiliserades raketens tredje steg stabiliserades av det s.k. SPINRAC-systemet som utvecklats av Saab Space. Efter det tredje stegets brinnslut användes ett s.k. jo-jo-system för att ta bort spinnrörelsen.
SPINRAC-systemet styrde inriktningen av det tredje steget före dess tändning och fortsatte att göra så 5,5 sekunder in i brinntiden (som totat var 15 sekunder). Systemet använde styrmunstycken som drevs med komprimerad kvävgas. Mätdata från tröghetnavigeringsplattformen i SPINRAC användes för att ge data till systemet i Esranges Flight Control Center för att beräkna den momentana nedslagspunkten (Instantaneous Impact Point - IIP). Den nominella nedslagspunkten för tredje stegets motor och nyttolast var tänkt att vara densmmma som för andra stegets motor. Styrautomaten i SPINRAC var således mycket lik den som utvecklades för att ingå i MAXUS-raketen.En prototyp av SPINRAC provflögs från Esrange på en liten Nike-Orionraket den 29 maj 1990. Systemet fungerade som det var tänkt och man kunde gå vidare till nästa steg som var MAXUS-TEST.
På SPINRAC:s värmesköld var också ett telekommunikationsexperiment från det tekniska universitetet i berlin monterat. Det gick under namnet Small Satellite Paging System (SSPS) och slogs på sedan noskonen kastats av. SSPS arbetade på 140 MHz-bandet. SSPS fick ström från batteri 3 i servicemodulen (28V).Ett separat styrsystem med kvävgasmunstycken (RCS i figuren till höger), utvecklat av DLR, fanns också på MAXUS-TEST och användes för att hålla nere alla rotationshastigheter så att man kunde genomföra ett experiment i tyngdlöshet med vätska i en tank (och överföra TV-bilder av hur vätskan bar sig åt). Gasmunstyckena användes också för att sätta nyttolasten i rotation före återinträdet i atmosfären.
Esrange hade avlyst skjutfältet under perioden 21 november till 10 december och starttiden var förlagd under tiden 0600-1100 lokal tid. Raketen sköts således upp alldeles i början av "skjutfönstret".
Så här skriver Torbjörn Forsell, veteran på Saab Space sondraketgrupp om SPINRAC:
"... Spinrac-systemet har inte blivit någon större produkt. Efter testskottet har det använts operativt vid ett tillfälle. Det var en trestegs Skylark-raket som sköts upp från Esrange. Spinrac-modulen fungerade nominellt men efter detta har ingen varit intresserad..."
Troligen hade det erfordrats ännu högre topphöjd för att rymdplasmafysikerna skulle bli intresserade av sondraketer igen. Från norska Andöya har man fortsatt att skjuta raketer till långt över 1000 km, men så högra topphöjder är svårt att klara av om man vill att raketen slår ned på Esrange.
|
Viktigaste data för sondraketen MAXUS-TEST | |
| Rakettyp |
Skylark 12, 3-fenor tillverkad av British Aerospace, som bestod av:
|
| Startramp | Skylarktornet: 67°53'40"N 21°06'41"E 298 m over havet |
| Uppskjutning |
25 november 1990 kl 05:27:00 UT |
| Nyttolastmassa | 180 kg |
| Nyttolastlängd | 3534 mm |
| Nyttolastdiameter | 432 mm |
| Telemetri |
2251,5 MHz, 10 Watt
sändareffekt, FM-modulationsindex=1,3 |
| TV-sändare |
TV-sändare på 2228,5 MHz och 2275,0 MHz. 10
watts sändareffekt per sändare. DLR:s "wraparound"-antenn.
|
| Radiofyr | 240,05 MHz, 250 mW, två bladantenner. |
| Radartransponder |
5612 MHz upp, 5662 MHz
ned (Esrangeradarn), 200 Watts effekt, singelpuls. Tre
bladantenner. |
| Thrust Termination | 448 MHz, mottagarkänslighet -90 dBm, två bladantenner. |
| Nyttolastkommando | 449,95 MHz, kommandon till TV-modulen. |
Nominell tid
(s)
Höjd (km)
Händelse
0
0
Första steget tände
0,3
Spinnraketer tände
3,5
0,5
Brinnslut för första steget
4,5
0,8
Första steget avskiljs
6,0
1,2
Andra steget tändes
45
51
Brinnslut för andra steget
60
77
Noskonen kastades.
66
87
SPINRAC slogs på
86,5
117
Tredje steget tändes
92
126
SPINRAC stängdes av
101,5
150
Brinnslut för tredje steget
105
159
Rotationen hävdes.
110
172
Nyttolasten avskiljdes
111
175
Attitydkontrollen slogs på
117
191
Styrning kring alla tre axlarna, 1o/s,
kortare 20-sek perioder 20o/s.
120
199
SSPS-experimentet slogs på
180
338
Radiofyren slogs på
423
585
Topphöjd (i verkligheten 534
km)
430
?
Prov med styrmunstycken
745
148
Styrmunstyckena sätter nyttolasten i
rotation
760
100
Återinträde i atmosfären
-
5
Nyttolastens värmesköld
avskiljdes
-
0
Nedslag
PLAN FOR THE MAXUS-TEST CAMPAIGN AT ESRANGE NOVEMBER 1990, Lennart Dreier, Rymdbolagets dokument RZL3 - 4, September 25, 1990
