Så vad är det vi ska göra egentligen? / So what's all this about then?

Since our experiment is very complex and has many tasks to carry out, we thought it was high time to describe its mission and give you an overview of the experiment itself. First, the mission timeline!

Vårt experiment är komplext och det är många olika saker det ska lyckas med under sitt uppdrag. Det är hög tid för en lite mer ingående beskrivning! Vi börjar med uppdraget, och följer upp med ett inlägg om själva experimentet och alla dess delsystem.

——————–

It’s in the beginning of March 2011. The Free Flying Unit (FFU) part of the experiment sits right underneath the nose cone of the rocket. It’s shaped like a disc and held firmly in place by a wire against a plate with electrical contacts. Nearby is a forward facing camera, ready to record the ejection from the rocket.

Det är i början av mars 2011. Den friflygande delen av SQUID-experimentet, FFUn, som ser ut som en pepparkaksburk, sitter under noskonen på REXUS-raketen, fastspänd med hjälp av en vajer mot en bottenplatta med elektronikkontakt. Alldeles i närheten, på den raketfästa delen, RMUn, sitter en framåtriktad kamera, redo att filma utskjutningen.

An example of how the FFU may be attached inside the nosecone of the rocket. The airbags and their covers are not shown here

Lift-off! Suddenly everything on the rocket is subjected to 20g of acceleration and is shaken violently, as the fins of the rocket spins it up to 4 rotations a second. Thanks to all the vibration testing our experiment stays in one piece, and after 60 seconds and at an altitude of 60km the nose cone is ejected. Shortly thereafter a small explosive charge cuts the wire holding the FFU in place, and a powerful spring pushes it away from the rocket.

Starten går och experimentet utsätts plötsligt för en tyngd på nästan 20g och skakas våldsamt, samtidigt som raketens fenor sätter snurr på farkosten. Tack vare alla tidigare vibrationstester håller dock allt ihop, och efter 60 sekunder vid 60 kilometers höjd skjuts plötsligt noskonen iväg. Kort därefter smäller en liten krutladdning fastsatt vid vajern, och en stark fjäder puttar iväg FFU.

The mission has started. The camera attached to the rocket records the receding FFU while it starts deploying the wire booms. Just before they are fully deployed, the motors lower the deployment rate, and they end up at full length without any swinging. Our calculations were correct! Any swinging in the wire booms would disturb the measurements and it was important that this deployment technique worked.

Uppdraget har börjat. Kameran på raketen filmar den ivägfarande FFUn medan den matar ut sina fyra trådbommar. Precis innan de är fullt utmatade drar motorerna ned på utmatningstakten, och de stannar i ytterläget utan några svängningar. Vi har räknat rätt! Svängningar skulle störa mätningarna och det var viktigt att de fälldes ut på rätt sätt.

The FFU floating in space, wire booms extended. The airbags and their covers are not shown in this picture.


The FFU is now far from the rocket, and its built-in sensors have collected data from the deployment so we can recreate it in simulation later. As it’s nearing the thicker parts of the atmosphere it’s time to pull in the wire booms. The motors have to fight the centrifugal force as the experiment still has the spin from the rocket, but the booms are pulled in before the underside of the disc starts heating up from the air pressing against it. Soon the surface temperature is over a hundred degrees Celsius.
After the violent reentry the experiment is now falling towards the frosty wilderness of Kiruna. About five kilometers above the snow a cutter cuts the rope holding the airbag covers in place, and soon thereafter the pressure tanks inflate the airbags. Between the four airbags a parachute is stretched, and soon the speed is below 10 meters per second.
FFUn är nu långt från raketen, och dess inbyggda sensorer har samlat data om utmatningen så vi kan återskapa hela förloppet i datorn senare. Den är på väg ner mot atmosfären igen och det är dags att dra in antennerna. Motorerna får jobba hårt mot centrifugalkraften, för experimentet snurrar fortfarande. Antennerna hinner dras in innan undersidan på “kakburken” börjar hettas upp av de extremt snabba luftströmmarna, och snart är ytan hundra grader varm. Efter den våldsamma inbromsningen mot atmosfären faller nu experimentet mot Kirunas snöklädda ödemarker. Ungefär fem kilometer över marken kapas den vajer som håller fast luckorna som skyddat luftkuddarna, och strax därefter öppnas tankarna och luftkuddarna blåses upp. Den fallskärm de spänner upp bromsar upp hastigheten till under 10 meter per sekund.

The airbag concept from LAPLander

The FFU falling with airbags deployed (model from the LAPLander drop test)

Just before impact the FFU uses a small satellite modem to transmit its GPS position, which will allow us to pinpoint its landing site. At landing, the airbags cushion the landing, and directly afterwards the recovery beacon starts transmitting. It’s now up to the recovery crew from Esrange in their helicopters to find and recover our experiment so we can analyze the data!
Strax före nedslaget skickar FFUn iväg sin GPS-position med ett litet satellitmodem. När den slår i marken hindrar luftkuddarna den från att sjunka djupt ner i snön, och direkt efter åt slår den igång sin spårsändare. Nu är det upp till recovery-personalen i helikoptrarna att återfinna den så vi kan analysera datan.

The recovery crew at a Maser sounding rocket, after landing in the wilderness north of Esrange. Hopefully, our experiment will be recovered the same way. Click for full video, copyright SSC

Advertisements

One Response to Så vad är det vi ska göra egentligen? / So what's all this about then?

  1. Pingback: Beacon transmitter « Spinning QUad Ionospheric Deployer