Sojoez (ruimtecapsule)

Sojoez-TMA ruimtevaartuig

De Sojoez (Союз, Russisch voor "unie") is een bemand ruimtevaartuig dat voor het eerst op 23 april 1967 door de Sovjet-Unie werd gelanceerd en in de huidige vorm plaats biedt aan drie mensen. De Sojoez is 7,8 m. lang (met de koppelingseenheid) en heeft een gewicht van 6400 kg. Het ruimteschip is vooral bedoeld voor transport van mensen naar een ruimtestation in een baan om de aarde. Een aangepaste versie werd in de jaren zestig van de 20e eeuw ontwikkeld om bemand om de maan te vliegen, hoewel uiteindelijk alleen onbemande maanvluchten hiermee werden uitgevoerd.

[bewerk] Ontwerp

Het basisontwerp van het Sojoez ruimtevaartuig is van de hand van de voormalige chef-ontwerper van het Sovjet ruimtevaartprogramma, Sergej Koroljov. Hij ontwierp een ruimtevaartuig in 3 modules. Van de voorkant (bij de koppelingseenheid) naar de achterkant zijn dit:

• Een sferoïde Orbitale module, een leef- en werkruimte voor de kosmonauten
• Een klokvormige Terugkeer module, (of daalcabine) uitgerust met een hitteschild
• Een cilindrische Service module, met systemen voor baancorrectie, standregeling en temperatuur-regulatie

De modules van het Sojoez ruimtevaartuig, van boven naar beneden: orbitale module, daalcabine en service module.

[bewerk] Daalcabine

De eerste en laatst genoemde modules keren niet terug op aarde maar verbranden bij terugkeer in de atmosfeer. Alleen de daalcabine is uitgerust met een hitteschild om de terugkeer in de atmosfeer te doorstaan. In deze module bevinden zich de kosmonauten in speciale zittingen, zowel tijdens de lancering als de landing. Verder is de module uitgerust met parachutes voor de landing, alle instrumentarium voor de besturing van het ruimtevaartuig (een cockpit), en een beperkte hoeveelheid opslagruimte. Kort voor de landing van de daalcabine aan parachutes wordt het opgebruikte hitteschild afgestoten waardoor vier raketjes vrij komen die op het laatste moment tot ontbranding komen om de klap van de landing te verzachten.

[bewerk] Orbitale module

De orbitale module bevind zich bovenop de daalcabine, staat onder druk en is via een luik verbonden met de daalcabine. Het bevat het grootste gedeelte van de systemen voor levensonderhoud zoals tanks met zuurstof, filters voor luchtbehandeling evenals de water- en voedsel voorraden. De orbitale module is luchtdicht af te sluiten van de daalcabine en beschikt over een buitenluik zodat deze module dus ook als luchtsluis gebruikt kan worden.

Aan het andere uiteinde van de orbitale module bevind zich de koppelingseenheid. Op vroege versies van Sojoez bevond zich geen luik achter de koppelingseenheid. Na koppeling met een ander ruimtevaartuig moesten de kosmonauten buitenom, via een ruimtewandeling, overstappen. De latere versies beschikken wel over een luik zodat de kosmonauten na koppeling binnenlangs kunnen overstappen in het gekoppelde ruimtevaartuig. Aan de buitenzijde van de orbitale module bevinden zich antennes en bakens ter ondersteuning van de nadering en koppeling met ruimtevaartuigen.

De orbitale module wordt voordat de remraketten van de Sojoez worden ontstoken afgestoten. Dit geldt voor de huidige versie van de Sojoez. Bij eerdere versies werd orbitale module pas na de werking van de remraketten afgestoten.

[bewerk] Service module

De service module bevind zich achter de daalcabine, staat niet onder druk en kan dus niet door de kosmonauten bereikt worden. Hier bevinden zich de systemen voor standregeling en baancorrectie, de remraketten, radiatoren voor warmtewisseling en zonnepanelen of accu's voor de elektriciteitsvoorziening. Dit gedeelte blijft tot en met het gebruik van de remraketten aan de daalcabine verbonden. Daarna wordt de service module via explosieve bouten losgemaakt om te verbranden in de atmosfeer.

[bewerk] Landingprocedure

Vanwege de opbouw uit drie modules, waarvan er slechts één terugkeert op aarde, heeft het Sojoez ruimtevaartuig een afwijkende landingprocedure ten opzichte van voorgaande ruimtevaartuigen als Vostok en Voschod. Voorafgaand aan het binnengaan van de atmosfeer zal de daalcabine gescheiden moeten worden van de orbitale module en sevice module. Daartoe wordt het Sojoez ruimteschip gedraaid zodat de remraketten in de vliegrichting wezen. Daarna worden de remraketten ontstoken op een halve omloop afstand van de geplande landingsplaats. Direct daarna worden via explosieve bouten de orbitale module en service module afgeworpen. De daalcabine komt vrij uit de 'mantel' van isolatiedekens waarin de daalcabine was verpakt tijdens de lancering en vlucht in de ruimte. De drie modules gaan vervolgens de dampkring binnen, de daalcabine is als enige uitgerust met een hitteschild om de wrijvingshitte van de atmosfeer te overleven. Na deze fase land de daalcabine uiteindelijk aan een grote parachute, werpt het gebruikte hitteschild af en ontsteekt in de laatste meters boven de grond raketjes om de snelheid tot vrijwel nul terug te brengen. In latere versies van Sojoez wordt de orbitale module al voorafgaand aan het ontsteken van de remraketten afgeworpen. Er is dan minder brandstof nodig voor de remfase en dat vertaalt zich in een grotere nuttige lading die in de daalcabine kan worden teruggebracht naar de aarde.

[bewerk] Ontwikkeling

De huidige versie van het Sojoez ruimteschip verschilt uiterlijk niet veel van de eerste versie want de algehele opbouw uit drie modules is hetzelfde gebleven. Inwendig heeft het ruimtevaartuig in ruim 40 jaar tijd een enorme ontwikkeling doorgemaakt.

Lijntekening van het eerste Sojoez ruimtevaartuig, type 7K-OK.

Lijntekening van Sojoez type 7K-T, zonder zonnepanelen.

Sojoez 19 (type 7K-TM) kort voor de koppeling met een Apollo capsule in het kader van het Apollo-Soyuz Test Project.

Lijntekening van de Sojoez-T.

Lijntekening van de Sojoez-TM. Verschillen met de Sojoez-T betreffen vooral de gewijzigde antennes voor het "Koers"-systeem op de Orbitale module.

Sojoez-TMA trainer in Sterrenstad.

[bewerk] Type 7K-OK (en 7KT-OK)

De eerste bemande versie van het Sojoez ruimtevaartuig droeg de type-aanduiding 7K-OK. De eerste vlucht van dit type, in 1967, liep uit op een ramp, omdat de parachute niet openging en het toestel te pletter sloeg. De kosmonaut Vladimir Komarov kwam hierbij om het leven. Het enige wat enigszins intact werd teruggevonden was de metalen ring rond een toegangsluik. Ruim een jaar na deze ramp werd de volgende, succesvolle, vlucht uitgevoerd met een grondig gewijzigde versie van het 7K-OK type. Het noodlot sloeg echter opnieuw toe bij de Sojoez 11. Na een succesvolle vlucht naar het ruimtestation Saljoet 1 ging het bij de landing mis. De luchtdruk viel weg als gevolg van een defect ventiel en de drie kosmonauten stikten omdat ze geen drukpakken droegen. In de Sojoez capsule was geen ruimte voor de benodigde apparatuur om drukpakken te ondersteunen. Sojoez 11, en zijn voorganger, Sojoez 10 beschikten over een andere koppelingseenheid en een interne tunnel om over te stappen in het Saljoet 1 ruimtestation. Deze gewijzigde versie stond bekend onder de type-aanduiding 7KT-OK.

[bewerk] Type 7K-T

Na de ramp met Sojoez 11 werden de ruimtevluchten hervat met een wederom aangepaste Sojoez, type 7K-T, met een bemanning van twee personen. Een zitplaats was opgeofferd om het dragen van drukpakken tijdens de vlucht mogelijk te maken. De slecht werkende zonnepanelen werden vervangen door accu's. De vluchten hadden vooral als doel om ruimtestations van het type Saljoet te bemannen. De Russen waren hierin zeer succesvol.

[bewerk] Type 7K-TM

Eén van de meest historische Sojoezvluchten is de Sojoez-19. Deze speciaal aangepaste Sojoez (type 7K-TM) koppelde in de ruimte met een Amerikaans Apollo-ruimtevaartuig in het kader van het Apollo-Soyuz Test Project. De wijzigingen betekenden een terugkeer van zonnepanelen op het ruimteschip en het gebruik van een geheel andere koppelingseenheid, die speciaal voor dit doel ontworpen was in samenwerking met de Verenigde Staten.

[bewerk] Sojoez-T

In 1979 werd een volgende generatie Sojoez in gebruik genomen, de Sojoez-T. Door miniaturisatie van apparatuur werd voldoende ruimte vrijgemaakt om weer drie kosmonauten, in drukpak, in deze versie mee te kunnen nemen. Bovendien was het Igla systeem voor nadering en koppeling verbeterd, evenals de stuurraketjes aan de achterzijde van het ruimteschip.

[bewerk] Sojoez-TM

In 1986 volgde de Sojoez-TM versie met een nieuw systeem voor nadering en koppeling (Koers), nieuwe communicatieapparatuur, een nieuw parachute-systeem en gewijzigde remraketten om de capsule in de laatste meters boven de grond extra af te remmen om de klap van de landing te verzachten.

[bewerk] Sojoez TMA

Op 30 oktober 2002 werd de meest recente versie van de Sojoez gelanceerd: de Sojoez-TMA. Deze versie is speciaal aangepast om beter dienst te kunnen doen als reddingssloep van het Internationaal Ruimtestation ISS. Als gevolg van deze aanpassingen speelt de grootte van de kosmonaut geen rol meer. Bovendien zijn de parachutes verder verbeterd en beschikt deze versie van Sojoez voor het eerst over een volledig digitale cockpit.

Voor de lancering van de Sojoezruimtevaartuigen wordt tot op de dag van vandaag gebruikgemaakt van Sojoezraketten.

[bewerk] Toeristische vluchten

In Juni 2008 wordt bekend dat de Sojoez in 2011 voor het eerst een reis naar Ruimtestation ISS maakt, speciaal bedoeld voor toeristen. Rusland bouwt zelfs een speciale Sojoez voor dit doel. Volgens een woordvoerder van Roscosmos, de Russische NASA, zal deze capsule verschillen van de Sojoezen die nu crews van en naar het ISS vliegen. De capsule zal plaats bieden aan 2 passagiers. Mede-oprichter van Google, Sergey Brin, heeft al een aanbetaling gedaan voor de vlucht.

[bewerk] Technische gegevens

[bewerk] Zie ook

• Sojoez 1
• Sojoez 11