Als astronaut kun je er sinds 2011 niet omheen: Sojoez. En deze momenteel enige manier van regulier, bemand ruimtereizen viert binnenkort zijn vijftigste verjaardag. Een mooi moment om eens op de Sojoez in te zoomen!

Het ruimtevaartuig Sojoez wordt in internationale kringen beschouwd als de veiligste, meest beproefde en langst ontwikkelde manier om mensen in een baan om de Aarde te brengen. Ook André Kuipers, Nederlands astronaut voor ESA, bezocht het ISS twee maal veilig en probleemloos dankzij het Russische staaltje techniek. De rijke familie aan Sojoez-capsules stamt uit de jaren ’60 en viert binnenkort zijn 50e verjaardag.

Ruimtewedloop
De Sojoez (‘Сою́з’, Russisch voor ‘Unie’) is een Russische ruimtevaartcapsule waarvan het eerste ontwerp stamt uit 1962. Van de hand van niemand minder dan Sergej Koroljov, had deze tot doel de Sovjet-Unie te ondersteunen in de ruimtewedloop en de race naar de maan als bemande maanscheerder. Hoewel het nooit van een bemande maanscheervlucht met een Sojoez kwam, is het oorspronkelijke Sojoez-A ontwerp, bestaande uit drie modules, in 50 jaar tijd van buitenaf gezien weinig veranderd. Qua missiedoelen en techniek daarentegen heeft het ruimtevaartuig een zeer rijke evolutie doorstaan die leidde tot de ontwikkeling van tal van andere, gelijkende orbiters waaronder de Progress vrachtmodule en de Indiase en Chinese bemande orbiters: ISRO Orbital Vehicle en Shenzhou. Vandaag de dag worden Sojoez-capsules gebruikt voor het aan- en afvoeren van bemanning aan het ISS en als schuilcabine / reddingscapsule in geval van nood. Op twee catastrofale missies na, beiden in de beginjaren, heeft het Sojoez-programma 129 bemande vluchten succesvol volbracht, allen gelanceerd vanaf het Bajkonoer-lanceercomplex in Kazachstan. Recent (in de nacht van 6 op 7 juli) heeft RKK Energia, het ontwerpbureau van Koroljov en de bouwer van alle Sojoez-capsules, een gemoderniseerde variant (Sojoez MS) in gebruik genomen om de komende jaren deze taken uit te kunnen blijven voeren. Ondertussen wordt er gewerkt aan een geheel nieuwe bemande orbiter, de ‘Federation’.

Poster van één van de oorspronkelijke plannen om Sojoez (LOK), gelanceerd met een krachtige N1-raketlanceerder en gekoppeld aan een extra brandstofmodule naar de maan te laten vliegen, een plan welke nooit met succes werd uitgevoerd. Foto: RKK Energia.

Poster van één van de oorspronkelijke plannen om Sojoez (LOK), gelanceerd met een krachtige N1-raketlanceerder en gekoppeld aan een extra brandstofmodule naar de maan te laten vliegen, een plan welke nooit met succes werd uitgevoerd. Foto: RKK Energia.

Historie
Maar voor nu moeten we dus genoegen nemen met de Sojoez. En alhoewel de hedendaagse Sojoez MS sterk lijkt op eerdere modellen, heeft deze een rijke historie en een veelheid aan varianten gekend. We geven een verkort overzicht.
In december 1962 diende Sergej Koroljov, ook wel beschouwd als de Sovjet-equivalent van Duits-Amerikaans ruimtevaartingenieur Werner von Braun de definitieve ontwerpen van de Sojoez-A (ook wel de ‘7K’ genoemd) in bij de Sovjet Partijleiding. Gelanceerd met de inmiddels beproefde R7-raketfamilie (later evoluerend in de Sojoez-raketlanceerder en reeds beproefd met lanceringen van langeafstandskruisraketten, ruimte-hond Laika, Gagarin’s Vostok-1, enz.) kon de module twee kosmonauten in een lage baan rond de Aarde brengen, rendez-vous- en koppelmanoeuvres uitvoeren en de middelste module met de twee kosmonauten veilig terug naar aarde brengen doordat deze was voorzien van een hitteschild en parachutes. Subsidiëring van de bouw van het ontwerp werd door Sovjet-partijleider Nikita Chroestjov van de hand gewezen, onder meer omdat Koroljov’s opponent Vladimir Chelomey favoriet was met alternatieve ontwerpen (de UR500K-L1) voor een directere manier van een maanscheervlucht. Chelomey’s ontwerp maakte gebruik van een zwaardere lanceerder, de UR-500, en had zodoende geen noodzaak aan de twee extra lanceringen en het orbitaal assembleren zoals het ontwerp van Sojoez-A kende om een maanscheervlucht te kunnen uitvoeren. Onderwijl werd het ontwerpbureau van Koroljov belast met het ontwerpen van de N1-L3; de beoogde L3 Sovjet-maanlander als antwoord op de reeds jaren in ontwikkeling zijnde Apollo. De Russische maanlander zou gelanceerd worden met de N-1, de gedoemde zware lanceerder als equivalent van de Amerikaanse Apollo-lanceerder; de Saturn-V.

Vladimir Komarov, samen met zijn dochter en vrouw. Afbeelding: Smithsonian Institution (via Wikimedia Commons).

Vladimir Komarov, samen met zijn dochter en vrouw. Afbeelding: Smithsonian Institution (via Wikimedia Commons).

Eerste generatie: Sojoez 7K-OK en 7K-LOK
Pas toen de invloed van Chroestjov afnam en hij uiteindelijk werd afgezet in oktober 1964, successen uitbleven bij de ontwikkeling van de zware lanceerders UR-500 en N-1, en de Amerikanen succes boekten met hun Gemini-programma zou Koroljov zijn ontwerpbureau de opdracht geven de Sojoez-A nieuw leven in te blazen. Dit leidde uiteindelijk tot de eerste onbemande testvlucht, missie Kosmos-133, gelanceerd op 28 november 1966, van Sojoez variant ‘7K-OK’. ‘7K’ naar de kracht van de lanceerder, ‘OK’ naar ‘orbiter’, was als driedelig ruimtevaartuig multifunctioneel inzetbaar voor het bemand of onbemand lanceren naar een lage baan om de Aarde, te manoeuvreren, te koppelen en te landen. Zodoende kon Sojoez bijdragen aan tal van experimenten, het oefenen van rendez-vous- en koppelmanoeuvres en kosmonauten laten overstappen van en naar andere capsules of het latere Saljoet ruimteveer. De orbiter bood ruimte aan drie kosmonauten en tot 30 dagen levensonderhoud aan één kosmonaut. Na drie onbemande testvluchten werd op 23 april 1964 missie Sojoez-1 bemand gelanceerd met Vladimir Komarov aan boord, terwijl bekend was dat Sojoez nog met honderden ontwerpfouten kampte. De missie liep uit op een catastrofe, Komarov stierf toen zijn capsule met hoge snelheid neerstortte vanwege weigerende parachutes. Een algehele herziening van Sojoez, vergelijkbaar met de algehele herziening na de catastrofale Apollo-1, zou volgen. Eind oktober 1968 werden Sojoez-2 en -3 gelanceerd, bemand door Georgy Beregovoy. Hoewel de voorgenomen koppeling tussen beiden niet mocht lukken, werd de missie en het herziene Sojoez-ontwerp toch als groot succes beschouwd en het Sojoez 7K-OK ontwerp vervolgens meervoudig ingezet. In deze beginjaren zette Sojoez talloze records op zijn naam, waaronder ’s werelds eerste onbemande, geautomatiseerde koppeling (Kosmos-186 en -188), ’s werelds eerste bemande koppeling en overstap (Sojoez-4 en -5), ’s werelds eerste koppeling aan een ruimtestation (Sojoez 10), ’s werelds eerste overstap naar een ruimtestation (Sojoez-11). Deze laatste missie verliep echter na afkoppeling rampzalig; de druk viel weg in het vacuüm van de ruimte, drie kosmonauten verloren hierbij het leven, ’s werelds enige (drie) overledenen boven de Karman-lijn hiermee eveneens als triestig record gevestigd. De catastrofe zou leiden tot de productiestop van de 7K-OK in 1971. Men ging terug naar de tekentafel.

Tweevoudig gezekerd, tweevoudig bemand: Sojoez 7K-T en 7K-TM
Na de fatale vlucht van Sojoez-11 door wegvallende cabinedruk, had de volgende generatie Sojoez-capsules (periode 1972-1981, beginnend met model 7K-T) als antwoord de kosmonauten drukpakken te laten dragen als extra zekering. Gezien deze nogal log en groot waren, ging de maatregel ten kostte van een derde zitplaats. Het schrappen van een zitplaats resulteerde wel in ruimte voor extra levensvoorzieningstechnieken en -voorraden. Gedreven op de boordaccu’s werd de Sojoez 7K-T geacht binnen twee dagen na lancering zijn einddoel te bereiken en aldaar elektriciteit te kunnen bijladen in plaats van zelf te genereren. De module is dan ook voornamelijk ontworpen om bemanningsleden van en naar ruimtestations te brengen en niet zozeer langdurig autonoom te functioneren; de bijnaam ‘Sojoez Ferry’ was meer dan toepasselijk. Als ferry heeft variant 7K-T in de periode 1972-1981 tal van militaire Almat- en civiele Saljoet-ruimtestations aangedaan in de 31 maal dat deze werd gelanceerd, waarvan vijf onbemande testvluchten en één onsuccesvolle vlucht ( Sojoez 7K-T No.39, door een fout in de raketlanceerder werd er geen baan bereikt, de ongeplande landing werd door beide kosmonauten overleefd).

Artistieke impressie van de koppeling van Sojoez en Apollo tijdens de gezamenlijke missie Apollo–Soyuz Test Project (ASTP). Afbeelding: NASA

Artistieke impressie van de koppeling van Sojoez en Apollo tijdens de gezamenlijke missie Apollo–Soyuz Test Project (ASTP). Afbeelding: NASA

Een afgeleide variant, de Sojoez 7K-TM, had als doel de samenwerkingsmissie Apollo–Soyuz Test Project (ASTP) namens de Sovjet-Unie te volbrengen. Voorzien van zonnepanelen om een langere missieduur toe te staan, een gewijzigd koppelmechanisme volgens de overeengekomen specificaties (Apollo werd voorzien van een speciaal voor deze missie ontwikkelde koppelbrug) en de mogelijkheid de boorddruk voor aankoppeling te verlagen naar Apollo’s standaard van 0,68 bar, heeft deze variant na drie test- en oefen lanceringen, de kosmonauten Leonov en Kubasov op 17 juli 1975 de handen laten schudden van astronauten Stafford, Brand en Slayton op ongeveer 220 kilometer hoogte. De succesvolle koppeling markeerde het einde van Apollo en de ruimtewedloop alsook het begin van steeds nauwere samenwerking tussen wetenschappers en ingenieurs van beide grootmachten.

Militaire Sojoez-varianten
Buiten het weten van het grote publiek, dat sowieso slechts gematigd en enkel bij successen in de Sovjet-ruimtevaart op de hoogte werd gesteld via de staatsmedia, liep een groots programma om de Sovjet-Unie ook in militair domein slagvaardig te maken in de ruimte. Men ontwikkelde aangepaste Sojoez-capsules voor een gewapende confrontatie of om vijandelijke satellieten te observeren en te vernietigen. Ten minste zeven Sojoez-varianten; Sojoez P, Sojoez R, Sojoez PPK, Sojoez 7K-VI, Sojoez 7K-S, Sojoez 7K-ST en Sojoez OB-VI zagen naast de bekende varianten van Sojoez-capsules het licht. Veel details ontbreken uit deze tak van ontwikkeling, en het programma is meermaals in diverse testfases gehinderd geweest door ontwerpfouten en falende raketlanceerders, wat leidde tot nog meer herzieningen. Over het algemeen zag men af van het gebruik van zonnepanelen en koos men voor nucleaire oplossingen om de grotere vraag naar energie voor onder meer radarsystemen te ondervangen en heeft men de configuratie van de drie modules meermaals herzien, onder meer om vijandelijke sattelieten in banen tot 6000 kilometer hoogte te kunnen bereiken. wade Op de afbeelding hierboven zie je v.l.n.r. militaire Sojoez-varianten Sojoez P, Sojoez PPK, Sojoez R, Sojoez VI en Sojoez VI/OIS. Hoogtij van deze militaire varianten was in de jaren ’60, waarna men afzag van bemande militaire missies en voornamelijk overstapte op onbemande satellieten voor de genoemde missiedoelen. Afbeelding: astronautix.com / Mark Wade.

Derde generatie: Sojoez-T
In 1979 volgde een grondige herziening van het Sojoez-ontwerp met de lessen geleerd van eerdere varianten en missies. ‘Sojoez-T’ (‘T’ naar ‘Transportnyi’ / Transporter) werd geboren, wederom uitgerust met zonnepanelen. De capsule bood zodoende een langere autonome levensduur tot 11 dagen. Door herinrichting van de daalcabine konden wederom drie kosmonauten vervoerd worden, nu allen met drukpak aan. De capsule was het gevolg van verdere ontwikkeling en ervaring opgedaan met eerdere missies en ontwerpen.

1986-2016: Sojoez TM, TMA, TMA-M
De vierde generatie Sojoez zag in 1986 het licht als gevolg van voortdurende technische innovatie en het herontwerpen van diverse systemen met de hulp van digitale sensoren en computertechnologie. Nieuw waren de KURS automatische koppelpiloot en het KTDU-80 geïntegreerde stuwsysteem die de hoofdmotor en de 16 oriëntatie- en koppelmotoren allen aanstuurden vanuit één stuur- en brandstofsysteem. Om de harde landing op de Kazachstaanse steppe-grond verder te verzachten waren gewijzigde nood- en hoofdparachutes en landingsmotoren aangebracht. TM (‘M’ naar ‘Modifitsirovannyi’ / modificatie) werd 34 maal bemand gelanceerd in de periode 1986 tot 2002 om MIR en ISS van een shuttledienst te voorzien.
Door de nauwere samenwerking tussen NASA en Roskosmos en het gezamenlijk doel ISS te bevoorraden en te bemannen middels Spaceshuttle en Sojoez zijn op verzoek van NASA de stoelen in de opvolgende serie Sojoez TMA (‘A’ naar ‘Antropometricheskii’ / antropomorf, gezien de specificatiesherziening naar NASA’s richtlijnen) zodanig aangepast dat meer verscheidene reizigers qua postuur konden meereizen. Ook werd de landing nog verder verzacht met aanpassingen aan de landingsmotoren. Moest een reiziger voorheen tussen de 65 à 85 kg. wegen en tussen 1,62 m. en 1,83 m. lang zijn, mag deze nu 50 tot 94 kg. wegen en tussen de 1,50 m. en 1.90 m. lang zijn. De stoelen bestaan uit een op maat gegoten mal welke het lichaam van de reiziger omsluit, met als nadeel dat de stoel moet worden overgezet van de ene aangekoppelde Sojoez-capsule naar de andere wanneer de bemanning volgens planning in een andere Sojoez capsule afdaalt dan waarmee deze arriveerde. Sojoez TMA vloog in de periode 2002 tot 2012 22 maal bemand, waaronder vlucht Sojoez TMA-3 en -4, gelanceerd op 19 april 2004, waarvan André Kuipers tweede piloot was.

Het drukpak wordt voor lancering uitvoerig gecontroleerd op lekkages. Ook het aansluiten van lichaam en stoel nadat de mal van het lichaam werd afgenomen en in de stoel werd geïntegreerd, wordt nagelopen. Foto: NASA / Victor Zelentsov.

Het drukpak wordt voor lancering uitvoerig gecontroleerd op lekkages. Ook het aansluiten van lichaam en stoel nadat de mal van het lichaam werd afgenomen en in de stoel werd geïntegreerd, wordt nagelopen. Foto: NASA / Victor Zelentsov.

Op 7 oktober 2010 lanceerde fabrikant RKK Energia de één na laatste herziening van Sojoez; Sojoez TMA-M. Verdere digitalisering maakten het mogelijk een 36-tal instrumenten en (analoge) sensors te vervangen door een 19-tal moderne alternatieven en een gewichtsreductie van ongeveer 70 kilogram te bewerkstelligen, alsook de introductie van ‘glass cockpit’, een volledig uit computerschermen bestaande cockpit. Andre Kuipers’ tweede vlucht naar het ISS vond plaats op 21 december 2011 als bemanningslid van TMA-03M. Een overzicht van zijn vlucht en verblijf in het ISS vind je hier. De boordcomputer en herziene vluchtschema’s maakten het mogelijk om vlak na het bereiken van een lage baan rond aarde reeds rendez-vous in te zetten, de baancorrecties benodigd om ISS te bereiken. Voorheen werden deze drie à vier manoeuvres vanuit de missieleiding berekend en de drie à vier benodigde manoeuvres enkel uitgevoerd boven Russisch grondgebied om voldoende betrouwbare telemetrie en communicatie toe te staan. Rendez-vous duurde daardoor zo’n 48 uur. De herziende vluchtschema en boordelektronica stonden nu toe deze manoeuvres eigenhandig te berekenen en uit te voeren, waardoor Sojoez al in zes uur tijd het ISS kon bereiken. Op 29 mei 2013 zette TMA-08M, de 117e bemande Sojoez-vlucht sinds haar bestaan, een nieuw record neer, met de snelste aankoppeling van een bemande capsule aan een ruimtestation ooit. Ook vanwege het pensioen van de spaceshuttle is de TMA-M sinds zijn bestaan 20 maal gelanceerd geweest, ongeveer vier vluchten per jaar.

Van links naar rechts: astronaut Takuya Onishi van Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), kosmonaut Anatoly Ivanishin van Roskosmos and NASA-astronaut Kate Rubins poseren in deze foto voor hun Sojoez MS-01 capsule. Foto: RKK Energia.

Van links naar rechts: astronaut Takuya Onishi van Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), kosmonaut Anatoly Ivanishin van Roskosmos and NASA-astronaut Kate Rubins poseren in deze foto voor hun Sojoez MS-01 capsule. Foto: RKK Energia.

Volgroeid: Sojoez MS
Sterk gelijkend aan het voorlaatste model TMA-M is de nieuwste herziening van Sojoez sinds kort een feit; Sojoez MS. De herziening vond zowel plaats bij de sterk gelijkende Progress-vrachtcapsule welke reeds tweemaal met succes gevlogen heeft, als bij de Sojoez-reizigerscapsule. De aanpassingen betreffen voornamelijk efficiëntere en lichtere boordcomputers en zonnepanelen, en effectievere boordtelemetrie en communicatiemiddelen welke ook buiten direct bereik van grondstations autonoom en betrouwbaar diens koers kunnen vaststellen en via diverse communicatiesatellieten alsnog contact kunnen leggen met de missieleiding in Korolev, ten noordoosten van Moskou. Zo werd het KURS automatische koppelsysteem in gewicht gehalveerd, het energieverbruik met twee derde gereduceerd en is de nieuwe TsVM-101 hoofdnavigatiecomputer aanzienlijk kleiner en lichter (8,3 kg.) dan de voorgaande Argon-16 computer (70 kg.). Tot en met november 2018 staan ten minste 11 bemande Sojoez MS vluchten gepland om ISS van bemanning te voorzien en deze veilig thuis te brengen. RKK Energia heeft aangegeven dat deze herziening van Sojoez naar verwachting de laatste zal zijn. De Sojoez zal uiteindelijk vervangen worden door aanzienlijk modernere en veelzijdiger capsules, waarover wij in januari 2013 reeds enig licht lieten schijnen.

Sojoez MS-01 verticaal gehesen en gereed gemaakt voor lancering op 7 juli 04:36 uur. Afbeelding: NASA / Bill Ingalls.

Sojoez MS-01 verticaal gehesen en gereed gemaakt voor lancering op 7 juli 04:36 uur. Afbeelding: NASA / Bill Ingalls.

Het Sojoez-ontwerp
Gelanceerd met een Sojoez-raketlanceerder, bestaat het Sojoez-ruimtevaarttuig uit drie ontkoppelbare modules.

Doorsnede van Sojoez TMA / TMA-M / MS. Orbitale module (A): 1. koppelmechanisme, 2. 4. en 16. KURS-koppelpilootantennes, 3. TV-antenne, 5. aankoppel-camera, 6. doorgangsluik gebruikt vóór lancering Daalcapsule (B): 7. parachute compartiment, 8. periscoop, 9. raam, 11. hitteschild Service module (C): 10. en 18. Oriëntatie- en verplaatsingsmotoren, 12. en 13. sensors om stand van Aarde en zon te meten, 14 bevestigingspunt zonnepanelen, 15. temperatuursensor, 17. hoofdmotor, 19 communicatieantenne, 20. Brandstoftanks, 21. Zuurstoftank. Afbeelding: NASA.

Doorsnede van Sojoez TMA / TMA-M / MS. Orbitale module (A): 1. koppelmechanisme, 2. 4. en 16. KURS-koppelpilootantennes, 3. TV-antenne, 5. aankoppel-camera, 6. doorgangsluik gebruikt vóór lancering Daalcapsule (B): 7. parachute compartiment, 8. periscoop, 9. raam, 11. hitteschild Service module (C): 10. en 18. Oriëntatie- en verplaatsingsmotoren, 12. en 13. sensors om stand van Aarde en zon te meten, 14 bevestigingspunt zonnepanelen, 15. temperatuursensor, 17. hoofdmotor, 19 communicatieantenne, 20. Brandstoftanks, 21. Zuurstoftank. Afbeelding: NASA.

(A) De orbitale module is het bovenste / voorste gedeelte van Sojoez. Deze drukmodule geeft via een interne sluis toegang aan de reizigers in de daalcabine en vergroot de leefruimte aan boord met 5 m³. De cabine wordt na de kritieke fases van de lancering in gebruik genomen totdat Sojoez weer zal landen. De cabine biedt een sanitaire voorziening, slaapplaatsen en enkele levensvoorzieningsfuncties. Het mechanisme van Sojoez om te kunnen aankoppelen aan andere ruimtevaartuigen of het ISS, is bovenop de orbitale module aangebracht. Ook zit in de zijkant een toegangsluik waardoor de reizigers nog voor de lancering in Sojoez kunnen plaatsnemen. Tussen de dalingscabine en de orbitale module zit een sluis die tijdens de kritieke delen van lancering gesloten blijft. Na afkoppeling van het ISS, wordt de orbitale module voor terugkeer in de dampkring afgestoten door de boordcomputer m.b.v. pyrotechnische bouten. De module meet een hoogte van 2,6 meter en een (start)gewicht van 1300 kg.
(B) de ‘descent-module’ of daalcabine, is het middelste gedeelte waarin de reizigers zittend plaatsnemen tijdens het lanceren en afdalen naar aarde. Dit is de enige module die overblijft en veiligheid biedt terwijl alle andere delen van zowel de Sojoez-raket als –het ruimtevaarttuig afgeworpen en vernietigd worden. In de dik-stalen, robuuste drukcapsule is naast ruimte voor drie zitplaatsen ook de cockpit aangebracht, bestaande uit meerdere flatscreens, joysticks, consoles, een naar buiten reikende periscoop en gaskranen en -pompen om de atmosfeer aan boord te reguleren. Onder de capsule zit een hitteschild waarop tijdens de afdaling geremd wordt tegen de buitenatmosfeer. De raampjes en de inwendige parachutes worden beschermd door afwerpbare beschermkappen en rondom de gehele capsule is een deken van meerdere lagen isolatiemateriaal gewikkeld die geleidelijk aan opbrandt, waardoor de capsule zelf ongeschonden blijft tijdens de intense daling. Na gebruik worden de zware, deels opgebrande hitteschild en beschermkappen van de daalcabine afgeworpen. Zodoende wordt het eindgewicht en de impact bij het neerkomen op de grond verder gereduceerd en de kosmonauten tijdens de lange parachute-afdaling het zicht teruggegeven. De module is qua zwaartepunt en aerodynamica zodanig vormgegeven dat deze de meeste interne volume biedt (3,5 m³) maar tijdens zijn afdaling correct georiënteerd blijft en zelfs stuurbaar door een zeer licht vleugeleffect. Tot slot bevinden zich onder het hitteschild zes kleine stuwraketjes om de landing in de laatste meter afdaling verder te verzachten. De module meet een hoogte van 2,1 meter en een (start)gewicht van 2900 kg.

De binnenkant van de Sojoez daalcabine bevat de cockpit voor het monitoren van de vlucht alsook handmatige besturing indien de situatie dit vereist. Hier aan het roer van de Sojoez TMA-M simulator traint André Kuipers ter voorbereiding op zijn taak als hoofdpiloot voor Sojoez-missie TMA-03M. Foto: ESA / S. Corvaja  (augustus 2011).

De binnenkant van de Sojoez daalcabine bevat de cockpit voor het monitoren van de vlucht alsook handmatige besturing indien de situatie dit vereist. Hier aan het roer van de Sojoez TMA-M simulator traint André Kuipers ter voorbereiding op zijn taak als hoofdpiloot voor Sojoez-missie TMA-03M. Foto: ESA / S. Corvaja (augustus 2011).

(C) De servicemodule is het onderste / achterste gedeelte van Sojoez en bevat alle noodzakelijke techniek om Sojoez autonoom in de ruimte te kunnen inzetten. Deze module is in tegenstelling tot de andere twee modules niet toegankelijk voor de reizigers. In de module bevindt zich een geringe drukkamer voor elektronica en diverse levensonderhoud technieken, alsook radiatoren, een kleine raketmotor, brandstof, oriëntatie- en verplaatsingsmotoren, boordcomputers, antennes en aan de buitenkant zijn uitklapbare zonnepanelen bevestigd. De servicemodule wordt na het uitvoeren van de laatste manoeuvres om de landing mee in te zetten afgeworpen. Voor de lokatiebepaling maakt de hedendaagse Sojoez-TMA-M gebruik van diverse digitale boordsystemen voor locatiebepaling en heeft verschillende (automatische) pilootfuncties, waaronder ‘KURS’, een volledig autonome en geautomatiseerde koppelpiloot, gebruik makende van tal van sensors rondom de hele Sojoez. De module meet een hoogte van 2,5 meter en een (start)gewicht van 2600 kg.

Soyuz TMA-03M wordt na assemblage en alle testen in zijn fairing geschoven. Vervolgens zal de rest van de raketlanceerder worden aangehecht en het geheel richting lanceerplatform gereden. Foto: GCTC / RSC Energia (december 2011).

Soyuz TMA-03M wordt na assemblage en alle testen in zijn fairing geschoven. Vervolgens zal de rest van de raketlanceerder worden aangehecht en het geheel richting lanceerplatform gereden. Foto: GCTC / RSC Energia (december 2011).

Mocht zich na het afwerpen van de noodtrap en fairing een krappe drie minuten na lancering alsnog een noodgeval voordoen, dan zijn tal van noodprocedures geprogrammeerd om de daalcabine alsnog veilig en snel op de grond te zetten. Theoretisch zijn in alle noodscenario’s de reizigers verzekerd van een veilige terugkomst.

Mocht zich na het afwerpen van de noodtrap en fairing een krappe drie minuten na lancering alsnog een noodgeval voordoen, dan zijn tal van noodprocedures geprogrammeerd om de daalcabine alsnog veilig en snel op de grond te zetten. Theoretisch zijn in alle noodscenario’s de reizigers verzekerd van een veilige terugkomst.

Tot slot, voor bescherming tegen de extremen en gevaren van lancering (geluid, luchtdruk, dynamische druk, enz.) is een ‘fairing’ (beschermkap) rondom de gehele Sojoez aangebracht, alsook een vluchtrakettrap bovenop om de bemanning in geval van nood te evacueren vanaf het lanceerplatform of tijdens de eerste minuten na lancering. De vluchttrap wordt automatisch geactiveerd bij het overschrijden van nominale sensorwaarden of handmatig vanuit de missieleiding. De noodtrap trekt de orbitale module en de bemande daalcabine samen met de fairing tot 4 kilometer ver weg met een extreme, 6-seconden durende versnelling. Dit systeem is slechts eenmaal gebruikt tijdens de ontploffingen in de onderste trappen van Sojoez T-10a in 1983 en heeft ondanks de 14 à 17 G waaraan de vluchtende kosmonauten werden blootgesteld, kosmonauten Titov en Strekalov het leven gered.

Sojoez MS-01
Recent werd dus de eerste Sojoez MS vanaf Baikonoer Kosmodroom in Kazachstan gelanceerd. Aan boord bevonden zich Anatoly Ivanishin (Roskosmos), Kate Rubins (NASA) en Takuya Onishi (JAXA). De vlucht stond eerder gepland voor 21 juni, maar door het omgooien van het lanceerschema voor ISS door eerdere vertragingen en een kleine technische fout in de voor deze serie ontwikkelde BURK (onderdeel van de vliegcomputer) werd deze verzet naar 7 juli. Sojoez MS-01 zal volgens planning na 129 dagen op 13 november aanstaande in de Kazachstaanse steppe landen.

Tot zover onze showcase over de Sojoez capsule. In het volgende deel van deze serie over Sojoez gaan we in op de Sojoez raketlanceerder. Wil je deze niet missen, houd dan geregeld Scientias.nl in de gaten!

Yorick La Rivière (1984) is student luchtvaart- en ruimtevaarttechniek aan TU Delft en studeerde eerder filosofie en communicatiewetenschappen. Na jaren werkzaam te zijn geweest als service- en communicatie-coördinator en parttime als freelance video-editor, hebben zijn doorgrondende interesse in ruimtevaart en ruimtevaarthistorie hem ertoe gezet een technische weg in te slaan en dit meerluik voor Scientias.nl te schrijven.