Źródło zdjęcia: NASA/Bill Ingalls
Po bliższym przyjrzeniu się: Wabtec, Artemis II i Nowy Wyścig Kosmiczny
Zastrzeżenie: NASA nie jest powiązana z firmą Wabtec i nie popiera Wabtec ani jego produktów lub usług. Wszystkie nazwy i znaki towarowe NASA i innych osób trzecich są własnością ich odpowiednich właścicieli i są wykorzystywane wyłącznie do celów identyfikacji.
Liftoff
1 kwietnia 2026 roku o 18:24 EDT statek kosmiczny Orion, napędzany 322-stopowym rakietą Space Launch System (SLS), wystartował z kompleksu startowego 39B w Kennedy Space Center NASA na 10-dniową podróż w historię.
Artemida II, pierwsza załogowa misja „przelotu księżycowego” od ponad 50 lat 1, rozpoczęła się. Program Artemis, nazwany na cześć greckiej bogini dzikiej przyrody, polowania i księżyca (i siostry bliźniaczki Apolla), jest inicjatywą NASA mającą na celu przywrócenie astronautów na Księżyc i zbudowanie fundamentów dla pierwszych misji załogowych na Marsa.
Ale najpierw rzeczy.
Artemis II opiera się na sukcesie Artemidy I, która wystartowała 16 listopada 2022 roku i zademonstrowała możliwości nowej rakiety SLS i kapsuły kosmicznej, kończąc udaną, bezzałogową podróż wokół Księżyca i bezpieczny rozbryzg 25 dni później na Oceanie Spokojnym.
W przypadku Artemidy II stawka była jeszcze wyższa, wysyłając cztery załogi dalej w kosmos, niż jakikolwiek człowiek kiedykolwiek przejechał 2— 4 070 mil poza Księżycem lub około 250 000 mil od Ziemi - zapewniając widok na „daleką stronę Księżyca”, nigdy wcześniej nie widziany gołym okiem.
Ale załoga miała coś więcej do zrobienia niż tylko zwiedzanie: jej misją było przetestowanie nowych systemów i sprzętu, przygotowując grunt pod przyszłe wyprawy na powierzchnię Księżyca, w tym Artemidę IV, misję lądowania załogową zaplanowaną na początek 2028 r. (Uwaga: Miejsce docelowe Artemidy III w połowie 2027 roku jest nieco bliżej domu - misja na niskiej orbicie Ziemi testująca komercyjne lądowniki z SpaceX i Blue Origin do wykorzystania na Artemidzie IV).
Jedna spoina na raz
Podczas gdy liczby związane z Artemidą II i podróżami kosmicznymi są oszałamiające,
- 695 000 mil w obie strony
- Do 5000° F— Temperatura osłony termicznej Oriona została zaprojektowana tak, aby wytrzymać po ponownym wejściu do ziemskiej atmosfery (około połowa temperatury powierzchni Słońca)
- 8,8 miliona funtów ciągu podczas podnoszenia,
Wabtec Inspection Technologies (firma Wabtec przejęła w 2025 roku dział Inspection Technologies firmy Evident, dawniej należący do Działu Rozwiązania Naukowego Olympus Corporation), jest jeden z nich: 111 000.
Tyle cali spoin było zaangażowanych w montaż zbiorników paliwa rakiety — łącznie około 1,76 mil spoin. Zadaniem ultradźwiękowych systemów kontroli macierzy fazowej było zbadanie obwodowych, wzdłużnych i innych orientacji spoin na tej rakiecie, aby zapewnić ich integralność, a ostatecznie bezpieczeństwo załogi i sukces misji.
Wykrywanie tuneli czasoprzestrzennych, wiązania całujących i wad palców u korzeni
Te spoiny tworzą połączenia, które powodują wiązania o wysokiej wytrzymałości. Na przykład „spoina cierna mieszająca” służy do łączenia materiałów trudnych do spawania, takich jak stopy aluminium, i jest szeroko stosowana w zaawansowanej produkcji lotniczej.
Na rakiecie Artemis II trzeba było połączyć dziesiątki paneli za pomocą tej metody. Chociaż są lepsze w wykonywanym zadaniu, spoiny te wprowadzają unikalny zestaw potencjalnych defektów, w tym niekompletną penetrację połączeń, „tunele czasoprzestrzenne”, „wiąz ania całujące” i „wady palców korzeniowych” (patrz „Autonomous Friction Screw Inspection in Aerospace Production” w magaz ynie Inspection Tren ds).
Ten zaawansowany proces spawania, choć znany jako bardzo wytrzymały, może wprowadzać anomalie zorientowane w dowolnym kierunku, czyniąc procedurę kontroli bardziej złożoną i krytyczną. Krótko mówiąc, spoiny te wymagają specjalistycznego podejścia do testowania nieniszczącego i technologii, którą zespół pomógł rozwinąć w zastosowaniach przemysłowych: fazowe testowanie ultradźwiękowe (PAUT).
Dla tych, którzy nie znają tej terminologii, Amerykańskie Towarzystwo Badań Nieniszczących opisuje technologię w następujący sposób:
„Testowanie ultradźwiękowej macierzy fazowej (PA) wykorzystuje wiele elementów ultradźwiękowych i elektroniczne opóźnienia czasowe do generowania i odbierania ultradźwięków, tworząc wiązki poprzez konstruktywne i destrukcyjne zakłócenia. W związku z tym PA oferuje znaczące zalety techniczne w porównaniu z konwencjonalnymi jednosondowymi UT: belki macierzy fazowej mogą być sterowane, skanowane, przesuwane i skupiane elektronicznie”.
Technologia ta, pierwotnie opracowana w latach 60. do zastosowań medycznych, w tym ultrasonografii, stała się od tego czasu podstawą do przeprowadzania trudnych kontroli aktywów o znaczeniu krytycznym w przemyśle naftowym i gazowym oraz lotniczym.
„Nasze rozwiązania do testów nieniszczących (NDT), które są w stanie przeprowadzać zaawansowane inspekcje, mają wiele czynników, od ręcznych do użytku ręcznego po w pełni zautomatyzowane komórki zrobotyzowane i są szeroko stosowane w różnych branżach” - mówi Karen Smith, starszy wiceprezes Wabtec Inspection Technologies. „W szczególności w lotnictwie stały się one standardem branżowym i są wszechobecne w działalności liderów rynku”.
Te technologie kontroli były nawet stosowane w kosmosie. Kiedy wykryto wyciek powietrza powyżej tolerancji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, przenośne narzędzia kontrolne umożliwiły załodze szybkie zidentyfikowanie problemu i jego rozwiązanie.
„Współpracujemy z naszymi klientami lotniczymi na wiele znaczących sposobów, z których każdy opiera się na wspólnej misji bezpieczeństwa” - mówi Dusty Moore, wiceprezes ds. sprzedaży w Ameryce Wabtec Inspection Technologies. Dodaje: „Niezależnie od tego, czy nasi klienci wysyłają przenośny detektor wad NDT do kosmosu, uruchamiają boroskop o małej średnicy do silnika, czy wykorzystują zrobotyzowaną komórkę do testowania spoin panelowych, nasza technologia sprawdza, co należy sprawdzić, gdzie należy je sprawdzić, aby zapewnić sukces.
„Program Artemis jest potężnym punktem dowodowym, pokazującym elastyczność i precyzję naszych rozwiązań. Nasza technologia ultradźwiękowa nie tylko przeprowadza inspekcje spoin mieszających ciernych na dużą skalę, ale także nasze technologie wirowe i zdalne technologie wizualne przyczyniają się do bezpieczeństwa i wydajności jednostki Artemis II.”
I to jest najważniejsze: robienie małych rzeczy dobrze, czasami cal po cal, aby zdjęcia księżyca były nie tylko możliwe, ale i powtarzalne - bezpieczne podstawy, z których można rozpocząć jeszcze ambitniejsze plany na przyszłość.
1 Ostatnią misją księżycową z załogą był Apollo 17 w grudniu 1972 r. (źródło: Florida Today)
2 Źródło: NASA