Wenn die Raumsonde Orion die ersten Artemis-Besatzungen zum Mond und zurück befördert, wird sie für die Reise auf das von der ESA (Europäische Weltraumorganisation) bereitgestellte europäische Servicemodul angewiesen sein. Das Servicemodul sorgt für die Stromerzeugung, den Antrieb, die Temperaturkontrolle und die Lagerung von Verbrauchsmaterialien für Orion, bis es sich vom Besatzungsmodul trennt, bevor es wieder in die Erdatmosphäre eintritt.
Für die ersten sechs Artemis-Missionen – Artemis I bis Artemis VI – werden NASA und ESA ein generalüberholtes Orbital Maneuvering System (OMS)-Triebwerk aus dem Space-Shuttle-Programm als Haupttriebwerk des European Service Module verwenden. Über Artemis VI hinaus benötigt die NASA ein neues Triebwerk zur Unterstützung von Orion.
Dieser Bedarf wird durch das Orion Main Engine (OME) gedeckt, das gemeinsam mit Aerojet Rocketdyne (jetzt L3 Harris) entwickelt wird. Bevor das OME jedoch fliegen kann, müssen alle seine Komponenten gründlich getestet werden.
Betreten Sie das Propulsion Test Office in der White Sands Test Facility der NASA. Von November 2023 bis Januar 2024 führte dieses Team strenge Tests einer kritischen OME-Komponente durch: des Injektors, der Treibstoffe für den Antrieb des Motors liefert und den notwendigen Schub liefert, um Orion vom Mond nach Hause zurückzuführen.
Die Tests wurden auf dem Teststand 301A im Propulsion 300-Bereich von White Sands durchgeführt. Der Injektor wurde an einem Testmotor montiert, der für insgesamt 21 Tests mehrmals jeweils drei Sekunden lang zündete. Mit jedem Test wollte das Team von White Sands die Fähigkeit des OME-Injektors demonstrieren, eine gleichmäßige und kontrollierte Verbrennung aufrechtzuerhalten und zum Normalbetrieb zurückzukehren, wenn der Verbrennungsprozess künstlich gestört wurde.
Viele Mitglieder des White Sands-Teams waren an dieser Aktion beteiligt. James Hess, Projektmanager und Betriebsleiter, stellte sicher, dass die Tests sicher und erfolgreich abgeschlossen wurden, indem er den Betrieb überwachte und bestätigte, dass die Testanforderungen erfüllt wurden. James Mahoney kümmerte sich als Projektleiter um den Testplan und das Budget, während Jordan Aday den Betrieb und die eigentlichen Tests leitete.
Zu den weiteren Schlüsselrollen gehörten der leitende Elektroingenieur Sal Muniz und der Instrumentierungsingenieur Jesus Lujan-Martino. Shaun DeSouza von Aerojet Rocketdyne fungierte als Testartikeldirektor und sorgte dafür, dass der Injektor wie erwartet funktionierte und die Testbedingungen erfüllt wurden. Zusätzliche Unterstützung leisteten Teammitglieder des OME-Programms am Johnson Space Center und am Glenn Research Center der NASA.
Die Ergebnisse bestätigten, dass der OME-Injektor eine stabile Verbrennung aufrechterhalten konnte, und das Team kam zu dem Schluss, dass die Tests erfolgreich waren. Ein einzigartiger Aspekt des OME-Injektors besteht darin, dass er durch einen additiven Herstellungsprozess namens selektive Laserbearbeitung hergestellt wurde – im Wesentlichen 3D-Druck mit Metallpulvern anstelle von Kunststoffen. Der Nachweis der Wirksamkeit 3D-gedruckter Komponenten könnte der NASA und ihren Partnern helfen, Kosten zu senken und die Effizienz in Entwicklungsprozessen zu steigern.
Das Injektordesign wird nun in ein vollständiges OME integriert, das nach seiner Fertigstellung als vollständige Motorbaugruppe bei White Sands getestet wird.