După o investigație intensivă de patru luni în legătură cu motivul pentru care o rachetă SpaceX Falcon 9 a explodat fără avertisment pe placa de lansare din septembrie anul trecut, compania a anunțat astăzi eșecurile cauzate probabil, precum și planurile unei reluări rapide a zborurilor încă de duminică viitoare, 8 ianuarie. , din complexul lor de lansare din California - care transportă o sarcină utilă profitabilă de 10 sateliți avansați cu releu mobil pentru a orbita pentru comunicațiile Iridium.
„Reîntoarcerea la zborul de la Vandenberg cu lansarea @IridiumComm NEXT la 8 ianuarie”, a anunțat SpaceX pe site-ul lor azi, luni, 2 ianuarie 2017.
„Data noastră este acum publică. Duminică următoare, 8 ianuarie la 10:28:07 pst. Iridium NEXT lansează numărul 1 zboară! ” CEO-ul Iridium Communications, Matt Desch, a confirmat rapid prin tweet astăzi, 2 ianuarie.
SpaceX a avut de-a face cu căderea de anvergură și celebră lume din catastrofa explozie de lansare care a eviscerat un Falcon 9 și costurile sale scumpe de 200 de milioane comerciale israeliene Amos-6 în Florida, fără avertisment, în timpul unui test de rutină prealabil de alimentare pe 1 septembrie, 2016, la pad-ul 40 de pe Stația Aeriană din Cape Canaveral.
După accidentul de la 1 septembrie la pad-ul 40, SpaceX a inițiat o anchetă comună pentru a determina cauza principală cu FAA, NASA, Forțele Aeriene din SUA și experți din industrie care „lucrează metodic printr-un arbore de avarii extensiv pentru a investiga toate cauzele plauzibile. “
„Am colaborat strâns cu NASA, cu FAA [Administrația Aviației Federale] și clienții noștri comerciali pentru a înțelege acest lucru”, a declarat Elon Musk, CEO-ul SpaceX.
Prin „analiza arborelor defectelor”, anomalia 1 septembrie a fost identificată într-un eșec în unul dintre cele trei rezervoare gazoase de stocare a heliului situate în rezervorul de oxigen lichid (LOX) din etapa a doua a rachetei Falcon 9, potrivit unui comunicat lansat de SpaceX astăzi care a oferit unele, dar nu multe detalii tehnice.
Aparent defecțiunea a avut loc într-un punct în care rezervorul de heliu „cataramă” și acumulează oxigen - „ducând la aprinderea” propulsorului de oxigen lichid extrem de inflamabil în a doua etapă.
Rezervoarele de heliu - cunoscute și sub numele de recipiente sub presiune comprimate (COPV) - sunt utilizate în ambele etape ale Falcon 9 pentru a păstra heliu rece, care este utilizat pentru a menține presiunea rezervorului.
"Echipa de investigare a accidentului a funcționat sistematic printr-o analiză extinsă a arborelor de defecte și a ajuns la concluzia că unul dintre cele trei vase sub presiune comprimate (COPV) din interiorul rezervorului de oxigen lichid (LOX) din etapa a doua a eșuat."
„Fiecare COPV constă dintr-o căptușeală interioară din aluminiu cu o înveliș din carbon.”
"Concret, echipa de anchetă a concluzionat că eșecul s-a datorat probabil acumulării de oxigen între căptușeala COPV și reîncărcarea într-un gol sau o cataramă a căptușelii, ceea ce a dus la aprindere și la eșecul ulterior al COPV."
SpaceX spune că anchetatorii au identificat „o acumulare de LOX sau SOX super-răcite în catarame sub reîncărcare” drept „cauze credibile pentru eșecul COPV”.
Aparent, LOX sau SOX super-răciți se pot grupa în catarame și reacționează cu fibrele de carbon din suprapus - care acționează ca o sursă de aprindere.
Ca parte a celei mai recente versiuni la Falcon 9, SpaceX și-a modificat procedura de alimentare pentru a include utilizarea de oxigen densificat - sau oxigen super-răcit - pentru a încărca mai mult combustibil în același volum, la o temperatură mai scăzută de aproximativ 340 grade Fahrenheit pentru SOX vs. aproximativ minus 298 grade Fahrenheit pentru LOX.
În esență, SpaceX primește mai mulți litri de oxigen super-refrigerat în același volum al rezervorului din cauza densității mai mari - și nu trebuie să schimbe dimensiunile rachetei.
Această modificare de temperatură permite Falcon 9 să lanseze sarcini utile mai grele.
Cu toate acestea, efectul secundar al procesului de superchilling este că oxigenul este acum foarte aproape de punctul său de îngheț - cu potențialul de a se solidifica parțial, mai degrabă decât de a fi un lichid care curge complet. Apoi, frecarea rezultată cu fibre de carbon poate aprinde oxigenul colectat, rezultând o bilă de foc instantaneu și distrugerea rachetei - așa cum s-a întâmplat cu Falcon 9 și Amos-6 la pad 40 la 1 septembrie 2016.
„Anchetatorii au ajuns la concluzia că LOX super-răcită se poate adăuga în aceste catarame sub acoperire. Când este sub presiune, oxigenul reunit în această cataramă poate deveni prins; la rândul său, ruperea fibrelor sau fricțiunea poate aprinde oxigenul din înveliș, provocând eșecul COPV. "
Foarte preocupant pentru acest autor este faptul că condițiile de încărcare a heliului sunt confirmate a fi atât de scăzute încât pot îngheța de fapt oxigenul lichid în formă solidă. Astfel, acesta nu poate curge liber și crește semnificativ șansele unei „aprinderi prin frecare”.
Aceeași rachetă Falcon 9 va fi folosită pentru a lansa astronauții noștri către ISS în 2018 - așezat în interiorul unui Dragon Crew în vârful rezervorului de heliu scăldat în LOX super-răcorit.
„Investigatorii au stabilit că temperatura de încărcare a heliului a fost suficient de rece pentru a crea oxigen solid (SOX), ceea ce agravează posibilitatea ca oxigenul să fie prins, precum și probabilitatea de aprindere prin frecare.”
SpaceX spune că vor aborda cauzele neplăcerii printr-un mix de acțiuni corective atât pe termen scurt cât și pe termen lung.
„Acțiunile corective abordează toate cauzele credibile și se concentrează pe modificări care evită condițiile care au dus la aceste cauze credibile.”
Corecțiile pe termen scurt implică modificări mai simple la configurația COPV și modificarea condițiilor de încărcare a heliului.
„Pe termen scurt, aceasta presupune schimbarea configurației COPV pentru a permite încărcarea heliului la temperatură mai caldă, precum și returnarea operațiunilor de încărcare a heliului la o configurație anterioară dovedită, bazată pe operațiunile utilizate în peste 700 de încărcări reușite ale COPV."
Prin urmare, rămâne de văzut dacă SpaceX continuă să folosească oxigen densificat sau nu în termenul apropiat.
Corecțiile pe termen lung implică schimbarea hardware-ului COPV în sine și va dura mai mult timp pentru implementare. De asemenea, este probabil să fie mai eficiente - dar numai timpul va spune.
„Pe termen lung, SpaceX va implementa modificări de design ale COPV-urilor pentru a preveni cataramele în totalitate, ceea ce va permite operațiuni de încărcare mai rapide.”
Ridicarea Falconului SpaceX 9 cu sarcina utilă a 10 sateliți de comunicații identici IridiumNEXT de generație următoare va avea loc de la Space Launch Complex 4E de la Baza Forțelor Aeriene Vandenberg din California - presupunând că aprobarea necesară este acordată pentru prima dată de către Federația Aviației Federale (FAA).
Nicio lansare Falcon 9 nu va avea loc până când FAA va da „GO”.
Mai mult, în așteptarea anunțării datei de lansare „Întoarcere la zbor” vizate, tehnicienii au procesat deja racheta Falcon 9 pentru explozia „Return to Flight” cu avangarda unei flote de sateliți mobili de voce și releu de date IridiumNEXT pentru Iridium Communications - așa cum am relatat săptămâna trecută în povestea mea aici - și ulterior a fost tweetat de CEO-ul Iridium, Matt Desch, spunând „Recapitulare plăcută”.
Saptamana trecuta, primii zece sateliti mobili de voce si releu de date IridiumNEXT au fost alimentati, stivuiti si ascunsi in conul nasului rachetei Falcon 9, desemnat drept lansatorul SpaceX "Return to Flight", pentru a permite o explozie cat mai curand posibil dupa o aprobare. este primit de la FAA.
"Iridium este mulțumit de anunțul SpaceX cu privire la rezultatele anomaliei de 1 septembrie, identificate de echipa lor de investigare a accidentelor, și planurile lor de a viza o întoarcere la zbor în 8 ianuarie cu prima lansare a Iridium NEXT", a declarat Iridium Communications pe site-ul lor de astăzi, 2 ianuarie
O altă etapă de urmat este testul de foc static al motorului în primul stadiu pe care SpaceX îl desfășoară în mod curent cu câteva zile înainte de lansare. Acesta este exact același test de tip în care Falcon 9 a explodat în Florida cu cinci minute înainte de scurta aprindere a motorului Merlin 1D pentru a confirma disponibilitatea pentru lansarea reală, planificată pentru 2 zile mai târziu.
Misiunea Iridium 1 este prima dintre cele șapte lansări planificate Falcon 9 - totalizând 70 de sateliți.
„Iridium își înlocuiește constelația existentă, trimițând 70 de sateliți Iridium NEXT în spațiu pe o rachetă SpaceX Falcon 9 pe 7 lansări diferite”, spune Iridium.
Scopul acestei misiuni contractate privat este de a livra primii 10 sateliți Iridium NEXT pe o orbită a pământului scăzut pentru a inaugura ceea ce va fi o nouă constelație de sateliți dedicată comunicațiilor mobile de voce și date.
În cele din urmă, Iridium intenționează să lanseze o constelație de 81 de sateliți Iridium NEXT pe orbita terestră.
„Cel puțin 70 dintre acestea vor fi lansate de SpaceX”, conform contractului Iridium cu SpaceX.
Între timp, pad-ul 40, care a fost puternic deteriorat în timpul exploziei de la 1 septembrie, este în curs de reparații și recondiționări ample pentru a-l readuce online.
Nu se știe când pad-ul 40 va fi potrivit pentru a relua lansările Falcon 9.
Între timp, SpaceX intenționează să reia inițial lansările de pe coasta spațială din Florida, la Kennedy Space Center (KSC) de la pad-ul 39A, fosta navetă pe care SpaceX a închiriat-o de la NASA.
Lansările Commercial SpaceX de la KSC ar putea începe de la pad-ul 39A cândva la începutul anului 2017 - după ce modificările pentru Falcon 9 sunt finalizate.
Calamitatea de la 1 septembrie a fost al doilea eșec Falcon 9 în termen de 15 luni și a pus sub semnul întrebării fiabilitatea generală a rachetelor. Ambele incidente au implicat sistemul de heliu al doilea stadiu, dar SpaceX susține că nu au legătură.
Primul eșec Falcon 9 a implicat o explozie catastrofală de aer în mijlocul celei de-a doua etape la aproximativ două minute și jumătate de la decolare, în timpul lansării reîncărcării Dragon CRS-7 pentru NASA către Stația Spațială Internațională, pe 28 iunie 2015 - și a fost martor de acest lucru autor. Accidentul a fost urmărit într-o structură eșuată care ținea rezervorul de heliu în interiorul rezervorului de oxigen lichid. Rezervorul de heliu s-a dezlipit și, în cele din urmă, a rupt a doua etapă, deoarece prima etapă încă trage, ceea ce a dus la o pierdere totală a rachetei și a sarcinii utile.
Rămâneți la curent aici pentru știința continuă a științei Pământului și Planetarei și a zboărilor spațiale umane ale Ken.
