Po intenzívnom štvormesačnom vyšetrovaní, prečo raketa SpaceX Falcon 9 explodovala bez varovania na štartovacej ploche minulý september, spoločnosť dnes oznámila pravdepodobnú príčinu zlyhania a plány na rýchle obnovenie letov hneď ako budúcu nedeľu 8. januára. , z ich štartovacieho komplexu v Kalifornii - so ziskom lukratívneho komerčného užitočného zaťaženia 10 pokročilých mobilných prenosových satelitov na obežnú dráhu pre Iridium Communications.
"Zameranie návratu na let z Vandenbergu s spustením @IridiumComm NEXT 8. januára," oznámila spoločnosť SpaceX na svojich webových stránkach dnes, v pondelok 2. januára 2017.
„Náš dátum je teraz verejný. Budúcu nedeľu ráno 8. januára o 10:28:07 pst. Iridium NEXT štartuje # 1 muchy! “ Generálny riaditeľ spoločnosti Iridium Communications Matt Desch dnes rýchlo potvrdil tweet. 2. januára.
SpaceX sa stretol s ďalekosiahlym a svetovo presláveným spádom z katastrofickej explózie štartovacej plošiny, ktorá vyradila Falcon 9 a jeho nákladnú komerčnú nosnosť 200 miliónov dolárov izraelského Amos-6 na Floride bez varovania počas rutinnej skúšky paliva pred výstupom 1. septembra, 2016, na podložke 40 na stanici Cape Canaveral Air Force Station.
Po havárii 1. septembra na podložke 40 začala spoločnosť SpaceX spoločné vyšetrovanie s cieľom určiť hlavnú príčinu s odborníkmi FAA, NASA, americkými leteckými silami a priemyslom, ktorí „metodicky pracujú prostredníctvom rozsiahleho stromu porúch na vyšetrení všetkých možných príčin. "
"Úzko spolupracujeme s NASA a FAA [Federal Aviation Administration] a našimi komerčnými zákazníkmi, aby sme tomu porozumeli," uviedol generálny riaditeľ SpaceX Elon Musk.
Prostredníctvom „analýzy stromov porúch“ sa podľa vyhlásenia agentúry SpaceX zistila anomália 1. septembra k zlyhaniu v jednej z troch plynných zásobných hélií, ktoré sa nachádzajú vo vnútri druhej nádrže na kvapalný kyslík (LOX) v rakete Falcon 9. dnes, ktorá poskytla niektoré, ale nie veľa technických detailov.
Zlyhanie zjavne vzniklo v bode, keď sa hélium „pracky“ a hromadí kyslík - „čo vedie k vznieteniu“ vysoko horľavej pohonnej látky na kyslík v druhom stupni.
Héliové nádrže - tiež známe ako zložené prebalené tlakové nádoby (COPV) - sa používajú v oboch fázach Falcon 9 na skladovanie studeného hélia, ktoré sa používa na udržanie tlaku v nádrži.
"Tím pre vyšetrovanie nehôd systematicky pracoval prostredníctvom rozsiahlej analýzy stromov porúch a dospel k záveru, že jedna z troch zložených preťažených tlakových nádob (COPV) vo vnútri nádrže na kvapalný kyslík (LOX) druhého stupňa zlyhala."
„Každá COPV sa skladá z hliníkovej vnútornej vložky s uhlíkovým obalom.“
„Konkrétne vyšetrovací tím dospel k záveru, že porucha bola pravdepodobne spôsobená akumuláciou kyslíka medzi vložkou COPV a prebalením v dutine alebo sponou v vložke, čo viedlo k vznieteniu a následnému zlyhaniu COPV.“
Podľa SpaceXu vyšetrovatelia označili „akumuláciu superchladeného LOX alebo SOX v prackách pod prebalením“ za „dôveryhodné príčiny zlyhania COPV“.
Super chladený LOX alebo SOX sa zjavne môže zhromažďovať v prackách a reagovať s uhlíkovými vláknami v prebalení - ktoré pôsobia ako zdroj vznietenia.
Ako súčasť najnovšej inovácie na Falcon 9, SpaceX zmenil svoj postup dopĺňania paliva tak, aby zahŕňal použitie zhusteného kyslíka - alebo super chladeného kyslíka - s cieľom naložiť viac paliva do rovnakého objemu pri nižšej teplote približne mínus 340 stupňov. Fahrenheita pre SOX oproti asi mínus 298 stupňov Fahrenheita pre LOX.
V podstate SpaceX dostane viac galónov super chladeného kyslíka do rovnakého objemu nádrže kvôli vyššej hustote - a nemusia meniť rozmery rakety.
Táto zmena teploty umožňuje Falcon 9 spustiť ťažšie užitočné zaťaženie.
Vedľajším účinkom procesu superchladenia je však to, že kyslík je teraz veľmi blízko svojmu bodu mrazu - s potenciálom čiastočne tuhnúť, skôr ako byť úplne voľnou tekutinou. Výsledné trenie s uhlíkovými vláknami môže potom zapáliť zhromaždený kyslík, čo má za následok okamžitú ohnivú guľu a zničenie rakety - ako sa stalo s Falcon 9 a Amos-6 na podložke 40 1. septembra 2016.
„Vyšetrovatelia dospeli k záveru, že super chladený LOX sa môže v týchto prackách zhromažďovať pod prebalením. Ak je pod tlakom, môže sa v tejto pracke zachytiť kyslík zhromaždený; naopak, rozbitie vlákien alebo trenie môže zapáliť kyslík v obale a spôsobiť zlyhanie COPV. “
Veľmi sa tohto autora týka skutočnosť, že podmienky naloženia hélia sú potvrdené tak nízke, že skutočne môžu tekutý kyslík zmraziť na pevnú formu. Preto nemôže voľne prúdiť a významne zvyšuje šance na „trecie zapálenie“.
Rovnaká raketa Falcon 9 sa použije na vypustenie našich astronautov na ISS v roku 2018 - umiestnených vo vnútri posádky draka na vrchu hélium vane vychladenej v LOX.
„Vyšetrovatelia zistili, že teplota naloženia hélia bola dostatočne nízka na to, aby sa vytvoril tuhý kyslík (SOX), čo zvyšuje pravdepodobnosť zachytenia kyslíka a pravdepodobnosť zapálenia trením.“
SpaceX hovorí, že budú riešiť príčiny nehody pomocou kombinácie krátkodobých aj dlhodobých „nápravných opatrení“.
„Nápravné opatrenia sa zameriavajú na všetky dôveryhodné príčiny a zameriavajú sa na zmeny, ktoré sa vyhýbajú podmienkam, ktoré viedli k týmto dôveryhodným príčinám.“
Krátkodobé opravy zahŕňajú jednoduchšie zmeny v konfigurácii COPV a modifikáciu podmienok načítania hélia.
„Z krátkodobého hľadiska to znamená zmenu konfigurácie COPV, aby bolo možné načítať hélium s teplejšou teplotou, ako aj návrat operácií naloženia hélia do pôvodne overenej konfigurácie založenej na operáciách použitých pri vyše 700 úspešných zaťaženiach COPV.“
Zostáva teda zistiť, či SpaceX pokračuje v používaní zhusteného kyslíka alebo nie v blízkej budúcnosti.
Dlhodobé opravy zahŕňajú zmenu samotného hardvéru COPV a implementácia bude trvať dlhšie. Pravdepodobne budú tiež efektívnejšie - ale ukáže to iba čas.
"Z dlhodobého hľadiska bude SpaceX implementovať konštrukčné zmeny v COPV, aby úplne zabránil prackám, čo umožní rýchlejšie načítanie."
Záchrana kozmického priestoru SpaceX Falcon 9 s užitočným zaťažením 10 identických komunikačných satelitov IridiumNEXT budúcej generácie sa uskutoční z vesmírneho štartovacieho komplexu 4E na základni leteckých síl Vandenberg v Kalifornii - za predpokladu, že požadovaný súhlas najprv udelí Federálna správa letectva (FAA).
K spusteniu Falcon 9 nedôjde, kým FAA nedá „GO“.
Okrem toho, v očakávaní oznámenia cieľového dátumu „návratu na let“, technici už spracovali raketu Falcon 9 na spustenie „návratu na let“ s predvojom flotily mobilných telefónov IridiumNEXT s mobilnými hlasovými a dátovými relé pre Iridium Communications - ako som tu minulý týždeň informoval v mojom príbehu - a následne ho tweetoval generálny riaditeľ Iridium Matt Desch, ktorý povedal: „Pekná rekapitulácia.“
Minulý týždeň bolo palivo, stohovanie a zastrelenie prvých desiatich satelitov IridiumNEXT pre mobilné hlasové a dátové prenosy vo vnútri nosného kužeľa rakety Falcon 9 označenej ako nosná raketa „Return to Flight“ SpaceX, aby sa umožnil výbuch čo najskôr po schválení je prijatý od FAA.
„Iridium je potešené oznámením agentúry SpaceX o výsledkoch anomálie z 1. septembra, ktoré zistil ich tím vyšetrovania nehôd, a ich plánom zamerať sa na návrat do letu 8. januára s prvým spustením Iridium NEXT,“ uviedla dnes na svojich webových stránkach Iridium Communications, 2. januára.
Ďalším medzníkom, ktorý treba sledovať, je prvá etapa skúšky statického požiaru motora, ktorú SpaceX bežne vykonáva niekoľko dní pred spustením. Je to presne rovnaká skúška typu, keď sonda Falcon 9 vybuchla na Floride asi päť minút pred krátkym zapaľovaním motora Merlin 1D, aby sa potvrdila pripravenosť na skutočné spustenie, ktoré bolo naplánované na dva dni neskôr.
Misia Iridium 1 je prvou zo siedmich plánovaných štartov Falcon 9 - celkom 70 satelitov.
"Iridium nahrádza svoju existujúcu konšteláciu vysielaním 70 satelitov Iridium NEXT do vesmíru na rakete SpaceX Falcon 9 počas 7 rôznych spustení," hovorí Iridium.
Cieľom tejto súkromne dohodnutej misie je dodať prvých 10 satelitov Iridium NEXT na obežnú dráhu zemského povrchu, aby sa otvorila nová konštelácia satelitov určených na mobilnú hlasovú a dátovú komunikáciu.
Iridium nakoniec plánuje spustiť konšteláciu 81 satelitov Iridium NEXT na obežnú dráhu zeme.
„Aspoň 70 z nich uvedie spoločnosť SpaceX,“ na základe zmluvy Iridium so spoločnosťou SpaceX.
Medzitým pad 40, ktorý bol pri výbuchu 1. septembra vážne poškodený, prechádza rozsiahlymi opravami a modernizáciou, aby sa vrátil do režimu online.
Nie je známe, kedy bude pad 40 schopný pokračovať v spúšťaní Falcon 9.
Medzičasom plánuje SpaceX spočiatku obnoviť vypúšťanie z Floridského vesmírneho pobrežia v Kennedyho vesmírnom stredisku (KSC) z plošiny 39A, bývalého raketoplánu, ktorý si SpaceX prenajal od agentúry NASA.
Spustenie komerčných SpaceX v KSC by sa mohlo začať od bloku 39A niekedy začiatkom roku 2017 - po dokončení úprav pre Falcon 9.
Havária 1. septembra bola druhým zlyhaním Falcon 9 do 15 mesiacov a spochybnila celkovú spoľahlivosť rakiet. Oba incidenty sa týkali systému hélium druhej etapy, ale SpaceX tvrdí, že nesúvisia.
Prvé zlyhanie Falcon 9 sa týkalo katastrofického výbuchu v polovici vzduchu v druhej etape približne dve a pol minúty po záchrane, počas nákladu Dragon CRS-7 na obnovenie zásobovania NASA na Medzinárodnú vesmírnu stanicu 28. júna 2015 - čoho bolo svedkom autor. Nehoda bola sledovaná neúspešnou vzperou, ktorá držala nádrž na hélium v nádrži na tekutý kyslík. Nádrž hélia sa uvoľnila a nakoniec praskla v druhej etape, keďže prvá etapa stále strieľala, čo malo za následok úplnú stratu rakety a užitočného zaťaženia.
Zostaňte tu naladení pre Kenovu pokračujúcu vedu o Zemi a planéte a správy o kozmickom lete.
