Η NASA ολοκλήρωσε τη δοκιμή κρυογονικής δεξαμενής στον πύραυλο φεγγαριού Artemis 1 – Spaceflight Now

0
Η NASA ολοκλήρωσε τη δοκιμή κρυογονικής δεξαμενής στον πύραυλο φεγγαριού Artemis 1 – Spaceflight Now
Οι ατμοί ρέουν μακριά από τον πύραυλο του συστήματος εκτόξευσης του διαστήματος της NASA κατά τη διάρκεια μιας δοκιμής κρυογονικής δεξαμενής την Τετάρτη. Πίστωση: NASA

Μηχανικοί γέμισαν τον πύραυλο φεγγάρι Artemis 1 με περισσότερα από 750.000 γαλόνια υπερψυχρά προωθητικά σε μια δοκιμή δεξαμενής την Τετάρτη στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι μετά την αντιμετώπιση προβλημάτων μιας επίμονης διαρροής υδρογόνου. Η διευθύντρια εκτόξευσης της NASA είπε ότι ήταν «εξαιρετικά ενθαρρυνμένη» από τη δοκιμή, αλλά οι αξιωματούχοι δεν έχουν ακόμη δεσμευτεί για άλλη μια προσπάθεια να εκτοξεύσουν τη δοκιμαστική πτήση χωρίς πλήρωμα στο φεγγάρι με την επόμενη ευκαιρία, στις 27 Σεπτεμβρίου.

«Θα πάμε να ρίξουμε μια ματιά στα δεδομένα», είπε ο διευθυντής εκκίνησης Charlie-Blackwell-Thompson. «Δεν μου αρέσει να προλαβαίνω τα δεδομένα, επομένως θα ήθελα η ομάδα να έχει την ευκαιρία να τα κοιτάξει, για να δει αν υπάρχουν αλλαγές που πρέπει να κάνουμε στη διαδικασία φόρτωσης, τα χρονοδιαγράμματα ή εάν είμαστε καλά όπως είναι.“

Το Space Launch System, ο πιο ισχυρός πύραυλος που αναπτύχθηκε ποτέ από τη NASA, προσγειώθηκε μετά από μια προσπάθεια εκτόξευσης στις 3 Σεπτεμβρίου λόγω μεγάλης διαρροής υδρογόνου. Η διαρροή εντοπίστηκε στον ομφάλιο ιστό υπηρεσίας ουράς, η σύνδεση μεταξύ της βαθμίδας πυρήνα του πυραύλου και της κινητής πλατφόρμας εκτόξευσης. Μια προηγούμενη απόπειρα εκτόξευσης στις 29 Αυγούστου καθαρίστηκε από δεδομένα αισθητήρων που έδειχναν ότι ένας από τους τέσσερις κινητήρες του πυρήνα του πυρήνα δεν ήταν κατάλληλα θερμικά προετοιμασμένος για εκτόξευση, αλλά η NASA αργότερα διαπίστωσε ότι τα δεδομένα προέρχονταν από κακά όργανα.

Από την απόπειρα εκτόξευσης στις 3 Σεπτεμβρίου, οι τεχνικοί στην εξέδρα εκτόξευσης αντικατέστησαν σφραγίδες σε εξαρτήματα γρήγορης αποσύνδεσης 8 ιντσών και 4 ιντσών όπου το καύσιμο υδρογόνου ρέει μεταξύ του πυραύλου και της πλατφόρμας εκτόξευσης. Οι διευθυντές της NASA αποφάσισαν να πραγματοποιήσουν μια δοκιμή κρυογονικής δεξαμενής στον πύραυλο πριν προχωρήσουν σε άλλη μια προσπάθεια εκτόξευσης.

Η ομάδα εκτόξευσης τροποποίησε τις διαδικασίες δεξαμενής για τη δοκιμή κρυογονικής φόρτωσης την Τετάρτη. Ανέπτυξαν έναν «πιο ευγενικό και ήπιο» τρόπο πλήρωσης των δεξαμενών προωθητικού, χρησιμοποιώντας χαμηλότερες πιέσεις και επιτρέποντας περισσότερο χρόνο στις προωθητικές γραμμές να χαλαρώσουν σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Οι αλλαγές επέκτειναν το χρονοδιάγραμμα των δεξαμενών κατά περίπου 30 λεπτά, δήλωσαν αξιωματούχοι.

«Είχαμε μια νέα διαδικασία φόρτωσης που είχαμε σε εφαρμογή», ​​είπε ο Blackwell-Thompson. «Ήταν πολύ σκόπιμη με τον τρόπο που κάναμε τις εργασίες φόρτωσης. Το ονομάσαμε πιο ευγενικό, πιο ευγενικό».

Η δοκιμή κρυογονικής φόρτωσης την Τετάρτη εξέθεσε τη διαρροή ομφαλικής σύνδεσης σε εξαιρετικά κρύες θερμοκρασίες καθώς το υγρό υδρογόνο έρεε στον πύραυλο. Το υγρό υδρογόνο ψύχεται στους μείον 423 βαθμούς Φαρενάιτ, ενώ το υγρό οξυγόνο στον πύραυλο του φεγγαριού διατηρείται στους μείον 298 βαθμούς.

Αλλά η ομάδα εκτόξευσης της Artemis εντόπισε και πάλι μια διαρροή στην ομφαλική σύνδεση υδρογόνου νωρίς την Τετάρτη, με τις συγκεντρώσεις υδρογόνου να εκτοξεύονται στο 7% γύρω από το εξάρτημα γρήγορης αποσύνδεσης καθώς οι μηχανικοί αύξησαν τον ρυθμό ροής στη δεξαμενή του κεντρικού σταδίου, σχεδόν διπλάσιο από το επιτρεπόμενο όριο των 4 %.

Οι μηχανικοί σταμάτησαν τη ροή υδρογόνου στον πύραυλο για να επιτρέψουν στη γραμμή να ζεσταθεί και μετά συνέχισαν τη φόρτωση καυσίμου σε χαμηλότερη πίεση. Η σύνδεση παρέμεινε σταθερή στη δεύτερη προσπάθεια τροφοδοσίας καυσίμου, με τις συγκεντρώσεις υδρογόνου να παραμένουν κάτω από 1% για το μεγαλύτερο μέρος της δοκιμής δεξαμενής.

«Όταν ξεκινήσαμε ξανά τη ροή, αρχίσαμε να αυξάνουμε ξανά τις πιέσεις για να επανέλθουμε σε μια διαμόρφωση γρήγορης πλήρωσης και είχαμε επιτυχία σε αυτό», είπε ο Blackwell-Thompson το απόγευμα της Τετάρτης σε μια συνέντευξη που μεταδόθηκε στην τηλεόραση της NASA. «Έτσι δεν είδαμε την ίδια υπογραφή διαρροής, κάτι που ήταν υπέροχο. Μας επέτρεψε να περάσουμε από το προφίλ φόρτωσης εισόδου μέχρι την αναπλήρωση του βασικού σταδίου.“

Ο Derrol Nail, εκπρόσωπος της NASA που παρείχε σχόλια από το κέντρο ελέγχου εκτόξευσης, είπε ότι το υδρογόνο αυξήθηκε για λίγο στο 3,4% καθώς η ομάδα εκτόξευσης άρχισε να δρομολογεί υπερκρύο υγρό υδρογόνο μέσω των κινητήρων του βασικού σταδίου για θερμική ρύθμιση.

«Ένα από τα στοιχεία που με ενθάρρυνε πολύ ήταν καθώς αυξήσαμε την πίεση, είδαμε στην πραγματικότητα τη διαρροή να μειώνεται», είπε ο Blackwell-Thompson. «Πρόκειται για σφράγιση με υποβοήθηση πίεσης, οπότε ήταν πολύ ενθαρρυντικό και μετά είδαμε τον ρυθμό διαρροής να μειώνεται πραγματικά».

Ένα άλλο εξάρτημα γρήγορης αποσύνδεσης υδρογόνου, σε μια μικρότερη γραμμή εξαέρωσης 4 ιντσών, διέρρευσε επίσης αργότερα στη δοκιμή δεξαμενής καθώς οι μηχανικοί πίεσαν τη δεξαμενή υγρού υδρογόνου στο κεντρικό στάδιο, στέλνοντας συγκεντρώσεις έως και 5%, σύμφωνα με το Nail.

Ο Blackwell-Thompson είπε ότι η ομάδα εκτόξευσης ήταν απογοητευμένη όταν αρχικά είδαν τη διαρροή κατά την έναρξη της δεξαμενής την Τετάρτη.

«Νομίζω ότι αυτό είναι φυσιολογικό, αλλά αυτό που έκαναν είναι ότι πήγαν και εξέτασαν ποιες είναι οι διαδικασίες έκτακτης ανάγκης… Καταφέραμε να το διαχειριστούμε», είπε.

«Φορτώσαμε επίσης την ανώτερη σκηνή σήμερα, περάσαμε από το εναρκτήριο λάκτισμα, περάσαμε από το pre-press τεστ, έτσι όλοι οι στόχοι μας που θέσαμε να επιτύχουμε μπορέσαμε να επιτύχουμε σήμερα», είπε ο Blackwell-Thompson.

Ο διευθυντής εκτόξευσης Charlie Blackwell-Thompson, αριστερά, μέσα στο κέντρο ελέγχου εκτόξευσης Artemis 1 στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι κατά τη διάρκεια μιας δοκιμής δεξαμενής την Τετάρτη. Ο Wes Mosedale, τεχνικός βοηθός του διευθυντή εκτόξευσης, κάθεται στο κέντρο. Ο βοηθός διευθυντής εκτόξευσης Jeremy Grabber στέκεται στα δεξιά. Πίστωση: NASA/Kim Shiflett

Το σχήμα και το μέγεθος των στεγανοποιήσεων και των παρεμβυσμάτων μπορεί να αλλάξει όταν εκτεθούν σε εξαιρετικά κρύες θερμοκρασίες, δημιουργώντας μια διαδρομή διαρροής που δεν είναι εύκολα ανιχνεύσιμη σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Ένα μόριο υγρού υδρογόνου, που δημιουργείται με τη σύνδεση δύο ατόμων υδρογόνου μεταξύ τους, είναι ένα από τα πιο μικροσκοπικά γνωστά στο σύμπαν και διαρρέει μέσα από κενά αδιαπέραστα από άλλα μόρια.

Οι διαρροές υδρογόνου ήταν ένα επίμονο πρόβλημα κατά τη διάρκεια της εκστρατείας εκτόξευσης του Artemis 1, καθώς η NASA προετοιμάζεται για την πρώτη δοκιμαστική πτήση του πυραύλου SLS Moon, ενός οχήματος ύψους 322 ποδιών (98 μέτρων) που μέχρι σήμερα κοστίζει περισσότερα από 20 δισεκατομμύρια δολάρια μια δεκαετία για να αναπτυχθεί.

Ο πύραυλος σελήνης SLS αποτελεί κεντρικό στοιχείο στα σχέδια της NASA να επιστρέψει αστροναύτες στη Σελήνη για πρώτη φορά από το 1972. Η δοκιμαστική πτήση Artemis 1 χωρίς πιλότο θα στείλει το διαστημικό σκάφος Orion της NASA σε μια κρουαζιέρα shakedown σε τροχιά γύρω από το φεγγάρι και επιστροφή στη Γη. Θα ακολουθήσει το Artemis 2, το οποίο θα περιλαμβάνει μια ομάδα τεσσάρων αστροναυτών που θα εκτοξεύονται στη δεύτερη πτήση του Space Launch System και του διαστημικού σκάφους Orion.

Οι μελλοντικές αποστολές Artemis θα κατασκευάσουν έναν μίνι διαστημικό σταθμό σε τροχιά γύρω από το φεγγάρι. Η NASA έχει ένα συμβόλαιο πολλών δισεκατομμυρίων με τη SpaceX για να χρησιμοποιήσει τον πύραυλο Starship επόμενης γενιάς ως προσεδάφιση σε φεγγάρι για να μεταφέρει αστροναύτες μεταξύ της κάψουλας Orion και της σεληνιακής επιφάνειας.

Αλλά προτού αυτά τα σχέδια μπορέσουν να ξεκινήσουν, η NASA πρέπει να ολοκληρώσει την πρώτη εκτόξευση επίδειξης του πυραύλου σελήνης SLS.

Το κεντρικό στάδιο του πυραύλου SLS περιέχει 537.000 γαλόνια υγρού καυσίμου υδρογόνου και 196.000 γαλόνια υπερκρύου υγρού οξυγόνου ως οξειδωτικό. Τα ίδια προωθητικά τροφοδοτούν την ανώτερη βαθμίδα SLS, με πολύ μικρότερες δεξαμενές. Και οι τέσσερις δεξαμενές προωθητικού φορτώθηκαν στη δοκιμή δεξαμενής της 21ης ​​Σεπτεμβρίου, η οποία ολοκληρώθηκε το απόγευμα της Τετάρτης περίπου μιάμιση ώρα πίσω από το χρονοδιάγραμμα, κυρίως λόγω καθυστερήσεων που προκλήθηκαν από τη διαρροή υδρογόνου που εντοπίστηκε νωρίς στο χρονοδιάγραμμα δεξαμενής της Τετάρτης το πρωί.

Εάν η NASA αποφασίσει να προχωρήσει με άλλη μια προσπάθεια εκτόξευσης του Artemis 1, η επόμενη ευκαιρία είναι την επόμενη Τρίτη, 27 Σεπτεμβρίου, όταν είναι διαθέσιμο ένα παράθυρο 70 λεπτών που ανοίγει στις 11:37 π.μ. EDT (1537 GMT). Μια εφεδρική ευκαιρία εκτόξευσης έχει οριστεί προσωρινά για τις 2 Οκτωβρίου. Η τρέχουσα περίοδος εκτόξευσης κλείνει στις 4 Οκτωβρίου, όταν η θέση του φεγγαριού στην τροχιά του γύρω από τη Γη θα καθιστούσε το προφίλ της αποστολής αδύνατο. Η επόμενη περίοδος κυκλοφορίας ανοίγει στις 17 Οκτωβρίου και διαρκεί για δύο εβδομάδες, ακολουθούμενη από μια άλλη σειρά ημερομηνιών κυκλοφορίας που είναι διαθέσιμες από τις 12 Νοεμβρίου.

Το ζήτημα της διαρροής υδρογόνου δεν είναι η μόνη ανησυχία που αντιμετωπίζει η ομάδα εκτόξευσης Artemis της NASA.

Η διαστημική υπηρεσία συνεχίζει επίσης να συνεργάζεται με το Eastern Range της Διαστημικής Δύναμης των ΗΠΑ σε αίτημα επέκτασης της πιστοποίησης μπαταριών της σειράς στο σύστημα τερματισμού πτήσης του πυραύλου SLS φεγγαριού, το οποίο θα κατέστρεφε τον εκτοξευτή εάν έβγαινε από την πορεία του μετά την απογείωση. Η σειρά πρέπει να εγκρίνει την πιστοποίηση της μπαταρίας – αρχικά 20 ημέρες, στη συνέχεια αυξήθηκε σε 25 ημέρες και τώρα θα πρέπει να καλύπτει τουλάχιστον 45 ημέρες – προκειμένου η NASA να προχωρήσει σε προσπάθειες στα τέλη Σεπτεμβρίου και στις αρχές Οκτωβρίου.

Εάν η σειρά δεν εγκρίνει την επέκταση πιστοποίησης μπαταριών, η NASA θα χρειαστεί να επαναφέρει τον πύραυλο SLS Moon στο Κτήριο Συναρμολόγησης Οχημάτων, ωθώντας την ημερομηνία εκτόξευσης του Artemis 1 στο δεύτερο μισό του Οκτωβρίου ή του Νοεμβρίου.

Στείλτε email στον συγγραφέα.

Ακολουθήστε τον Stephen Clark στο Twitter: @StephenClark1.

Schreibe einen Kommentar