بعد تحقيق مكثف لمدة أربعة أشهر حول سبب انفجار صاروخ سبيس إكس فالكون 9 دون سابق إنذار على منصة الإطلاق في سبتمبر الماضي ، أعلنت الشركة اليوم عن حالات الفشل المحتملة وكذلك خطط الاستئناف السريع للرحلات الجوية يوم الأحد المقبل ، 8 يناير. ، من مجمع إطلاقها في كاليفورنيا - يحمل حمولة تجارية مربحة من 10 أقمار صناعية متقدمة لترحيل المحمول إلى مدار حول Iridium Communications.
أعلنت SpaceX على موقعها الإلكتروني اليوم الإثنين ، 2 كانون الثاني (يناير) 2017 ، "استهداف العودة إلى الرحلة من فاندنبرغ بإطلاقIridiumComm NEXT في 8 يناير".
"موعدنا الآن علني. صباح الأحد القادم ، 8 يناير في الساعة 10:28:07 بتوقيت المحيط الهادي. إطلاق Iridium NEXT # 1! أكد مات ديش الرئيس التنفيذي لشركة Iridium Communications بسرعة عن طريق تغريدة اليوم ، 2 يناير.
تعاملت سبيس إكس مع تداعيات بعيدة المدى وشهرة عالمية من انفجار منصة الإطلاق الكارثي الذي أدى إلى نزع فالكون 9 وحمولتها التجارية باهظة الثمن من طراز Amos-6 الإسرائيلية التي تبلغ تكلفتها 200 مليون دولار في فلوريدا دون سابق إنذار ، خلال اختبار روتيني لتغذية الوقود المسبق في 1 سبتمبر ، 2016 ، في اللوحة 40 على محطة كيب كانافيرال الجوية.
بعد حادث 1 سبتمبر في اللوحة 40 ، بدأت SpaceX في تحقيق مشترك لتحديد السبب الجذري مع FAA و NASA و القوات الجوية الأمريكية وخبراء الصناعة الذين كانوا "يعملون بشكل منهجي من خلال شجرة أعطال واسعة النطاق للتحقيق في جميع الأسباب المحتملة. "
قال الرئيس التنفيذي لشركة SpaceX Elon Musk: "لقد عملنا عن كثب مع وكالة ناسا وإدارة الطيران الفيدرالية FAA وعملائنا التجاريين لفهمها".
من خلال "تحليل شجرة الأعطال" ، يُعزى الشذوذ في الأول من سبتمبر إلى فشل أحد خزانات تخزين الهيليوم الغازية الثلاثة الموجودة داخل خزان الأكسجين السائل (LOX) في المرحلة الثانية من صاروخ فالكون 9 ، وفقًا لبيان نشره SpaceX اليوم الذي قدم بعض التفاصيل التقنية ولكن ليس كثيرًا.
يبدو أن الفشل قد نشأ في نقطة حيث يقوم "خزان الهيليوم" بـ "التراكم" وتجميع الأكسجين - "مما يؤدي إلى اشتعال" الوقود الدافع للأكسجين السائل القابل للاشتعال في المرحلة الثانية.
يتم استخدام خزانات الهيليوم - المعروفة أيضًا بأوعية الضغط المركبة الملفوفة (COPVs) - في مرحلتي Falcon 9 لتخزين الهيليوم البارد الذي يُستخدم للحفاظ على ضغط الخزان.
"عمل فريق التحقيق في الحوادث بشكل منهجي من خلال تحليل شامل لأخطاء الأعطال وخلص إلى أن واحدة من ثلاث أوعية الضغط المركبة (COPVs) داخل خزان الأكسجين السائل المرحلة الثانية (LOX) فشلت."
"كل COPV يتكون من بطانة داخلية من الألمنيوم مع غلاف كربوني."
"على وجه التحديد ، خلص فريق التحقيق إلى أن الفشل كان على الأرجح بسبب تراكم الأكسجين بين بطانة COPV والتفاف في فراغ أو إبزيم في البطانة ، مما أدى إلى الاشتعال والفشل اللاحق لـ COPV."
يقول SpaceX أن المحققين حددوا "تراكم LOX أو SOX المبرد في أبازيم تحت الغلاف الخارجي" على أنها "أسباب موثوقة لفشل COPV."
من الواضح أن LOX أو SOX الفائق التبريد يمكن أن يتراكموا في الأبازيم ويتفاعلوا مع ألياف الكربون في الغلاف - والتي تعمل كمصدر إشعال.
كجزء من أحدث ترقية لـ Falcon 9 ، غيرت SpaceX إجراءات التزود بالوقود لتشمل استخدام الأكسجين المكثف - أو الأكسجين المبرد - من أجل تحميل المزيد من الوقود الدافع في نفس الحجم ، عند درجة حرارة أقل تبلغ حوالي 340 درجة تحت الصفر فهرنهايت لـ SOX مقابل حوالي 298 درجة فهرنهايت لـ LOX.
في جوهرها ، تحصل سبيس إكس على المزيد من جالونات الأكسجين المبرد في نفس حجم الخزان بسبب الكثافة الأعلى - وليس عليهم تغيير أبعاد الصاروخ.
يتيح هذا التغيير في درجة الحرارة لفالكون 9 إطلاق حمولات أثقل.
ومع ذلك ، فإن التأثير الجانبي لعملية التفريغ الفائق هو أن الأكسجين الآن قريب جدًا من نقطة التجمد - مع إمكانية التصلب الجزئي ، بدلاً من كونه سائلًا متدفقًا حرًا تمامًا. ثم يمكن أن يؤدي الاحتكاك الناتج عن ألياف الكربون إلى إشعال الأكسجين المجمع مما يؤدي إلى كرة نارية فورية وتدمير الصاروخ - كما حدث لـ Falcon 9 و Amos-6 في الوسادة 40 في 1 سبتمبر 2016.
استنتج المحققون أن LOX المبرد للغاية يمكنه التجميع في هذه الأبازيم تحت الغطاء. عند الضغط ، يمكن أن يُحبس الأكسجين المُجمَّع في هذا الإبزيم ؛ في المقابل ، يمكن أن يشعل كسر الألياف أو الاحتكاك الأكسجين في الغلاف ، مما يتسبب في فشل COPV. "
من الأمور التي تثير قلق هذا المؤلف حقيقة أن ظروف تحميل الهيليوم تم التأكد من أنها منخفضة للغاية بحيث يمكنها بالفعل تجميد الأكسجين السائل في شكل صلب. وبالتالي لا يمكنها التدفق بحرية وتزيد بشكل كبير من فرص "اشتعال الاحتكاك".
سيتم استخدام صاروخ فالكون 9 نفسه لإطلاق رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية في عام 2018 - جالسًا داخل تنين الطاقم فوق خزان الهيليوم المغطى بـ LOX شديد البرودة.
"قرر المحققون أن درجة حرارة تحميل الهيليوم كانت باردة بما يكفي لتكوين أكسجين صلب (SOX) ، مما يزيد من احتمالية حصر الأكسجين بالإضافة إلى احتمالية اشتعال الاحتكاك".
تقول SpaceX أنها ستعالج أسباب الحادث من خلال مزيج من "الإجراءات التصحيحية" على المدى القصير والطويل.
"الإجراءات التصحيحية تعالج جميع الأسباب ذات المصداقية وتركز على التغييرات التي تتجنب الظروف التي أدت إلى هذه الأسباب الموثوق بها."
تتضمن الإصلاحات قصيرة المدى تغييرات أبسط على تكوين COPV وتعديل شروط تحميل الهيليوم.
"على المدى القصير ، يستلزم ذلك تغيير تكوين COPV للسماح بتحميل الهليوم بدرجة حرارة أكثر دفئًا ، بالإضافة إلى إعادة عمليات تحميل الهيليوم إلى تكوين مثبت مسبقًا على الرحلة استنادًا إلى العمليات المستخدمة في أكثر من 700 حمل ناجح لـ COPV."
لذلك يبقى أن نرى ما إذا استمرت SpaceX في استخدام الأكسجين المكثف أم لا في المدى القريب.
تتضمن الإصلاحات طويلة المدى تغيير أجهزة COPV نفسها وستستغرق وقتًا أطول للتنفيذ. من المحتمل أيضًا أن تكون أكثر فعالية - ولكن الوقت وحده سيحدد ذلك.
"على المدى الطويل ، ستنفذ SpaceX تغييرات التصميم على COPVs لمنع الأبازيم تمامًا ، مما سيسمح بعمليات تحميل أسرع."
سيتم إطلاق SpaceX Falcon 9 مع حمولة من 10 أقمار صناعية متطابقة من الجيل القادم من IridiumNEXT من Space Launch Complex 4E في قاعدة فاندنبرغ الجوية في كاليفورنيا - بافتراض أن الموافقة المطلوبة مطلوبة أولاً من قبل إدارة الطيران الفيدرالية (FAA).
لن يحدث إطلاق Falcon 9 حتى تمنح FAA "GO".
علاوة على ذلك ، تحسبًا للإعلان عن تاريخ إطلاق "العودة إلى الطيران" المستهدف ، عالج الفنيون بالفعل صاروخ فالكون 9 للانفجار "العودة إلى الرحلة" مع طليعة أسطول من أقمار IridiumNEXT المتنقلة لنقل البيانات والأقمار الصناعية للاتصالات Iridium Communications - كما ذكرت الأسبوع الماضي في قصتي هنا - وبعد ذلك غردت من قبل الرئيس التنفيذي لشركة Iridium Matt Desch قائلاً "خلاصة لطيفة."
في الأسبوع الماضي ، تم تشغيل أول عشرة أقمار صناعية محمولة لنقل البيانات والبيانات من IridiumNEXT ، وتكدسها ودسها داخل مخروط الأنف لصاروخ فالكون 9 الذي تم تعيينه على أنه قاذفة `` العودة إلى الطيران '' الخاصة بـ SpaceX من أجل تمكين انفجار في أقرب وقت ممكن بعد الموافقة تم استلامه من FAA.
قالت إيريديوم كوميونيكيشنز على موقعها الإلكتروني اليوم: "يسر Iridium إعلان شركة SpaceX عن نتائج حالة الشذوذ التي وقعت في 1 سبتمبر كما حددها فريق التحقيق في الحوادث وخططهم لاستهداف العودة إلى الرحلة في 8 يناير مع أول إطلاق Iridium NEXT". 2 يناير.
معلم آخر يجب مراقبته هو المرحلة الأولى من اختبار الحريق الساكن للمحرك الذي تجريه SpaceX بشكل روتيني قبل عدة أيام من الإطلاق. هذا هو بالضبط نفس النوع من الاختبار حيث انفجر Falcon 9 في فلوريدا قبل حوالي خمس دقائق من اشتعال محرك Merlin 1D القصير لتأكيد الاستعداد للإطلاق الحقيقي الذي تم التخطيط له بعد يومين.
إن مهمة Iridium 1 هي الأولى من أصل سبعة عمليات إطلاق Falcon 9 المخطط لها - بإجمالي 70 قمرًا صناعيًا.
يقول Iridium: "تقوم Iridium باستبدال كوكبها الحالي عن طريق إرسال 70 قمرًا صناعيًا Iridium NEXT إلى الفضاء على صاروخ SpaceX Falcon 9 خلال 7 عمليات إطلاق مختلفة".
الهدف من هذه المهمة المتعاقد عليها بشكل خاص هو تسليم أول 10 أقمار صناعية Iridium NEXT إلى مدار أرضي منخفض لافتتاح ما سيكون كوكبة جديدة من الأقمار الصناعية المخصصة للاتصالات الصوتية والبيانات المتنقلة.
يخطط إيريديوم في النهاية لإطلاق كوكبة من 81 ساتلاً إيريديوم NEXT في مدار أرضي منخفض.
"سيتم إطلاق 70 منها على الأقل بواسطة SpaceX" وفقًا لعقد Iridium مع SpaceX.
في هذه الأثناء تخضع اللوحة 40 ، التي تضررت بشدة خلال انفجار 1 سبتمبر ، لإصلاحات وتجديدات واسعة النطاق لإعادتها إلى الإنترنت.
من غير المعروف متى تكون اللوحة 40 مناسبة لاستئناف إطلاق Falcon 9.
في غضون ذلك ، تخطط SpaceX لاستئناف الإطلاق في البداية من فلوريدا سبيس كوست في مركز كنيدي للفضاء (KSC) من اللوحة 39A ، وهي لوحة المكوك السابقة التي استأجرتها SpaceX من وكالة ناسا.
يمكن أن يبدأ إطلاق SpaceX التجاري في KSC من اللوحة 39A في وقت ما في أوائل عام 2017 - بعد اكتمال التعديلات على Falcon 9.
كانت كارثة الأول من سبتمبر هي الفشل الثاني لفالكون 9 في غضون 15 شهرًا وأثارت شكوكًا حول الموثوقية الإجمالية للصواريخ. تضمنت كلتا الحالتين نظام الهيليوم للمرحلة الثانية ، لكن SpaceX تؤكد أنهما غير مرتبطين.
تضمن أول فشل لـ Falcon 9 انفجارًا كارثيًا في منتصف الهواء في المرحلة الثانية بعد دقيقتين ونصف تقريبًا من الإقلاع ، أثناء إطلاق إعادة شحن البضائع Dragon CRS-7 لناسا إلى محطة الفضاء الدولية في 28 يونيو 2015 - وشهد ذلك مؤلف. وقد عُزي الحادث إلى دعامة فاشلة تمسك بخزان الهيليوم داخل خزان الأكسجين السائل. قام خزان الهيليوم بإزاحة المرحلة الثانية وتمزيقها في نهاية المطاف حيث كانت المرحلة الأولى لا تزال تطلق النار مما أدى إلى خسارة كاملة للصاروخ والحمولة.
ترقبوا هنا للاطلاع على أخبار كين والعلوم الكوكبية المستمرة وأخبار رحلات الفضاء البشرية.
