Artemis II: SLS raketa grįžta į VAB remontui ir patikrai

Artemis II: SLS raketa grįžta į VAB remontui ir patikrai

Komentarai

6 Minutės

Važiavimas per Kennedy kosminių skrydžių centrą bus lėtas. Labai lėtas. NASA šią savaitę planuoja gražinti Space Launch System (SLS) raketą atgal į Vehicle Assembly Building (VAB) papildomiems diagnostiniams darbams ir remontui, po to, kai inžinieriai pakartotinio degalų užpildymo bandymo metu aptiko helio sistemos sutrikimą.

Technikai ką tik baigė šalinti ilgalaikes vandenilio nuotėkio problemas — pavojingą gedimą, kurį reikėjo tirti per kelis degalų užpildymo repeticinius bandymus — ir preliminariai numatė kovo 6 d. kaip paleidimo datą. Tačiau viršutinės pakopos helio tiekimas, būtinas variklių išpylimui ir rezervuarų presurizacijai, staiga parodė trukdžių požymių. Be patikimo helio srauto komanda negali sertifikuoti įrenginio įgulai skirto skrydžio atlikti.

NASA patvirtino, kad grąžinimas greičiausiai įvyks antradienį, jei leis oro sąlygos, ir pabrėžė, jog tai būtinas žingsnis „nustatyti gedimo priežastį ir ją pašalinti“. 322 pėdų (apie 98 m) raketos pervežimas į angarą suteikia inžinieriams geresnę prieigą prie vamzdynų, vožtuvų ir jutiklių nei paleidimo stovas. Agentūra teigia, kad šis veiksmas išsaugo galimybę mėnesį vėliau bandyti paleidimą balandį, tačiau įspėjo, kad galutinė data priklausys nuo remonto pažangos ir griežtų mėnesinių paleidimo langų, reikalingų mėnulio trajektorijai.

NASA administratoriaus pavaduotojas Jared Isaacman, kairėje, vaikšto prie Kennedy kosminių skrydžių centro paleidimo stovo šeštadienį, vasario 21 d.

Ko čia yra daug: Artemis II įgula — keturi astronautai (trys amerikiečiai ir vienas kanadietis) — atliks apskriejimo aplink Mėnulį misiją, kuri būtų pirmasis žmonių skrydis prie Mėnulio nuo Apollo laikų. Įgula tebėra budėjimo režime Hjustone tuo metu, kai žemės komanda nuosekliai ieško vamzdynų niuansų ir sistemos anomalijų tiek raketoje, tiek jos mobiliajame paleidimo komplekte. Šie darbai apima sudėtingą tarpusavio priklausomumą tarp skysčių valdymo sistemų, elektros grandinių ir telemetrinių jutiklių, todėl net maži sutrikimai gali užtrukti išaiškinti ir pašalinti.

Techninis kontekstas

Helis iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti nereikšmingas, tačiau paleidimų operacijose jis yra kertinis elementas. Helis yra inertinė dujos, naudojamos išplauti likučius iš variklių vamzdynų ir presurizuoti kriogeninius rezervuarus, kad kuras ir oksidatorius būtų tiekami į turbokompresorius ir variklius prognozuojamai. Stabilaus helio slėgio praradimas gali sutrikdyti patikimą variklių užvedimą ir gali slėpti nuotėkius, kurie tampa pavojingi skrydžio sąlygomis.

Helio sistema SLS architektūroje apima didelio slėgio talpas, reguliatorius, ventilius, slėgio matuoklius ir ilgas vamzdynų grandines, einančias per kelis mazgus ir jungtis. Bet kuris komponentas — nuo mažo srieginio sujungimo iki sudėtingo vienos kryžminės kolektoriaus vožtuvo — gali tapti gedimo vieta. Be to, helio naudotojų grandinės dažnai turi kelis atbulinius vožtuvus ir filtrus, kurie Turi dirbti sinchroniškai, kad užtikrintų nuoseklų srautą per ekstremalias temperatūras ir slėgius; todėl diagnostika dažnai reikalauja atskiros instrumentacijos, slėgio ciklų ir kartotinių stebėjimų.

Ankstesnė žinia apie vandenilio nuotėkius buvo reikšminga: LH2 (skystas vandenilis) yra itin sunkiai sulaikomas, nes tai mažiausia molekulė, galinti prasiskverbti per tarpus, kurie kitu atveju atrodo sandarūs. Inžinieriai atliko pakartotines „wet dress rehearsal“ — ciklines užpildymo ir ištuštinimo repeticijas — siekdami aptikti ir užsandarinti nuotėkio kelius. Šiuose bandymuose naudojamos kelios diagnostikos priemonės: slėgio kritimo testai, srautų analizė, specializuoti detektoriai, tracer dujų bandymai ir termografija, kuri padeda rasti šilumos anomalijas aplink potencialias nuotėkio vietas.

Po to, kai šie pataisymai pasirodė pakankamai stabilūs, atsirado helio anomalija, kuri privertė staigiai priimti sprendimą grąžinti raketą. Tokie deriniai — vienos medžiagos problemos sprendimo metu atsiveriant kitos — nėra reti sudėtingose kosmoso technikos sistemose. Sistema yra integruota: darbai prie vienos grandies gali paveikti kitas, todėl perėjimai tarp diagnostikos etapų dažnai atskleidžia naujus parametrus, kuriuos reikia įvertinti.

Šis sustojimas yra nepatogus, tačiau tai standartinė praktika; kosminiai skrydžiai nepaiso kompromisų, kai kalbama apie astronautų saugumą. Komandos atliks išsamų vožtuvų, kolektorių ir instrumentacijos patikrinimą, keis gedimus turinčius komponentus ir iš naujo patvirtins kriogenines sistemas prieš leidžiant naują paleidimo datą. Procesas apims dokumentuotus bandymus, duomenų patikrinimą, atitikties patvirtinimą ir daugiau nei vieną sėkmingą bandomąjį ciklą, kad būtų galima grįžti prie paleidimo chronogramų.

Praktiškai tai reiškia šiuos etapus: 1) išsami gedimo vietos identifikacija (pvz., tikrinant visus slėgio taškus ir jutiklius), 2) sudedamųjų dalių pašalinimas ar pakeitimas, 3) atitinkamų sekcijų suskaidymas ir vizualinis patikrinimas VAB angare, 4) pakartotiniai slėgio ir srauto tyrimai, 5) integruota sistemos revalidacija paleidimo stovyje. Kiekvienas žingsnis turi būti atliktas pagal sertifikavimo procedūras, o duomenys turi būti įrašyti ir peržiūrėti atitinkamų programos skyrių.

Be techninių patikrinimų, logistika ir laiko valdymas yra esminiai veiksniai. Perkėlimas į VAB suteikia prieigą prie kranų ir įrangos, hipertikslumo įrankių ir saugios darbo aplinkos, kurioje galima nuimti dangtelius, atjungti vamzdynus bei pakeisti komponentus. Prie paleidimo stovo keisti tam tikras dalis yra sudėtinga dėl umbilical jungčių, aukštos vėjo apkrovos ir ribotos judėjimo erdvės. Todėl, nors grąžinimas užtrunka laiko ir resursų, tai dažnai yra greitesnis ir saugesnis kelias pašalinti sudėtingas problemas.

Dar vienas svarbus aspektas — laikotarpiai ir paleidimo langai. Mėnulio trajektorijai pritaikytos misijos turi konkretų geometrijos rinkinį, leidžiantį įgulai saugiai atlikti translunar injection (TLI). Tokie langai gali būti griežti — mėnesiniai arba retai kelių dienų intervalai — todėl bet koks vėlavimas daro spaudimą bandymo grafikams. NASA nurodė, kad veiksmas išsaugo balandžio mėnesį planuotą bandymą tik tuo atveju, jei remonto darbai bus atlikti operatyviai; kitaip programa gali būti priversta persiorientuoti į vėlesnį langą, derinti papildomus testus ir koreguoti tarptautinę partnerių ir logistikos tvarką.

Galiausiai — reputacija ir viešasis interesas. Artemis II nėra tik techninis bandymas; tai simbolinis žingsnis NASA ilgalaikiame siekyje grąžinti žmones prie Mėnulio, plėtoti infrastruktūrą ir palaikyti tarptautinę kosmoso bendruomenę. Kiekvienas sprendimas dėl saugumo ir patikimumo stiprina pasitikėjimą programos vadyba, todėl organizacija renkasi tikslingai ir konservatyviai spręsdama net ir mažas anomalijas.

Šaltinis: sciencealert

Palikite komentarą

Komentarai