Szelepprobléma okozhatta a Vándorsólyom holdmodul leszállási hibáját

Washington – Az Astrobotic Peregrine holdleszállója egyetlen szelep meghibásodása miatt nem érte el a Holdat, ezért a cég nagyobb Griffin leszállógépének szelep- és tömegmeghajtási rendszerét újratervezték.

Az Astrobotic augusztus 27-én indult Jelentés a hibavizsgáló bizottságtól Berggren első küldetése tavaly januárban vizsgálta meg. Ez a küldetés órákkal az indítás után üzemanyag-szivárgást szenvedett, ami megakadályozta, hogy az űrszonda megpróbáljon leszállni a Hold felszínére. Ehelyett az űrszonda 10 napig repült a Hold-űrben, mielőtt visszatért a Csendes-óceán déli részének felszínére.

A vizsgálat arra a következtetésre jutott, hogy a szivárgást valószínűleg a nyomásszabályozó szelep (PCV) meghibásodása okozta, amely lehetővé tette a túlnyomásos héliumgáz ellenőrizetlen áramlását az űrszonda oxidálótartályába, aminek következtében az elszakadt. A PCV2 nevű szelep normálisan működött az indítást megelőző tesztekben, de az indítás után meghibásodott.

A szelep elvesztette zárási képességét a menetes alkatrészek „rezgés által kiváltott ellazulása” miatt, ami a szelep mechanikai meghibásodását okozta – mondta John Horak, az Ohio Állami Egyetem professzora, a felülvizsgálati bizottság elnöke a jelentésről tartott tájékoztatón.

„Ha eléggé megrázza, néhány változtatást érhet el a mechanikai konfigurációban, ami megakadályozza a szelep tömítését. Nem sokban különbözik attól, mint amikor a mosogató csöpögni kezd” – mondta.

A nyomozás részeként a mérnökök egy tartalék nyomásszelepet vettek át, és olyan ütési és vibrációs környezetbe helyezték át, mint amilyennek a szelep ki volt téve az űrhajón. „Aztán héliumot tettünk rá, és kis, mérsékelt számú ciklus után a szelep szivárgott. Körülbelül négy méterről lehetett hallani, hogy szivárog” – mondta. A jelentés rámutatott, hogy ezekben a tesztekben a szivárgási arányok hasonlóak voltak az űrhajókon megfigyeltekhez.

A szelep szivárgása a Peregrine meghajtórendszerének fejlesztése során történt többszöri kitérő után következett be. Az Astrobotic eredetileg 2019-ben döntött úgy, hogy felvesz egy beszállítót a hajtómű-adagoló rendszer fejlesztésére, de a vállalat ellátási lánc problémákba ütközött a világjárvány után, ami arra késztette az Astroboticot, hogy 2022 elején házon belül helyezze át ezt a munkát.

Az Astroboticnak ezután problémái voltak a rendszer eredeti PCV-szelepeivel, és 2022 augusztusában úgy döntött, hogy gyártót vált. Míg az új gyártó PCV2 oxidálószelepe átment az átvételi teszteken, az üzemanyagtartály nyomásvezetékén, a PCV1 hasonló szelepe szivárgást tapasztalt. Az Astrobotic megjavította a PCV1 szelepet, és megállapította, hogy megfelelően működik. A vállalat ezután egy sor környezeti tesztnek vetette alá az űrhajót, beleértve a vibrációt és az akusztikát is.

„Még mindig kockázatnak tekintjük a PCV2-t” az indítás előtti tesztek után, a PCV1 javítások miatt – mondta Sharad Bhaskaran, az Astrobotic Peregrine Mission One igazgatója. A vállalat úgy döntött, hogy nem végez megelőző javításokat a PCV2-n, mert ez a szelep nem szivárgott, valamint azért is, mert nehezen hozzáférhető volt az űrhajóban.

„A járműhöz való hozzáférés javítás vagy csere céljából kiterjedt sebészeti beavatkozásokat igényelt volna az űrhajón” – mondta, és a folyamat során a most befejezett környezetvédelmi tesztek semmissé lettek volna. „Ez, párosulva azzal a kockázattal, hogy az űrhajó szét- és összeszerelésekor károkat okozunk, arra a következtetésre vezetett, hogy a legjobb, ha a program következő fázisába lépünk, és nem cseréljük ki a PCV2-t.”

Horak szerint az audit bizottság nem hibáztatta a céget ezért a döntésért. „Nem látok olyan döntéseket, amelyeket az indulás előtt hoztak volna, amikor azt mondtam volna: „Hé, azt hiszem, ezt másképp kellett volna csinálni” – mondta. „Ezek a döntések nagyrészt megalapozottak voltak. Úgy gondolom, hogy a csapat döntéshozatali folyamata nagyon jó volt.”

Leckék Griffin számára

Az Astrobotic a Peregrine műszaki és egyéb változtatásait építi be a nagyobb Griffin holdraszállóba, amely a tervek szerint 2025 végén indul. Steve Clark, az Astrobotic leszállógépekért és űrhajókért felelős alelnöke elmondta, hogy a vállalat együttműködik a szelepgyártóval, amely a cég elutasította a LED újratervezését.

A Griffin propulziós rendszere tartalmazni fog egy szabályozót is a tartály nyomás alá helyezéséhez használt hélium áramlásának szabályozására, valamint tartalék elzárószelepeket arra az esetre, ha az újratervezett nyomásszabályozó szelepek meghibásodnának. „Ha ugyanazt a meghibásodási mechanizmust látjuk a nyomásszabályozó szelepekben, az elzárószelep az oxidálószer és az üzemanyagtartályok áramlásának szabályozására is alkalmas” – mondta.

Az Astrobotic más korrekciós és megelőző intézkedéseket is magában foglal, amelyek Peregrine küldetéséből fakadnak. A Peregrine a szelepproblémán kívül 24 problémát tapasztalt repülés közben, amelyek közül nyolcat „küldetéskritikusnak” ítéltek, de megoldottak. Ezek a problémák magukban foglalták a repülési szoftverrel, az irányító-, navigációs és vezérlőrendszerekkel kapcsolatos problémákat, valamint a NASA Vándorsólyom-val való kommunikációhoz használt mélyűrhálózatával kapcsolatos problémákat.

„Ezeket a problémákat a repülésirányító csapat valós időben megoldotta” – mondta, majd hozzátette: „A problémákból levont tanulságok a GM1-be is beépültek.” A GM1 a cég Griffin Mission One jelölése.

Ennek a küldetésnek az volt a célja, hogy a NASA Volatile Arctic Exploration Vehicle-jét (VIPER) a Hold déli sarkvidékére szállítsa, de a NASA júliusban bejelentette, hogy lemondta a küldetést a költségek és az ütemterv túllépése miatt, annak ellenére, hogy a járművet összeszerelték és környezetvédelmi tesztelésen esnek át. . A NASA megtartja a Commercial Lunar Payload Services (CLPS) küldetést, amelyet az Astroboticnak ítélt oda, és azt tervezi, hogy a VIPER járművet más rakományra vagy ballasztra cserélik.

Az Astrobotic vezérigazgatója, John Thornton a hívás során elmondta, hogy néhány kisebb rakomány még mindig repül a GM1-en, köztük egy kis CubeRover, amelyet a cég, valamint a NASA, az Európai Űrügynökség és egy nem titkolt ügyfél fejlesztett ki.

„Több tucatnyi beszélgetést folytattunk már olyan emberekkel, akik a Griffint akarják repülni. A beszélgetések egy része fejlettebb, mint mások. Most, hogy megvan a további teherbírásunk, több féllel is tárgyalunk” – mondta.

Ő és más cégvezetők azt mondták, hogy Berggren sikertelen leszállási kísérlete ellenére optimisták Griffin sikeres leszállási kilátásaival kapcsolatban. A Berggren küldetés lehetővé tette a társaság számára, hogy repülési tapasztalatokat szerezzen a Griffin számos alrendszerén. A küldetés emellett tapasztalatot adott a cég alkalmazottainak az űrhajók üzemeltetésében és az anomáliák kezelésében.

Thornton hozzátette, hogy a CLPS megközelítése, amely szerint a hagyományos kormányzati küldetéseknél sokkal alacsonyabb arányban dolgozik új leszálló társaságokkal, nagyobb kockázatvállalást igényel. „Olyan áron próbálunk egy küldetést teljesíteni, amilyenre korábban nem volt lehetőség, ezért megvan a döntésünk arról, hogy hova összpontosítsunk, és milyen gyorsan tudjuk elindítani” – mondta.

„Szerintem nagyon közel állunk a győzelemhez Berggrennel. Nagyon bízom benne, hogy Griffin megtalálja a megfelelő egyensúlyt, és ezt a célt elérjük” – mondta.

Kapcsolódó