Etter en intensiv fire måneders undersøkelse av hvorfor en SpaceX Falcon 9-rakett eksploderte uten forvarsel på oppskytningsplaten i september i fjor, kunngjorde selskapet i dag feilene som sannsynligvis kan forårsake samt planer for en rask gjenopptakelse av flyreiser så snart neste søndag 8. januar. , fra deres lanseringsanlegg i California - som har en lukrativ kommersiell nyttelast på 10 avanserte mobilrelésatellitter for å gå i bane for Iridium Communications.
"Målrettet retur til fly fra Vandenberg med @IridiumComm NESTE lansering 8. januar," kunngjorde SpaceX på nettstedet deres i dag, mandag 2. januar, 2017.
“Datoen vår er nå offentlig. Neste søndag morgen 8. januar kl 10:28:07 pst. Iridium NESTE lansering # 1 flyr! ” Iridium Communications administrerende direktør Matt Desch bekreftet raskt med tweet i dag, 2. januar.
SpaceX har håndtert det vidtrekkende og verdensberømte nedfallet fra den katastrofale eksplosjonen med oppskytningsplater som oppdaget en Falcon 9 og dens dyre 200 millioner amerikanske Amos-6 kommersielle nyttelast i Florida uten forvarsel, under en rutinemessig preflight-drivstofftest 1. september, 2016, på pad 40 på Cape Canaveral Air Force Station.
Etter 1. september-ulykken på pad 40 startet SpaceX en felles etterforskning for å avgjøre årsaken til FAA, NASA, det amerikanske flyvåpenet og industrieksperter som har "jobbet metodisk gjennom et omfattende feiltræ for å undersøke alle sannsynlige årsaker. ”
"Vi har jobbet tett med NASA og FAA [Federal Aviation Administration] og våre kommersielle kunder for å forstå det," sa SpaceX-administrerende direktør Elon Musk.
Via "feiltræanalysen" er 1. september-anomalien blitt sporet til en svikt i en av tre gassformede helium-lagertanker som befinner seg i den andre etappen flytende oksygen (LOX) -tank i Falcon 9-raketten, ifølge en uttalelse frigitt av SpaceX i dag som ga noen, men ikke mange tekniske detaljer.
Feilen oppstod tilsynelatende på et punkt der heliumtanken “spenner seg” og akkumulerer oksygen - “som fører til antenning” av det sterkt brennbare flytende oksygendrivmiddelet i det andre trinnet.
Heliumtankene - også kjent som sammensatte overpakkede trykkbeholdere (COPV) - brukes i begge stadier av Falcon 9 for å lagre kald helium som brukes til å opprettholde tanktrykket.
"Ulykkesundersøkelsesteamet jobbet systematisk gjennom en omfattende feiltreeanalyse og konkluderte med at en av de tre sammensatte overviklede trykkbeholdere (COPV-er) inne i andre trinn flytende oksygen (LOX) -tank mislyktes."
"Hver COPV består av et indre fôr i aluminium med et karbonavvikling."
"Spesielt konkluderte etterforskningsteamet at feilen sannsynligvis skyldtes akkumulering av oksygen mellom COPV-foringen og overhyllingen i et tomrom eller en spenne i foringen, noe som førte til tenning og den påfølgende feilen i COPV."
SpaceX sier at etterforskerne identifiserte "en ansamling av superkjølt LOX eller SOX i spenner under omhyllingen" som "troverdige årsaker til COPV-svikten."
Tilsynelatende kan den superkjølte LOX eller SOX slå seg sammen i spennene og reagere med karbonfibre i omviklingen - som fungerer som en tenningskilde.
Som en del av den siste oppgraderingen til Falcon 9, endret SpaceX sin drivstoffprosedyre for å inkludere bruk av fortettet oksygen - eller superkjølt oksygen - for å laste mer drivmiddel i samme volum, ved en lavere temperatur på omtrent minus 340 grader Fahrenheit for SOX vs. omtrent minus 298 grader Fahrenheit for LOX.
I hovedsak får SpaceX flere liter superkjølt oksygen til det samme tankvolumet på grunn av høyere tetthet - og de trenger ikke å endre rakettens dimensjoner.
Denne temperaturendringen gjør det mulig for Falcon 9 å starte tyngre nyttelast.
Imidlertid er bivirkningen av superkjølingsprosessen at oksygenet nå er veldig nær frysepunktet - med potensial til å stivne delvis, i stedet for å være en helt frittflytende væske. Da kan den resulterende friksjonen med karbonfibre antenne det sammensatte oksygenet, noe som resulterer i en øyeblikkelig ildkule og ødeleggelse av raketten - slik det skjedde med Falcon 9 og Amos-6 på pute 40 1. september 2016.
“Etterforskerne konkluderte med at superkjølt LOX kan samle seg i disse spennene under omviklingen. Ved trykk kan oksygen som samles i denne spennen bli fanget; på sin side kan brudd på fibre eller friksjon antenne oksygenet i overpakningen og føre til at COPV svikter. "
For denne forfatteren er veldig opptatt av at heliumbelastningsbetingelsene er bekreftet å være så lave at de faktisk kan fryse det flytende oksygen til fast form. Dermed kan den ikke flyte fritt og øker sjansene for en "friksjonsantennelse" betydelig.
Denne samme Falcon 9-raketten vil bli brukt til å skyte astronautene våre mot ISS i 2018 - sittende inne i en Crew Dragon på toppen av heliumtanken badet i superkjølt LOX.
"Etterforskerne bestemte at lastetemperaturen til helium var kald nok til å skape fast oksygen (SOX), noe som forverrer muligheten for at oksygen blir fanget, så vel som sannsynligheten for friksjonsantennelse."
SpaceX sier at de vil adressere årsakene til uhellet gjennom en blanding av både kortsiktige og langsiktige "korrigerende handlinger."
"Korrigerende tiltak adresserer alle troverdige årsaker og fokuserer på endringer som unngår forholdene som førte til disse troverdige årsakene."
Kortsiktige fikser innebærer enklere endringer i COPV-konfigurasjonen og endring av heliumbelastningsbetingelsene.
"På kort sikt innebærer dette endring av COPV-konfigurasjonen for å tillate varmere temperatur-helium, samt tilbakeføring av heliumbelastningsoperasjoner til en tidligere befestet flykonfigurasjon basert på operasjoner som brukes i over 700 vellykkede COPV-belastninger."
Så det gjenstår å se om SpaceX fortsetter bruken av fortettet oksygen eller ikke på kort sikt.
Langsiktige reparasjoner innebærer å endre selve COPV-maskinvaren og vil ta lengre tid å implementere. De vil også sannsynligvis være mer effektive - men bare tiden vil vise.
"På lang sikt vil SpaceX implementere designendringer på COPV-ene for å forhindre spenner helt, noe som vil gi raskere lasteoperasjoner."
Oppheving av SpaceX Falcon 9 med nyttelasten til 10 identiske neste generasjons IridiumNEXT kommunikasjonssatellitter vil finne sted fra Space Launch Complex 4E på Vandenberg Air Force Base i California - forutsatt at den nødvendige godkjenningen først blir gitt av Federal Aviation Administration (FAA).
Ingen Falcon 9-lansering vil skje før FAA gir 'GO'.
Videre, i påvente av å kunngjøre den målrettede lanseringsdatoen 'Return to Flight', har teknikere allerede behandlet Falcon 9-raketten for "Return to Flight" -sprengningen med fortroppen til en flåte av IridiumNEXT mobile tale- og datarelé-satellitter for Iridium Communications - som jeg fortalte i forrige uke i historien min her - og deretter tweetet av Iridium-administrerende direktør Matt Desch og sa "Fin omtale."
I forrige uke ble de første ti IridiumNEXT mobile tale- og datarelé-satellittene drevet, stablet og gjemt inni nesekonen til Falcon 9-raketten utpekt som SpaceXs 'Return to Flight'-rakett for å muliggjøre en eksplosjon så snart som mulig etter en godkjenning er mottatt fra FAA.
"Iridium er fornøyd med SpaceXs kunngjøring om resultatene av 1. september-anomalien som identifisert av deres ulykkesetterforskningsteam, og planene deres om å målrette en retur til flyreise 8. januar med den første Iridium NESTE lanseringen" sa Iridium Communications på deres hjemmeside i dag, 2. januar.
En annen milepæl å se etter er den statiske motorstatistikken for første trinn som SpaceX rutinemessig utfører flere dager før lanseringen. Dette er nøyaktig den samme typen testen der Falcon 9 sprengte seg i Florida omtrent fem minutter før den korte Merlin 1D-tenningen for å bekrefte beredskapen til den virkelige lanseringen som var planlagt i to dager senere.
Iridium 1-oppdraget er den første av syv planlagte Falcon 9-oppskytninger - totalt 70 satellitter.
"Iridium erstatter sin eksisterende konstellasjon ved å sende 70 Iridium NEXT-satellitter ut i verdensrommet på en SpaceX Falcon 9-rakett over 7 forskjellige lanseringer," sier Iridium.
Målet med dette privatkontrakterte oppdraget er å levere de første 10 Iridium NEXT-satellittene inn i en jordnær bane for å innvie det som vil være en ny konstellasjon av satellitter dedikert til mobil tale- og datakommunikasjon.
Iridium planlegger etter hvert å sette i gang en konstellasjon av 81 Iridium NESTE satellitter i lav-jord bane.
"Minst 70 av dem vil bli lansert av SpaceX," ifølge Iridiums kontrakt med SpaceX.
I mellomtiden gjennomgår pad 40, som ble kraftig skadet under eksplosjonen 1. september, omfattende reparasjoner og oppussing for å bringe den tilbake på nettet.
Det er ikke kjent når pad 40 vil være i form til å gjenoppta Falcon 9-lanseringer.
I mellomtiden planlegger SpaceX å begynne å gjenoppta oppskytninger fra Florida Space Coast ved Kennedy Space Center (KSC) fra pute 39A, den tidligere skyttelputen som SpaceX har leid ut fra NASA.
Kommersielle SpaceX-lanseringer på KSC kan starte fra pad 39A en gang tidlig i 2017 - etter at modifikasjoner for Falcon 9 er fullført.
Ulykken den 1. september var den andre Falcon 9-feilen innen 15 måneder og stilte spørsmål ved rakettenes generelle pålitelighet. Begge hendelsene involverte heliumsystemet i andre trinn, men SpaceX fastholder at de ikke er relatert.
Den første Falcon 9-svikten involverte en katastrofal midtlufteksplosjon i den andre fasen, omtrent to og et halvt minutt etter liftoff, under Dragon CRS-7-lastetilførselen til NASA til den internasjonale romstasjonen 28. juni 2015 - og ble vitne til dette forfatter. Ulykken ble sporet til en mislykket stag som holdt heliumtanken inne i den flytende oksygenbeholderen. Heliumtanken løsnet og ødela til slutt det andre trinnet da det første stadiet fremdeles skjøt, noe som resulterte i et totalt tap av raketten og nyttelasten.
Hold deg oppdatert her om Ken fortsetter om jord- og planetenes vitenskap og menneskelig romfartsnyheter.
