Problém s motory Falconu 9 způsobil zaschlý lak, přípravy mise Crew-1 se čtyřmi astronauty pokračují

Na začátku října došlo během pokusu o start Falconu 9 během mise GPSIII-SV04 k automatickému přerušení odpočtu pár sekund před zážehem. Elon Musk následně upřesnil, že problém byl v nečekaném zvýšení tlaku v plynovém generátoru na motoru Merlin na prvním stupni. Problém ale nakonec byl závažnější, než se mohlo na první pohled zdát, neboť vyšetřování příčiny problému a jeho řešení způsobilo odklad hned několika misí. Mezi nimi byla také mise Crew-1, při které má Crew Dragon vynést čtyři astronauty na Mezinárodní vesmírnou stanici. NASA a SpaceX ve středu uspořádaly tiskovou konferenci, během které jsme se dozvěděli, jak pokračují přípravy mise Crew-1 a hlavně, co odhalilo vyšetřování závady motoru Merlin při misi s družicí GPS, a jak to ovlivnilo ostatní starty SpaceX.

Výsledky vyšetřování problému motoru Merlin

Hans Koenigsmann ze SpaceX během středeční konference vysvětlil, že příčinou problému s motorem Merlin, který přerušil start GPSIII-SV04, byl zbytek krycího laku, který ucpal průduch pojisťovacího ventilu v plynovém generátoru motoru. To vedlo k předčasnému zvýšení tlaku během náběhu motoru, což jej mohlo potenciálně poškodit. Řídicí počítač však problém včas detekoval a proces zážehu motorů automaticky přerušil.

Falcon 9 na rampě před misí GPSIII-SV04 (Foto: SpaceX)

Pracovníci SpaceX následně provedli inspekci motorů Merlin na raketě pro misi GPSIII-SV04, avšak hardware se zdál být v pořádku. Dva motory z prvního stupně proto byly odmontovány a odeslány do testovacího zařízení v McGregoru. Tam se týmu podařilo zopakovat problém při zážehu a po dalších inspekcích technici odhalili příčinu. Zbytek červeného krycího laku ucpal průduch pojisťovacího ventilu v plynovém generátoru. Po odstranění laku už dané motory nabíhaly správně.

Pracovníci připravují test motoru Merlin v McGregoru (Zdroj: SpaceX)

Objevená látka podle Koenigsmanna připomíná lak na nehty a používá se během procesu anodizace hliníkových komponentů (lakem se zakryjí části, které nemají být anodizovány). Lak následně nejspíš byl nesprávně odstraněn/omyt a dostal se do úzkého průduchu pojišťovacího ventilu, kde zatvrdl a ucpal tento otvor s průměrem 1,5 mm. Anodizaci využívající tento lak provádí externí dodavatel, ale Koenigsmann neuvedl, o kterou firmu šlo. Dodavatelé byli na tento problém upozorněni a SpaceX nyní zároveň provádí zevrubnější inspekce dodávaných dílů, aby k něčemu podobnému v budoucnu nedocházelo.

Jakmile byla příčina problému odhalena, SpaceX se vrátilo k datům z testování všech Merlinů v oběhu. Teď, když věděli, co mají hledat, objevili u některých z nich podobné chování při zážehu. Lak byl nalezen u několika motorů na různých prvních stupních Falconu 9 pro chystané starty a tyto motory byly vyměněny za jiné, překontrolované kusy. Konkrétně byly vyměněny dva Merliny na raketách pro mise GPSIII-SV04 a Crew-1 a jeden motor na stupni pro misi Sentinel-6A.

Stupeň B1060 pro misi GPSIII-SV04 během výroby (Foto: SpaceX)

Podle Hanse Koenigsmanna se problém s lakem nejspíš objevil v posledních několika měsících, a tak se dotkl jen nových prvních stupňů. Na druhou stranu připustil, že problém je relativně malý, takže se klidně mohlo stát, že lak byl přítomen i na některé z misí, které už proběhly, ale problém zkrátka nebyl odhalen, protože neměl výrazné následky. Vyšetřování příčiny a výměny motorů každopádně vedly k odkladům misí GPSIII-SV04, Crew-1 a možná i některých dalších.

Mise GPSIII-SV04 má nový termín startu 5. listopadu v 00:28 SEČ, avšak ten je podmíněn úspěšným startem mise NROL-101 konkurenční společnosti ULA, jejíž raketa Atlas V má vzlétnout 3. listopadu. Otázkou zatím zůstává také to, zda SpaceX s raketou pro misi GPSIII-SV04 zopakuje statický zážeh. Jeden proběhl už 25. září před původním termínem startu, ale následně byly vyměněny dva motory na prvním stupni kvůli problému se zbytkem laku. Nebylo by tedy překvapivé, kdyby byl proveden nový testovací zážeh.

Stupeň B1063 pro misi Sentinel-6A při přepravě z McGregoru na Vandenbergovu základnu (Foto: Helodriver)

Další postiženou misí je Sentinel-6A, při které Falcon 9 vynese vědeckou družici měřící hladinu světových oceánů. U rakety pro tuto misi byl vyměněn jeden Merlin, ale inspekce prý ještě není zcela hotová, takže číslo se ještě může změnit. I přes komplikace s motory Merlin se však zatím daří držet původní harmonogram a mise je stále plánována na 10. listopadu. Po dlouhé době půjde o start z kalifornské rampy SpaceX na Vandenbergově letecké základně. Naposledy odtud Falcon startoval v červnu 2019 během mise RADARSAT.

Přípravy na misi Crew-1

Nejdůležitější aktuálně chystanou misí však je bezpochyby Crew-1, při které kosmická loď Crew Dragon poprvé dopraví rovnou čtyři astronauty na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS). Posádku lodi budou tvořit velitel Mike Hopkins, pilot Victor Glover a specialisté mise Sóiči Noguči a Shannon Walker (více se o nich dozvíte v tomto článku). Posádka Crew-1 už má výcvik za sebou a nyní ji čeká už jen pár cvičení v simulátoru a poté tradiční karanténa před startem. Než však budou astronauté moci odstartovat, je potřeba provést ještě několik důležitých kroků.

Na 9. listopadu je plánován statický zážeh rakety pro Crew-1 a rovnou také schůzka o připravenosti všech týmů na tuto misi (Flight Readiness Review). Během této porady také bude oficiálně udělena certifikace lodi Crew Dragon pro ostré mise NASA. Na 11. listopadu je pak plánována kompletní generálka předstartovních aktivit. Posádka a všechny týmy SpaceX a NASA při ní budou dělat vše jako při ostrém startu, včetně oblékání skafandrů, dopravy na rampu v elektromobilech Tesla Model X, nástupu do Crew Dragonu a provedení odpočtu. Jediným rozdílem bude to, že Falcon 9 nebude natankován a po dokončení odpočtu nikam nepoletí.

Posádka Crew-1 v Hawthorne (Foto: SpaceX)

Souběžně s přípravami rakety také samozřejmě pokračuje příprava lodi Crew Dragon. Jedná se o nový kus, kterému posádka dala jméno Resilience. Loď je už několik týdnů na Floridě, kde probíhají její finální přípravy. Na začátku října byla kabina připojena k válcovitému trunku, který obsahuje solární panely, tepelné zářiče a také stabilizační křidélka pro případ nouzového úniku během letu. Tento víkend by loď měla být natankována hydrazinem a okysličovadlem, které pohánějí její motory Draco a SuperDraco. Příští týden by pak Crew Dragon měl být převezen z Mysu Canaveral do Kennedyho vesmírného střediska, kde bude připojen k Falconu 9 v hangáru u rampy LC-39A.

Crew Dragon během příprav na misi Crew-1 (Foto: NASA)

Start Crew-1 byl původně plánován na 31. října, ale výše popsané vyšetřování motorů Merlin vedlo k odkladu na 15. listopadu 01:49 SEČ. Pokud se termín stihne, znamenalo by to, že k dokování Dragonu k ISS dojde už 8,5 hodiny po startu. Oproti tomu u demonstrační mise DM-2 proběhlo dokování až po 19 hodinách. Záložní termín startu Crew-1 je 16. listopadu v 01:27, ale v tento den by už přeletová fáze trvala přes 27 hodin. Tyto rozdíly jsou způsobeny orbitální mechanikou.

S termínem startu se však ještě může hýbat, jelikož NASA chce nejdříve vidět úspěšné starty Falconu 9 s družicemi GPSIII-SV04 a Sentinel-6A. Ověří si tak, že problém s ucpaným ventilem byl vyřešen. Zároveň prý jeden z nových Merlinů, které dostala raketa pro Crew-1 výměnou za ty postižené problémem s lakem, obsahuje nějakou další, blíže neurčenou změnu, kterou NASA chce nejdříve vidět letět na misi GPSIII-SV04. Pokud tedy u těchto dvou chystaných misí dojde k nějakým odkladům, mohlo by to vést také k odkladu Crew-1.

Zdroj: Záznam tiskové konference NASA/SpaceX




Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
15 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
Pětimetr

Tak doufejme, že se povede první termín! Nepřál bych jim trčet na cestě zbytečně skoro o den dýl.

Samo

CD je celkom priestraná loď, aj Ruský kozmonaut Anatolij Ivanišin skonštatoval že sedadlá v CD sú veľmi pohodlné. Nehovorím že to je idálne no nemyslím že by to bolo zlé tak že by pociťovali nepohodlie a cesta by bola “nutné” zlo ktoré chceš mať veľmi rýchlo za sebou.

Jiří Hadač

Pro Soiči Nogučiho to nebude první náročná mise. Myslím si, že větší nervy měl asi při RTF Shuttlů, tedy u mise STS-114.
Jinak moc hezké shrnutí Petře.

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem Jiří Hadač
Martin Krčma

Já jen dodám informaci z diskuzí na síti: Merlin startuje tak, že po roztočení héliem jde první do komory (a plynového generátoru) LOX a následně zapalovací směs TEA-TEB, která se zapálí. Následně se začne vstřikovat RP-1, který od hořící zápalné směsi chytne a dojde tak k zážehu motoru (a generátoru). Jednotlivé kroky jsou řízené urovní tlaku v komoře, který otevírá ventily v požadovaném pořadí a čase. Při zvýšeném tlaku by pak mohlo dojít k tomu, že se RP-1 začne vstřikovat dřív než by měl, což by mohlo narušit správné časování jednotlivých fází a také správný poměr látek v komoře a způsobit tak “hard start” – tvrdý start. Zbytek se odvíjí od toho jak moc tvrdý by ten start byl, tj.jak moc velkou ránu motor dostal.

Jinak, díky za článek, Petře. Konferenci jsem poslouchal a líbilo se mi jak otevřeně Hans odpovídal na všechny otázky.

Michal Andrej

Ja som to nesledoval, ale zaujímalo by ma, prečo tento problém s ucpaným ventilom neodhalil skušebný zážeh Falconu už 25.9. Bola o tom reč, alebo to nikoho nezaujímalo?

Jiří Hadač

Tady muzeme jen spekulovat a kazdy nazor muze byt ten spravny. Hezky na to tema vcera spekuloval dusan v pokecu s kosmonautixem. Trebas tak, ze pri zazehu byl problem v tolerancich a zazeh barvu posunul.

PetrV

Pojišťovací ventil 1,5 mm, to není veliké. to je jen provrtaná dírka a z venkovní strany ten ventil?

B.Borůvka

Těžko říct,může to výt klidně ovál nebo obdelník a co je na druhé straně se asi nikdy nedozvíme

Ales

Porad je vyrobne snazsi a levnejsi obycejna vrtana kruhova dira. Navic pri tom tlaku to je vice nez dostatecne. Takze si myslim ze tam nebude nic jineho. A na druhe strane? Muj tip je obycejna trubicka co vede zpet do nadrze. A to z nekolika duvodu. Je nutne si uvedomit ze jde o vyssi tlak nez v nadrzi, takze moznosti se nabizi sami. Jednak castecne dochazi k tlakovani nadrze a taky urcita uspora pohonych latek. Samozrejme zalezi na cetnosti pouziti tohoto pojistovaciho ventilu. Mrknete na schemata co jsou vsude na netu. Kdyz to clovek pochopi co se v jake casti deje, tak se to nezda tak slozite k pochopeni funkce motoru a jeho konstrukce.

b.boruvka

Jak je to jednoduché!!! Že jsem se nejdříve nepodíval na schéma….

Aleš

Když něco pochopíš a porozumíš tomu, tak to není těžké 😉 Na začátku se to může zdát jako neprůstřelné, nepochopitelné, nedá se to naučit za 5 minut a né každý to potřebuje k životu. Proto většina lidí se to ani nesnaží pochopit. Přitom ty základní schémata raketových motorů jsou celkem snadná na pochopení. Na raketového inženýra to nemá, ale vědět základy je dobré.

b.boruvka

No to je ale veliká myšlenka- škoda že není výkres nebo fotka

Ales

Bez te ironie by to neslo?

Hezky to ma vysvetleno everyday astronaut:
https://everydayastronaut.com/raptor-engine/

Jsou tam zaklady co a jak funguje a proc.

Nejaka zakladni historie vyvoje motoru ve spaceX je i tady na webu:

https://www.elonx.cz/prehled-motoru-spacex/

Je tam treba i schema raptoru (byt neoficialni). To taky stoji za omrknuti.

B.Borůvka

Ano omlouvám se… Občas se neudžím….Díky za odkazy!