A múlt hét nem a sikerekről marad emlékezetes a NASA számára: két indítási kísérlet után sem sikerült elindulnia az Artemis-1 küldetésnek, és valószínű, erre szeptemberben már nem is fog sor kerülni. De mi is áll a háttérben, milyen technikai gondok hátráltatják az űrhivatalt, és egyáltalán miért egy több mint 40 éves technológiára támaszkodnak még mindig? Ezekre próbálunk objektív választ adni ebben a cikkben.
Mivel az SLS legnagyobb részben az űrsikló-programban is alkalmazott eszközökből, részegységekből áll, és már régebben is gyakran adódtak technikai gondok az űrrepülőgép-indítások előtt, a mérnököket elvileg nem kellett volna felkészületlenül érnie a múlt héten fellépő hibáknak. Először egy szenzorhiba miatt az SLS egyik hajtóművénél nem kaptak megfelelő értékeket az előhűtés során, amikor a rakétamotorokat felkészítették a negatív hősokkra, másodjára pedig az üzemanyagcső csatlakozásánál szivárgott az igen tűzveszélyes hidrogén. Míg első alkalommal csak téves adatok alapján kellett döntést hozniuk a technikusoknak és a vezetőségnek, a szombati probléma már azelőtt felütötte a fejét, hogy a hajtóművek hűtési fázisa elindulhatott volna, órákkal a tervezett indítási ablak kezdetét megelőzően. A „ludas” ezúttal a nagyjából 20 cm átmérőjű tankolócső volt, amin keresztül a rendkívül hideg, cseppfolyósított hidrogént átfejtik az SLS üzemanyagtartályába. A csatlakozásnál a maximálisan előírt 4%-os koncentrációt meghaladó szivárgás lépett fel, amit három különböző javítási kísérlet után sem sikerült elhárítani. Végül, miután kezdtek teljesen kifutni az időből, Charlie Blackwell-Thompson repülésigazgató az újabb halasztás mellett döntött. De mi jöhet ezután?
Erre egyelőre biztos választ még a mérnökcsapat sem tud adni, mert úgymond az egyenlet több ismeretlenes. Hétfőn fogják átvizsgálni a rakétát az indítóálláson, és ezután döntenek arról, hogy ki tudják-e cserélni a szivárgó csatlakozót a tankolórendszernél. Ha ez sikerülne, legalább egy részleges tesztet el tudnának végezni, hogy sikerült-e a javítási művelet, vagy továbbra is szivárog a hidrogén. Pozitív kimenetel esetén valamennyi esély még lenne, hogy a következő indítási periódusban, szeptember 17 és október 4 között újra megkíséreljék az indítást, de itt jön be a másik ismeretlen a képbe: a küldetési vészmegszakító-rendszer és annak szavatossága. Ugyanis ez a rendszer a rakétától függetlenül, akkumulátorokból nyer áramot, ezek szavatossági ideje pedig 25 nap. Ha ennél több ideig várakozik a rakéta az indítóálláson, elviekben kötelező kicserélni az akkumulátorokat, nem elég a naponta történő újratöltés. A NASA az indítások ütemezéséért és felügyeletéért is felelős Amerikai Légierő szakembereivel fognak dönteni arról, hogy 40 napra kibővíthetik-e ezen időt. Erre nem sok esély van, és ha a cserére kerül a sor, azt csak és kizárólag az óriási szerelőhangárban, azaz a VAB-ben (Vehicle Assembly Building) végezhetik el. Ez viszont azt eredményezné, hogy az SLS-t ismét vissza kell gördíteni az indítóállásról, és szinte biztosan csak az október 17-31 közötti indítási periódus kerülhet számításba.
Térjünk kicsit vissza még az űrsiklóra. A járművet már alig pár évvel az üzemeltetés megkezdése után sok támadás érte a rendkívül bonyolult és összetett rendszerek miatt, ezen belül is a fő hajtóművekre, a cseppfolyósított hidrogént üzemanyagként égető RS-25 rakétamotorra fókuszálva. Szinte nem volt olyan küldetés, amit ne kellett volna legalább egyszer elhalasztani a tankolási művelet komplexitása miatt. Ez főleg a -252,88°C-on tárolandó mélyhűtött hidrogénnek volt köszönhető (ami alig magasabb az abszolút 0 Kelvinnél , azaz -273°C-nál), ugyanis ha efölé „melegszik”, azaz forrni kezd, szinte a legkisebb résen is áthatol a már gáznemű anyagként. Ez külső környezeti hőmérsékleten és nyomáson nem is jelentene még gondot, ám a tankolási folyamat során fenntartott nagy nyomás miatt már egy kis szivárgás is gondot jelenthet. Ahhoz, hogy a hidrogén ne „szökjön”, az indítás előtti utolsó századmásodpercig csatlakozik a tankolócső a rakéta törzséhez, és csak az elemelkedés pillanatában válik le róla – ezért nevezik a rendszert gyorsleválású karnak (angolul Quick Disconnect arm-nak). Viszont egy minimális szivárgás mindenképp volt mindig is a csatlakozásnál, ezért a NASA 4%-os koncentrációt szabott meg az átfejtőrendszer körül szivárgási értékküszöbnek. Azonban elképzelhető, hogy a szombati szivárgást emberi hiba is okozta, mivel rossz szelepet nyitottak meg tankolás közben, és a túlnyomás okozhatta a gyorsleválású karnál jelentkező szivárgást.
Az SLS törzsének aljánál található csatlakozó, ahol a szivárgást észlelték. Fotó: Nathan Barker (nasaspaceflight.com)
Ezt egyértelműen nem mondták ki a NASA vezetői a szombat esti sajtótájékoztatón, de itt jön képbe a harmadik nagyobb probléma: a mostani mérnökök tapasztalatlansága és az intuitív döntési mechanizmusok hiánya. Ugyanis míg az űrsikló-érában a rendszereket kifejlesztő és üzemeltető mérnökcsapatok álltak az indítások mögött, addig most örökséget cipelnek a hátukon a szakemberek, és nincs meg a megfelelő háttértudás, hogy a megfelelő döntéseket hozzák meg a megfelelő pillanatokban. De miért kell egyáltalán egy több mint 40 éves technológia alapján küszködniük a mérnököknek még most, a 2020-as években is?
A világ különböző részein már régóta könnyebben kezelhető hajtóanyag-komponenseket használnak a hajtóműveknél, főleg rakétakerozint (RP-1), de egyre elterjedtebb a cseppfolyósított metán (gondoljunk csak a SpaceX Raptor hajtóművére). Eközben az Egyesült Államok Kongresszusa még 2010-ben arra kötelezte a NASA-t, hogy az űrsiklók nyugdíjazása után is lényegében ugyanazt a meglévő technológiát és munkaerőt alkalmazzák az SLS-programban is (pl. hajtóművek, hajtóanyag-komponensek, szilárd meghajtású segédrakéták, külső üzemanyagtartály vagy annak megfelelő kapacitású belső tartály). 2010-ben, a határozat meghozatalakor egy bizonyos Bill Nelson volt Florida szenátora – aki jelenleg a NASA igazgatója… A szombati sajtótájékoztatón meg is kapta a kérdést, hogy vajon ez volt-e a megfelelő döntés, miközben már akkoriban is több évtizede küzdöttek a cseppfolyósított hidrogén kezelésével. Nelson válasza erre annyi volt: „A szakértőkre bíztuk a kérdést.” A szakértők viszont szorosan együttműködtek a Szenátus tagjaival, akiktől a meglévő technológia fenntartásával továbbra is nagyösszegű szerződésekre számíthattak munkahelyük megtartása mellett… Lori Garver, a NASA akkori igazgatóhelyettese viszont komolyan ellenezte az egész ötletet. Egy mostani nyilatkozatában így jellemezte a helyzetet: „Fogták ezeket a kényes alkatrészeket, más konfigurációban összerakosgatták, és azt várták, hogy ez majd gyors és olcsó megoldás lesz…Igen, valóban már bevált rendszerek voltak, sokszor repültek korábban, de azt is bizonyították ezidő alatt, hogy rendkívül bonyolult a működtetésük. Ez észbontó…Egy kis csoport célja csak a saját kedvező politikai helyzetének fenntartása volt.”
Az akkori lobbi hátulütője már évek óta bontakozik ki a NASA szeme előtt, és ennek eredménye a mostani küszködés is. Az SLS központi első fokozata több mint 2,5 éve hagyta el a louisianai gyárat, 1 éven át tesztelték Mississippiben, mielőtt végre 2021 áprilisában a Kennedy Űrközpontba szállíthatták végszerelésre. Nem épp a leggyorsabb ütemű előkészület…
Ami napjainkat illeti, a szombati indítási folyamat lényegében a hatodik tankolási kísérlete volt az űrhivatalnak az első és második fokozat teljes feltöltésével és a visszaszámlálási folyamattal, de eddig egyik sem sikerült teljesen hibátlanul. Gyakorlatilag tizenkilencre húzott lapot azzal a NASA, hogy úgy kísérelte meg elindítani a rakétát, hogy egy teljes szimuláció sem tudott elejétől a végéig hiba nélkül lezajlani. A rendkívüli nyomás, ami a vezetők és a technikusok vállát nyomja a 7-8 éves csúszás miatt, és az ebből következő bizonytalan végrehajtás csak további halasztásokat eredményezett, és jelenleg legalább egy hónapot várat magára az Artemis-1 indulása. Reméljük, hogy a mostani szerelési munkák után legalább egy tesztet megpróbálnak teljes mértékben végrehajtani, mielőtt egy újabb indítási kísérletről döntenének. Pontosabb információt a várható folyamatokról talán a napokban kaphatunk. Amint új hírek érkeznek a küldetésről, frissíteni fogjuk hírfolyamunkat.
Forrásként az arstechnica.com cikkét használtuk.
Az Artemis-1 küldetés és az SLS jelenlegi helyzete sem épp felhőtlen…