Setelah penyelidikan intensif selama empat bulan mengapa roket SpaceX Falcon 9 meledak tanpa peringatan di landasan peluncuran September lalu, perusahaan hari ini mengumumkan kegagalan yang mungkin terjadi serta rencana dimulainya kembali penerbangan secepatnya pada Minggu depan, 8 Januari. , dari kompleks peluncuran California - membawa muatan komersial yang menguntungkan dari 10 satelit relai seluler canggih ke orbit untuk Iridium Communications.
"Menargetkan kembali ke penerbangan dari Vandenberg dengan peluncuran @IridiumComm NEXT pada 8 Januari," SpaceX mengumumkan di situs web mereka hari ini, Senin, 2 Januari 2017.
“Kencan kita sekarang bersifat publik. Minggu pagi berikutnya, 8 Januari jam 10:28:07 pst. Iridium NEXT meluncurkan # 1 terbang! ” CEO Iridium Communications, Matt Desch dengan cepat dikonfirmasi oleh tweet hari ini, 2 Januari.
SpaceX telah berurusan dengan kejatuhan yang luas dan terkenal di dunia dari ledakan pad peluncuran bencana yang mengeluarkan sebuah Falcon 9 dan muatan komersial Amos-6 Israel $ 200 juta yang mahal di Florida tanpa peringatan, selama tes pengisian bahan bakar preflight rutin pada 1 September, 2016, pada pad 40 di Stasiun Angkatan Udara Cape Canaveral.
Setelah kecelakaan 1 September di pad 40, SpaceX memulai penyelidikan bersama untuk menentukan akar permasalahan dengan FAA, NASA, Angkatan Udara AS dan para pakar industri yang telah “bekerja secara metodis melalui pohon kesalahan yang luas untuk menyelidiki semua penyebab yang masuk akal. ”
"Kami telah bekerja erat dengan NASA, dan FAA [Administrasi Penerbangan Federal] dan pelanggan komersial kami untuk memahaminya," kata CEO SpaceX, Elon Musk.
Melalui "analisis pohon kesalahan" anomali 1 September telah ditelusuri ke kegagalan di salah satu dari tiga tangki penyimpanan helium gas yang terletak di dalam tangki oksigen cair tahap kedua (LOX) dari roket Falcon 9, menurut pernyataan yang dirilis oleh SpaceX hari ini yang memberikan beberapa detail teknis tetapi tidak banyak.
Kegagalan tampaknya berasal pada titik di mana tangki helium "tertekuk" dan mengakumulasi oksigen - "yang mengarah ke pengapian" dari propelan oksigen cair yang sangat mudah terbakar pada tahap kedua.
Tangki helium - juga dikenal sebagai komposit pressure overwrapped vessel (COPVs) - digunakan di kedua tahap Falcon 9 untuk menyimpan helium dingin yang digunakan untuk menjaga tekanan tangki.
"Tim investigasi kecelakaan bekerja secara sistematis melalui analisis pohon kesalahan yang luas dan menyimpulkan bahwa salah satu dari tiga bejana tekan tumpang tindih komposit (COPV) di dalam tangki oksigen cair tahap kedua (LOX) gagal."
"Setiap COPV terdiri dari pelapis bagian dalam aluminium dengan lapisan karbon berlebih."
"Secara khusus, tim investigasi menyimpulkan bahwa kegagalan itu kemungkinan disebabkan oleh akumulasi oksigen antara liner COPV dan overwrap dalam kekosongan atau gesper di liner, yang mengarah ke pengapian dan kegagalan selanjutnya dari COPV."
SpaceX mengatakan para penyelidik mengidentifikasi "akumulasi LOX atau SOX super dingin dalam gesper di bawah overwrap" sebagai "penyebab yang dapat dipercaya untuk kegagalan COPV."
Rupanya LOX atau SOX super dingin dapat menyatu dalam gesper dan bereaksi dengan serat karbon di overwrap - yang bertindak sebagai sumber pengapian.
Sebagai bagian dari peningkatan terbaru ke Falcon 9, SpaceX mengubah prosedur pengisian bahan bakar untuk memasukkan penggunaan oksigen padat - atau oksigen super dingin - untuk memuat lebih banyak propelan ke volume yang sama, pada suhu yang lebih rendah sekitar minus 340 derajat. Fahrenheit untuk SOX vs sekitar minus 298 derajat Fahrenheit untuk LOX.
Intinya SpaceX mendapat lebih banyak galon oksigen super dingin ke dalam volume tangki yang sama karena kepadatan yang lebih tinggi - dan mereka tidak perlu mengubah dimensi roket.
Perubahan suhu ini memungkinkan Falcon 9 untuk meluncurkan muatan yang lebih berat.
Namun efek samping dari proses superchilling adalah oksigen sekarang sangat dekat dengan titik beku - dengan potensi untuk membeku sebagian, daripada menjadi cairan yang mengalir bebas. Kemudian gesekan yang dihasilkan dengan serat karbon dapat menyalakan oksigen yang terkumpul yang mengakibatkan bola api seketika dan kehancuran roket - seperti yang terjadi pada Falcon 9 dan Amos-6 di pad 40 pada 1 September 2016.
“Penyelidik menyimpulkan bahwa LOX super dingin dapat menyatukan dalam gesper di bawah tumpang tindih. Saat ditekan, oksigen yang terkumpul dalam gesper ini bisa terperangkap; pada gilirannya, memecah serat atau gesekan dapat menyalakan oksigen di overwrap, menyebabkan COPV gagal. "
Yang sangat memprihatinkan bagi penulis ini adalah kenyataan bahwa kondisi pembebanan helium dipastikan sangat rendah sehingga mereka benar-benar dapat membekukan oksigen cair menjadi bentuk padat. Dengan demikian itu tidak dapat mengalir secara bebas dan secara signifikan meningkatkan kemungkinan "pengapian gesekan."
Roket Falcon 9 yang sama ini akan digunakan untuk meluncurkan astronot kita ke ISS pada tahun 2018 - duduk di dalam Dragon Crew di atas tangki helium bermandikan LOX super dingin.
"Penyelidik menentukan bahwa suhu pemuatan helium cukup dingin untuk menciptakan oksigen padat (SOX), yang memperburuk kemungkinan oksigen menjadi terperangkap serta kemungkinan pengapian gesekan."
SpaceX mengatakan mereka akan mengatasi penyebab kecelakaan melalui campuran "aksi korektif" jangka pendek dan panjang.
"Tindakan korektif mengatasi semua penyebab yang kredibel dan fokus pada perubahan yang menghindari kondisi yang mengarah pada penyebab yang kredibel ini."
Perbaikan jangka pendek melibatkan perubahan yang lebih sederhana pada konfigurasi COPV dan memodifikasi kondisi pemuatan helium.
“Dalam jangka pendek, ini memerlukan perubahan konfigurasi COPV untuk memungkinkan helium suhu yang lebih hangat untuk dimuat, serta mengembalikan operasi pemuatan helium ke konfigurasi yang terbukti penerbangan sebelumnya berdasarkan operasi yang digunakan di lebih dari 700 muatan COPV yang berhasil.”
Jadi masih harus dilihat apakah SpaceX terus menggunakan oksigen padat atau tidak dalam waktu dekat.
Perbaikan jangka panjang melibatkan mengubah perangkat keras COPV itu sendiri dan akan membutuhkan waktu lebih lama untuk diimplementasikan. Mereka juga cenderung lebih efektif - tetapi hanya waktu yang akan membuktikannya.
“Dalam jangka panjang, SpaceX akan menerapkan perubahan desain pada COPV untuk mencegah gesper sama sekali, yang akan memungkinkan operasi pemuatan yang lebih cepat.”
Pengangkatan SpaceX Falcon 9 dengan muatan 10 satelit komunikasi IridiumNEXT generasi berikutnya yang identik akan berlangsung dari Space Launch Complex 4E di Pangkalan Angkatan Udara Vandenberg di California - dengan asumsi persetujuan yang diperlukan pertama kali diberikan oleh Federal Aviation Administration (FAA).
Peluncuran Falcon 9 tidak akan terjadi sampai FAA memberikan the GO. ’
Selain itu, untuk mengantisipasi tanggal peluncuran 'Kembali ke Penerbangan' yang ditargetkan, teknisi telah memproses roket Falcon 9 untuk peluncuran 'Kembali ke Penerbangan' dengan garda depan armada data seluler IridiumNEXT dan data relay satelit untuk Iridium Communications - seperti yang saya laporkan minggu lalu dalam cerita saya di sini - dan kemudian di-tweet oleh CEO Iridium Matt Desch yang mengatakan "Rekap yang bagus."
Pekan lalu, sepuluh satelit IridiumNEXT seluler pertama dan satelit relai data didorong, ditumpuk, dan diselipkan di dalam kerucut hidung roket Falcon 9 yang ditunjuk sebagai peluncur SpaceX 'Return to Flight' SpaceX untuk mengaktifkan ledakan secepat mungkin setelah persetujuan diterima dari FAA.
"Iridium senang dengan pengumuman SpaceX tentang hasil anomali 1 September sebagaimana diidentifikasi oleh tim investigasi kecelakaan mereka, dan rencana mereka untuk menargetkan kembali ke penerbangan pada 8 Januari dengan peluncuran Iridium NEXT pertama" Iridium Communications mengatakan di situs web mereka hari ini, 2 Januari
Tonggak penting lain yang harus diperhatikan adalah uji kebakaran statis mesin tahap pertama yang dilakukan SpaceX secara rutin beberapa hari sebelum peluncuran. Thats persis jenis tes yang sama di mana Falcon 9 meledak di Florida sekitar lima menit sebelum mesin 1D Merlin pendek pengapian untuk mengkonfirmasi kesiapan untuk peluncuran nyata yang telah direncanakan 2 hari kemudian.
Misi Iridium 1 adalah yang pertama dari tujuh peluncuran Falcon 9 yang direncanakan - berjumlah 70 satelit.
"Iridium mengganti konstelasi yang ada dengan mengirimkan 70 satelit Iridium NEXT ke luar angkasa dengan roket SpaceX Falcon 9 melalui 7 peluncuran berbeda," kata Iridium.
Tujuan dari misi yang dikontrak secara pribadi ini adalah untuk mengirimkan 10 satelit Iridium NEXT pertama ke orbit rendah bumi untuk meresmikan apa yang akan menjadi konstelasi satelit baru yang didedikasikan untuk komunikasi suara dan data.
Iridium akhirnya berencana untuk meluncurkan rasi 81 satelit Iridium NEXT ke orbit rendah bumi.
"Setidaknya 70 di antaranya akan diluncurkan oleh SpaceX," sesuai kontrak Iridium dengan SpaceX.
Sementara itu pad 40, yang rusak parah selama ledakan 1 September, sedang mengalami perbaikan dan perbaikan ekstensif untuk membawanya kembali online.
Tidak diketahui kapan pad 40 akan cocok untuk melanjutkan peluncuran Falcon 9.
Sementara itu, SpaceX berencana untuk memulai kembali peluncuran dari Florida Space Coast di Kennedy Space Center (KSC) dari pad 39A, bekas pad shuttle yang disewa SpaceX dari NASA.
Peluncuran SpaceX komersial di KSC dapat dimulai dari pad 39A sekitar awal 2017 - setelah modifikasi untuk Falcon 9 selesai.
Bencana 1 September adalah kegagalan Falcon 9 kedua dalam waktu 15 bulan dan mempertanyakan keandalan keseluruhan roket. Kedua insiden melibatkan sistem helium tahap kedua, tetapi SpaceX menyatakan bahwa mereka tidak terkait.
Kegagalan Falcon 9 pertama melibatkan ledakan besar di udara tengah pada tahap kedua sekitar dua setengah menit setelah lepas landas, selama peluncuran pasokan ulang kargo Dragon CRS-7 untuk NASA ke Stasiun Luar Angkasa Internasional pada 28 Juni 2015 - dan disaksikan oleh ini penulis. Kecelakaan itu ditelusuri ke penyangga gagal memegang tangki helium di dalam tangki oksigen cair. Tangki helium copot dan akhirnya memecah tahap kedua karena tahap pertama masih menembak yang mengakibatkan total kerugian roket dan muatan.
Tetap disini untuk Ken's Earth and Planetary science dan berita spaceflight manusia.
