8 دقیقه
یک عملیات معمولی سوختگیری تبدیل به تلنگری جدی شد: حتی پس از دههها مهندسی و میلیاردها دلار سرمایهگذاری، موشکها همچنان حساس و غیرقابلپیشبینیاند. تمرین شمارش معکوس برای آرتمیس II در مرکز فضایی کندی روز دوشنبه متوقف شد، زمانی که هیدروژن مایع از اتصالات بین سامانه پرتاب فضایی و خطوط سوختگیری نشت کرد. این نشت باعث شد کنترلکنندگان زمانسنج را در ت‑منهای پنج دقیقه متوقف کنند و تلاش را لغو کنند؛ در نتیجه مأموریت سرنشیندار بهحداقل پنجره پرتابی در ماه مارس موکول شد.
جان هانیکات از ناسا صریح گفت: «در واقع، این یکی ما را غافلگیر کرد.» این اعتراف بیپردهای از سوی مدیران برنامه بود و پژواک مشکلی را داشت که از نخستین پرواز بدون سرنشین اسالاس آن را دنبال کرده است. هیدروژن بهدلیل کارایی بالا بهعنوان یک پیشران محبوب است، اما مولکولی کوچک و فرار نیز هست. وقتی هیدروژن فرار میکند، حاشیههای ایمنی بسرعت از بین میروند و شرایط بهسرعت بحرانی میشود.
چه اتفاقی در طول تمرین لباسمرطوب افتاد
عملیات بهعنوان یک تمرین «لباسمرطوب» استاندارد آغاز شد: مهندسان سوختهای کریوژنی را داخل موشک بار میکنند، رویههای شمارش معکوس را اجرا میکنند و سامانههای پشتیبانی زمینی را بدون تعهد به پرتاب واقعی اعتبارسنجی میکنند. در اوایل دنباله بارگیری، تکنسینها نشت هیدروژن مایع را تشخیص دادند که تا دمای تقریباً منهای 423 درجه فارنهایت (منهای 253 درجه سلسیوس) سرد شده بود. کنترلکنندگان متوقف شدند و چندین راهکار را امتحان کردند — گرمکردن محل اتصال بین موشک و کابلهای امبیلیکال، قطع و وصل جریانها، و تغییر الگوهای تغذیه هیدروژن تا آببندیها دوبارهجایگیری کنند. با اینحال، نشتها چند ساعت بعد دوباره تکرار شد و ملاحظات ایمنی به توقف کامل آزمایش انجامید.
نرخ نشتها از حدودهای تعریفشده فراتر رفته بود. تیم امیدوار بود که در طی تمرین به ت‑منهای 30 ثانیه برسد؛ اما بهجای آن در پنج دقیقه متوقف شد. مدیران گفتند احتمالاً تعمیر آببندیها یا دیگر مؤلفههای تحتتأثیر را میتوانند روی سکوی پرتاب انجام دهند. اگر کار نیازمند بازگرداندن اسالاس به ساختمان مونتاژ وسیله نقلیه (Vehicle Assembly Building) باشد، تأخیرها طولانیتر خواهد شد. در همین حال، تاریخ پرتاب حداقل به 6 مارس منتقل شد تا زمان کافی برای یک آزمایش سوختگیری دیگر پیش از تعهدِ اعزام چهار فضانورد — فرمانده رید ویسمن، خلبان ویکتور گلاور، و متخصصان مأموریت جرمی هنسن و کریستینا کوخ — فراهم شود.
خدمه آرتمیس II – (از چپ به راست) خلبان ویکتور گلاور، متخصص مأموریت جرمی هنسن از آژانس فضایی کانادا، فرمانده رید ویسمن، و متخصص مأموریت کریستینا کوخ.
ویسمن، پس از لغو تمرین در شبکههای اجتماعی صحبت کرد و از تیم ستایش کرد: او گفت به عملکرد تمرین افتخار میکند، «بهویژه با دانستن اینکه این سناریو چقدر برای تیم پرتاب ما چالشبرانگیز بود؛ کار خطرناک و بیرحم.» خدمه تا آن زمان در قرنطینه در هیوستون بودند؛ پس از لغو اجازه خروج پیدا کردند و دوباره دو هفته پیش از تلاش بعدی وارد قرنطینه خواهند شد تا پروتکلهای بهداشتی و آمادگی پزشکی رعایت شود.
چرا هیدروژن هم یک مزیت است و هم یک چالش
هیدروژن مایع بهواسطه ضربه ویژه (specific impulse) بالا یک پیشران بسیار کارآمد برای مرحله هستهای موشکهای سنگینبر مانند اسالاس است. این کارایی به معنی توان بیشتر برای ارسال محموله یا سرنشین به فواصل بلندتر با جرم سوخت کمتر است؛ اما این کارایی بهقیمت پیچیدگی تمام میشود. مولکولهای هیدروژن بسیار کوچکاند و میتوانند از نقصهای میکروسکوپی در آببندیها یا نشیمنگاههای شیر عبور کنند، نقصهایی که ممکن است سیالات چگالتر را متوقف کنند. ضمن اینکه چون پیشران در دماهای فوقسرد نگهداری میشود، مواد سازنده لولهها، فلنجها و آببندیها منقبض میشوند و رفتار مکانیکیشان تحت بار تغییر میکند. ترکیب این عوامل باعث میشود که تضمین آببندی قابلاطمینان در چرخههای مکرر و توقفهای طولانی زمینی بسیار دشوار باشد.
مهندسان پیش از این رفتارهای مشابهی را دیدهاند: نخستین پرواز اسالاس در سال 2022 با تأخیرهای طولانی بهدلیل نشتهای هیدروژن مواجه شد. در آن مورد، ترکیبی از تغییرات اجرایی و تعمیرات روی سکوی پرتاب در نهایت اجازه داد که موشک بدون سرنشین پرواز کند. رهبری ناسا تأکید میکند که اسالاس همچنان یک وسیله نقلیه آزمایشی و درحال توسعه است. «ما با هر آزمایش ادامه میدهیم که بیاموزیم»، گفت یک مقام آژانس، و افزود که فاصلههای طولانی بین آزمایشهای سوختگیری و پروازهای سرنشیندار عیبیابی و حافظه سازمانی را پیچیدهتر میکند.
ریسک عملیاتی اصلیترین نگرانی است. هیدروژن بسیار اشتعالپذیر است؛ هر رهاسازی غیرقابلکنترلی در حوالی یک وسیله نقلیه کاملاً سوختگیریشده نیازمند اقدام فوری است تا از تجمع مخلوطهای قابلانفجار و رسیدن آنها به منابع اشتعال جلوگیری شود. بههمیندلیل، مدیران پرتاب تا زمانی که بتوانند روندهای سوختگیری ایمن و تکرارپذیر را نشان دهند، جرأت برنامهریزی برای یک پرتاب سرنشیندار دیگر را ندارند.
برخلاف مأموریتهای دوران آپولو، آرتمیس II تلاش برای فرود روی ماه نخواهد داشت. این پرواز تقریباً 10 روزه، سفینه اوریون را در یک مسیر بازگشت آزاد حول ماه قرار میدهد تا سامانههای پشتیبانی حیات، ارتباطات، حفاظت در برابر تشعشعات و تواناییهای وسیله برای عملیات در فضای عمیق پیش از برنامههای فرود آینده (که قطب جنوب ماه و اقامتهای طولانیتر سطحی را هدف قرار میدهند) محک زده شوند. این آزمونهای عملیاتی و فنی برای توسعه مأموریتهای پایدار در ماه و زیرساختهای آتی حیاتیاند.
دیدگاه کارشناسان
خانم دکتر النا مورالس، یک مهندس پیشرانسازی فرضی با دههها تجربه در زمینه کریوژنیک، یک تشبیه عملی ارائه میدهد: «هیدروژن را مانند آب در فنجانی ترکخورده تصور کنید. میتوانید سطح را وصله کنید، اما مگر آنکه رفتار ماده زیرین در سرمای شدید اصلاح شود، نشتها تحت بارهای تکرارشونده بازمیگردند. هدف طراحیای مقاوم و رویههای زمینیتأییدشده است که تابآوری را در چرخههای متعدد ثابت کنند.» نکته او این است که اصلاحات میتوانند تدریجی باشند، اما باید قابل راستیآزمایی باشند؛ نه صرفاً موقتی یا رویهای که تنها یکبار کار کند.
مدیران برنامه با یک تناوب محدود مواجهاند. پنجرههای پرتاب برای انتقال به مدار ماه به هندسه مداری و آمادگی سختافزار محدود میشوند؛ از دست دادن یک پنجره میتواند عملیات را هفتهها به جلو بیندازد و هزینهها و بارهای عملیاتی را افزایش دهد. با اینحال رویکرد ناسا محافظهکارانه باقی مانده است: ایمنی اولویت بالاتر از جدول زمانی است. آژانس یک آزمایش سوختگیری دیگر را اجرا خواهد کرد و آببندیها، لولهکشیها و تجهیزات پشتیبانی زمینی را روی سکوی پرتاب بازرسی خواهد کرد تا پیش از تعهد نهایی به پرتاب سرنشیندار از تکرارپذیری و ایمنی اطمینان حاصل شود.
این موضوع برای آرتمیس بهطور کلی چه معنایی دارد؟ این برنامه روندی تکرارشونده و توسعهای است. هر ناهنجاری و هر لغو، دادهای برای تحلیل است. مهندسان امضاهای نشت را فهرستبندی میکنند، آنها را با پروفیلهای دمایی، تغییر شکلهای مکانیکی و تلرانسهای مونتاژی همبسته میکنند و سپس آببندیها، رویهها یا هر دو را اصلاح میکنند. هدف نهایی تغییر نمیکند: بازگرداندن انسان به ماه و ساخت حضور پایدار در آنجا، با مأموریتهایی که توانایی ما را برای زندگی و کار فراتر از مدار نزدیک زمین گسترش میدهد. دادهها و اصلاحات انجامشده در هر چرخه، پایهای برای کاهش ریسک و افزایش قابلیتاطمینان در پروازهای آینده خواهند بود.
آزمایش سوختگیری بعدی زیر نگاه دقیق قرار خواهد گرفت. اگر کنترلکنندگان بتوانند سوختگیری کنترلشده و تکرارپذیر را بدون عبور از حدود تعیینشده نشان دهند، آرتمیس II پیش خواهد رفت. اگر چنین نشود، تیمها زمان لازم را برای تعمیر سختافزار یا بهروزرسانی رویهها صرف خواهند کرد. به هر حال، این توقف یادآوری میکند که کاوش بهندرت خطی است: منحرف میشود، متوقف میگردد، و سپس — در نهایت — دوباره به جلو حرکت میکند.
منبع: sciencealert
نظرات
مهدی
نیاز به شجاعت فنی دارن، اما گزارش کمی محافظه کار بود، شفافتر باشن بهتره. خدمه لایق تحسین هستن
لابکور
نگاه فنی مقاله خوبه، تاکید روی داده و آزمون لازمه. کاش بیشتر از برنامه تست بعدی و اصلاحات میگفتن…
توربو
یه بار تو کارخانه دیدم مواد در سرمای شدید ترک میخورن، حرف دکتر النا منطقیه. ولی وقتی پنجره پرتاب تنگه باید تندتر تصمیم بگیرن
کوینپیلوت
خب این همه تست و باز هم نشت؟ واقعا نمیشه ریشهای حلش کرد یا هزینه ها و پیچیدگی ها اجازه نمیدن؟
مکبایت
وای، بعد از این همه پول و تخصص هنوز این مشکل؟ نشت هیدروژن شبیه کابوسه، امیدوارم سریع پیدا کنن
ارسال نظر