Powrót ludzi na Księżyc musi poczekać. Wszystko przez kapryśny wodór
Marzenia o ponownym okrążeniu Ksieżyca przez człowieka oddalają się w czasie. NASA oficjalnie potwierdziła, że planowany na 8 lutego start misji Artemis 2 nie dojdzie do skutku. Decyzja zapadła po wykryciu usterek technicznych podczas kluczowej próby generalnej. Agencja wyznacza nowe okna startowe, a inżynierów czeka walka z czasem i kapryśnym wodorem.
Oczy całego świata zwrócone są na Centrum Kosmiczne Kennedy’ego na Florydzie, gdzie trwały ostatnie przygotowania do historycznego lotu. Misja Artemis 2 ma zabrać czworo astronautów w dziesięciodniową podróż wokół Księżyca, pierwszą taką wyprawę od czasów programu Apollo.
Jednak entuzjazm musiał ustąpić chłodnej kalkulacji inżynierów. NASA poinformowała we wtorek rano, że start zostaje przesunięty o co najmniej cztery tygodnie. Powodem jest konieczność przeanalizowania danych zebranych podczas testów oraz przeprowadzenie powtórnej symulacji przedstartowej.
Powtórka z Artemis 1. Wodór znów sprawia kłopoty
Problemy ujawniły się w trakcie procedury zwanej "wet dress rehearsal", czyli próbnego odliczania połączonego z tankowaniem rakiety. Ćwiczenia rozpoczęły się oficjalnie w sobotę wieczorem, kiedy zespoły kontrolne zajęły swoje stanowiska. Przez pierwsze półtorej doby wszystko szło zgodnie z planem: uruchomiono zasilanie obu stopni potężnej rakiety Space Launch System (SLS) oraz naładowano baterie kapsuły załogowej Orion.
Krytyczny moment nadszedł jednak w poniedziałek, gdy rozpoczęto tankowanie ponad 2,6 mln litrów superzimnego ciekłego wodoru i tlenu. Scenariusz okazał się niepokojąco znajomy.
Podobnie jak w przypadku Artemis 1, technicy wykryli wycieki ciekłego wodoru. Do awarii doszło na styku z masztem serwisowym, w miejscu, gdzie przewody paliwowe z wieży startowej łączą się z rakietą. To newralgiczny punkt konstrukcji, który już wcześniej spędzał sen z powiek inżynierom NASA.
Przerwane odliczanie
Mimo wykrycia nieszczelności, zespołowi naziemnemu udało się opanować sytuację na tyle, by w pełni zatankować zbiorniki SLS i utrzymać w nich odpowiednie ciśnienie przez kilka godzin. Był to pokaz skuteczności procedur awaryjnych, jednak ostateczny rezultat testu nie był w pełni satysfakcjonujący. W końcowej fazie symulowanego odliczania wskaźniki wycieku ponownie poszybowały w górę.
W obliczu niestabilnych parametrów, NASA podjęła decyzję o przerwaniu ćwiczeń na zaledwie pięć minut przed planowanym symulowanym startem. Choć w oficjalnym oświadczeniu agencja podkreśla, że inżynierowie "pokonali szereg wyzwań i zrealizowali wiele zaplanowanych celów", konieczność przerwania procedury tuż przed finałem jest jasnym sygnałem, że system nie jest jeszcze gotowy na lot z ludźmi na pokładzie.
Bezpieczeństwo załogi pozostaje absolutnym priorytetem, co wyklucza jakikolwiek pośpiech.
Marcowe okno nadziei
Luty został definitywnie wykreślony z kalendarza startów. Aby dać zespołom czas na dokładną analizę danych i przeprowadzenie drugiej, niezbędnej próby, NASA celuje teraz w marzec jako najwcześniejszy możliwy termin. Agencja dysponuje w tym miesiącu pięcioma potencjalnymi datami startu: okno otwiera się między 6 a 9 marca oraz dodatkowo 11 marca.
Jeśli jednak inżynierowie nie uposają się z usterkami do tego czasu, ludzkość będzie musiała uzbroić się w jeszcze większą cierpliwość. Kolejna szansa na wysłanie Oriona w stronę Księżyca pojawi się dopiero w kwietniu. Wówczas w grę wchodzą terminy: 1 kwietnia, dni pomiędzy 3 a 6 kwietnia oraz końcówka miesiąca. 30 kwietnia. Każde przesunięcie to nie tylko kwestia techniczna, ale i logistyczna, jednak w drodze powrotnej na Srebrny Glob nie ma miejsca na błędy.
Na sprawę można też spojrzeć z optymistycznej strony. Dzięki przesunięciu daty start u misja Artemis 2 nie będzie musiała konkurować o uwagę widzów na całym świecie z Zimowymi Igrzyskami Olimpijskimi, a w USA z pucharem Super Bowl.
Więcej na Spider's Web:
Trudne paliwo
Problemy NASA z wodorem nie są nowe - inżynierowie zmagali się z nimi już w czasach promów kosmicznych i programu Apollo. Wodór jest określany w branży kosmicznej jako paliwo o najwyższej energii i najtrudniejszym charakterze.
Głównym problemem wodoru jest jego budowa. Cząsteczka wodoru jest najmniejszą znaną cząsteczką dwuatomową w naturze. Ze względu na mikroskopijny rozmiar, wodór potrafi przenikać przez struktury krystaliczne niektórych metali oraz przez najdrobniejsze pory w uszczelkach, które dla innych paliw (jak nafta czy metan) byłyby całkowicie szczelne.
Jeśli istnieje jakakolwiek, nawet mikrometrowa szczelina, wodór ją znajdzie. Inżynierowie żartują czasem, że wodór to Houdini układu okresowego, ucieknie z każdego zamknięcia, jeśli tylko da mu się cień szansy.
Aby wodór był użyteczny jako paliwo rakietowe, musi zostać skroplony. W formie gazowej zajmuje zbyt wiele miejsca. Aby utrzymać go w stanie ciekłym (LH2), trzeba go schłodzić do temperatury -253 stopni Celsjusza (zaledwie 20 stopni powyżej zera absolutnego). To rodzi ogromne wyzwania inżynieryjne podczas tankowania
Skoro wodór jest tak problematyczny, dlaczego rakieta SLS (Space Launch System) misji Artemis z niego korzysta? Odpowiedź to Impuls Właściwy.
Ciekły wodór w połączeniu z ciekłym tlenem to najwydajniejsze paliwo chemiczne dostępne dla inżynierów. Daje największy ciąg na kilogram spalanego paliwa. Aby wynieść ciężką kapsułę Orion i moduł serwisowy w stronę Księżyca, NASA potrzebuje tej ogromnej energii, godząc się na technologiczny ból głowy związany z jego obsługą.
