Zdá se, že raketový program TheAtlas se tento týden vrátí ke svým úspěšným cestám a ve středu v noci vypustí výkonný americký vojenský komunikační satelit s osvědčeným ventilem motoru namísto novějšího designu, který způsobuje vážné problémy během posledního výstupu před čtyřmi měsíci.
Atlas se těšil bez poskvrny 14letým po sobě jdoucím úspěchům, které zahrnovaly 80 letů, ale tato výsledková karta se 15. června propadla s velkou vadou, když netěsný palivový ventil způsobil, že raketa Atlas 5 nedosáhla zamýšlené výšky.
Dvojice tajných amerických národních bezpečnostních kosmických lodí byla toho dne rozmístěna z horního stupně rakety Centaur na nižší oběžnou dráhu, než bylo plánováno. Vládní úředníci poté v podstatě řekli, že start nebyl dokonalý, ale ani to nebylo úplné selhání.
Během léta fandové sledující oblohu, kteří běžně sledují nejrůznější družice, hlásili, že tato tajná dvojice ze zpackaného startu postupně stoupala výš a výš. Ted Molczan, uznávaný satelitní pozorovatel, říká, že loď zatím urazila asi polovinu vzdálenosti k očekávané výšce startu.
Zatímco práce na obnově satelitu probíhaly, výrobce raket United Launch Alliance, konstruktér motorů Pratt & Whitney Rocketdyne a letectvo prošetřili incident s výstupem a nařídili nápravnou opravu, aby bylo zajištěno, že nadcházející starty neutrpí podobnou nehodu.
Představitelé dospěli k závěru, že tento problém způsobilo několik faktorů, včetně neobvykle zdlouhavého spouštění kryogenního hlavního motoru RL10 během startovací sekvence. Ale konstrukce palivového ventilu na kapalný vodík – nová verze, která má na kontě jen půl tuctu předchozích letů – byl jádrem problému.
"Vyšetřování zjistilo, že palivový sací ventil na systému motoru RL10 se po prvním vypnutí hlavního motoru na horním stupni Centauru nepodařilo úplně uzavřít. Stalo se to proto, že jeho uzavírací síla nebyla dostatečná," řekl Jim Sponnick, viceprezident ULA pro programy Atlas. v pátek v rozhovoru.
"Dozvěděli jsme se, že jsme měli kombinaci vyšších než očekávaných třecích sil uvnitř ventilu, stejně jako účinky velmi nízké teploty na helium, které se používá k ovládání tohoto ventilu. Tato konkrétní mise vyžadovala delší než průměrný čas pro první spálení, což vedl k tomu, že kapalný vodík proudil k ventilu po delší než obvyklou dobu, což pak snížilo teplotu a zvýšilo třecí síly uvnitř tohoto ventilu.
"A tato kombinace faktorů vedla k bodu, kdy ventil neměl dostatečnou sílu, aby se sám uzavřel."
Poté, co první stupeň rakety Atlas 5 vypálil a odpadl, zažehl Centaur svůj motor čtyři minuty letu, když se booster vznesl severovýchodně od Mysu Canaveral na trajektorii, o níž odborníci věřili, že ilustruje, že tajným nákladem byla pozorovací kosmická loď dvou oceánů.
Počáteční palba z elektrárny RL10 trvala asi 15 minut, než dosáhla dočasné parkovací oběžné dráhy. Když se kryogenní motor vypnul, palivový ventil se pokusil, ale nepodařilo se úplně uzavřít.
Ventil dosáhl „téměř uzavření, ale ne úplného uzavření,“řekl Sponnick.
To ponechalo cestu pro vzácné zásoby kapalného vodíkového paliva z rakety, které pomalu unikaly, jak Centaur tiše setrvával ve vesmíru téměř hodinu.
Když Centaur znovu nastartoval motor, aby vydal poslední hnací tlak pro svůj náklad, v nádrži nezbylo dost paliva na dokončení druhého spalování mise. Přestože se palba zdála být jen nepatrně krátká, zhruba čtyři sekundy, raketa prostě nedokázala dosáhnout požadovanou orbitu.
Satelity se oddělily od rakety a úředníci v řídicím středisku Atlasu jásali, aniž by si plně uvědomovali, že start byl ochromen únikem paliva.
"Měli jsme určité náznaky tohoto stavu v reálném čase. Na vozidle bylo několik parametrů, které naznačovaly teplotní rozdíly oproti normálu. V té době nebylo známo, že to bude mít vliv na výkon vozidla," připomněl Sponnick.
Ale uvědomění brzy zasáhlo tým a začalo úsilí přijít na to, co se pokazilo.
"Strávili jsme doslova tisíce hodin prováděním testů velmi vysoké věrnosti, abychom důkladně porozuměli příčině a také otestovali náhradní ventil," řekl Sponnick a dodal, že testování proběhlo v závodech Pratt & Whitney Rocketdyne ve West Palm Beach a v závodech ULA v Denveru..
"Oba jsme vyvinuli velmi věrné testovací zařízení, abychom ventily vystavili velmi letovým podmínkám. S tímto vysoce věrným testováním jsme byli schopni replikovat scénář selhání při zavření. A také jsme byli schopni tyto testovací schopnosti použít k testování ventily, které budou prolétány“.
Náprava nařízená pro nadcházející starty raket Atlas 5 a Delta 4 – obě rodiny raket používají k pohonu svých horních stupňů verze motorů RL10 – vrací zpět předchozí konstrukci sacího ventilu paliva, které úředníci plně důvěřují.
"Nadcházející mise nelétají s novým designem ventilu, je to ve skutečnosti ventil, který létal již mnoho let na předchozích letech Atlasu a také na letech Delta, které dosud létaly. Naše testování, jako výsledek vyšetřování, ukázalo, že dědičný ventil design má větší rezervy uzavírací síly,“řekl Sponnick.
"A také jsme přijali několik dalších opatření. Provádíme velmi věrný test dědičného designu ventilu, který zajišťuje, že před letem potvrzujeme všechny meze síly pro otevírání a zavírání ventilu. Takže provádíme velmi specifický test." a také zavádíme některé další cykly letu ventilu, abychom zajistili ještě větší rezervu pro uzavření po hlavních spáleninách motoru."
Někteří se mohou ptát, proč vůbec došlo k přechodu z důvěryhodného starého designu na nový ventil. Ale úředníci vysvětlili, že byli nuceni najít jiný ventil, protože prodejce zastavoval výrobu starého zařízení.
"Výrobce, který dodával ventil v minulosti, v podstatě vyřazoval tuto produktovou řadu. Takže jsme vyvíjeli nový design," řekl Sponnick.
"Pro několik příštích letů máme na skladě historické ventily, které jsou testovány způsobem, který jsme popsali. Vyvíjíme několik možností pro dlouhodobější horizont."
Raketa Atlas 5 bude obnovena ve středu večer v plánovaných 20:22. EDT (0022 GMT) vzlétne z komplexu 41 na Cape Canaveral. Na vrcholu 19patrové rakety bude první širokopásmový komunikační satelit GlobalSATCOM americké armády.
"Úspěch mise je naší absolutní prioritou č. 1. A to je přesně to, co jsme aplikovali na toto nápravné opatření. Nadále se řídíme technickým úspěchem, nikoli datem spuštění. Takže děláme to, co společně cítíme, že je správné, abychom zajistili, že náš zákazník -- Wideband Global SATCOM program -- bude mít skvělé spuštění (ve středu), " řekl v pátečním rozhovoru plukovník Michael Moran, velitel skupiny Atlas Air Force.
"Z mého úhlu pohledu jsem si nyní více než kdy předtím jistý schopností tohoto ventilu fungovat tak, jak se očekává za letu. Jsem si absolutně jistý, že zpracování, kterým jsme prošli, recenze, kterými jsme prošli, a technická analýza že jsme prošli reakcí na anomálii v červnu, byla komplexní a účinná. Nemám absolutně žádné obavy o výkon toho vozidla, které se dostává na oběžnou dráhu.“
"A já to budu opakovat," řekl Sponnick. "Jsme extrémně přesvědčeni o pochopení anomálie a důkladnosti nápravných akcí, které byly zavedeny."
Toto bude let č. 11 pro raketovou flotilu Atlas 5 a všichni zúčastnění doufají a očekávají, že uvidí úspěšný výsledek, až bude masivní satelit rozmístěn na asupersynchronní přenosovou dráhu půl hodiny po startu.
Středeční odpočet a spuštění můžete sledovat v našem Mission StatusCenter. Během večera budeme mít živé zprávy o jednotlivých hrách.
Stavové centrum má také aktualizaci o zpoždění spuštění z úterý na středu.
