Valtavan rakettiräjähdyksen syy selvinnyt (todennäköisesti)

Syyskuun alussa tapahtunut Falcon 9 -kantoraketin näyttävä räjähdys on saamassa selityksen: syyttävä sormi osoittaa raketin toisen vaiheen heliumjärjestelmään.

Space X -yhtiön pikavauhtia tekemä selvitys noin kolme viikkoa sitten tapahtuneesta räjähdyksestä viittaa siihen, että toisen vaiheen nestehappi- ja polttoainetankkeihin painetta tuottava heliumjärjestelmä olisi rikkoontunut. Yhtiön mukaan siihen tuli todennäköisesti "suuri halkeama", joka rikkoi heliumia tankkeihin ohjaavan systeemin, päästi nopeasti suuren määrän suuripaineista heliumia toisen vaiheen sisälle ja sai lopulta – 93 millisekunnin viiveellä – aikaan toisen vaiheen räjähtämisen sekä koko raketin ja sen hyötykuormana olleen israelilaissatelliitin tuhoutumisen.

Tapaus rikkoi myös laukaisualustaa, mutta alun perin pelättyä vähemmän. 

Kyseessä oli erittäin harvinaislaatuinen tapahtuma, sillä vuosikymmeniin ei laukaisualustalla ollut raketti ole räjähtänyt ennen laukaisua. Tämä tosin johtui nyt siitä, että SpaceX testaa Falcon 9 -rakettejaan ennen laukaisua ja rakettia oltiin tankkaamassa tätä moottorien koekäyttöä varten.

Kantoraketeissa on aina järjestelmä, joka tuottaa sen tankkeihin painetta, koska jos tankeista vain johdettaisiin nestettä pois moottoreihin, muodostuisi niihin toimintaa haittaava ja lopulta tankkien rakenteen rikkova tyhjiö. Siksi sitä mukaa kun tankki tyhjenee, sinne pumpataan heliumia. 

Falcon 9:n toisen vaiheen systeemissä on noin 375 ilmakehän paineessa olevaa heliumia, joka johdetaan ensin vaiheen Merlin-rakettimoottorin suuttimessa kiinni oleviin putkiin. Siellä helium lämpenee ja lämmin helium johdetaan nesteheliumin ja kerosiinin tankkeihin.

Sitä, missä kohtaa heliumsysteemiä halkeama oli ja miten se on sinne tullut, ei osata vielä sanoa.

Yhtiöllä on käytössään kuvien lisäksi telemetriatietoja 3000 kanavasta, jotka ovat mitanneet paineita, lämpötiloja ja muita arvoja eri puolilta kantorakettia. Space X ei ole pähkäillyt onnettomuustutkinnassa yksin, vaan sitä ovat seuranneet myös laukaisuluvista vastaava Yhdysvaltain viranomainen sekä Nasa, joka käyttää yhtiön raketteja mm. avaruusaseman rahtilennoilla.

Tätä edellinen Falcon 9:n onnettomuus tapahtui juuri tällaisella huoltolennolla. Dragon-alusta kuljettanut raketti räjähti kesäkuussa 2015 vain muutamaa minuuttia lentoonlähtönsä jälkeen. Silloin syyksi paljastui myös hyvin samankaltainen vika: toisen vaiheen heliumtankkia paikallaan pitäneen tuen rikkoontuminen.

Osa ei ollut samanlainen kuin aikaisemmilla lennoilla, vaan nähtävästi edellisiä heikompi. Kun se vaihdettiin alkuperäisiin, ei ongelmia enää ilmennyt.

Nyt SpaceX huomauttaa, että he eivät ole huomanneet mitään muuta yhteistä näissä räjähdyksissä kuin sen, että ne liittyvät toisen vaiheen heliumjärjestelmään. Oletettavasti lopulta syyt ovat kuitenkin onnettomuuksiin täysin erilaiset, eikä näillä ole suoraa yhteyttä – vaikka niin olisi helppo ajatella.

Näyttää siltä, että SpaceX voi aloittaa lennot uudelleen varsin nopeasti, todennäköisesti jo marraskuun alussa. Koska Floridassa, Canaveralin avaruuskeskuksessa oleva laukaisualusta 40 on toistaiseksi remontissa räjähdyksen jälkeen, eikä yhtiön vuokraama entinen sukkuloiden laukaisuihin käytetty alusta 39 ole vielä valmis Falcon 9:n laukaisuihin – muutostyöt ovat parhaillaan käynnissä – on todennäköistä, että seuraava lento tehdään Kaliforniasta. SpaceX:llä on laukaisualusta siellä Vandenbergin lentotukikohdassa olevalla rakettilaukaisualueella. 

Tämä on hyvä uutinen myös suomalaissatelliitti Aalto-1:lle, joka laukaistaan Vandenbergistä lähtevällä raketilla; SpaceX voi laukaista vain sieltä satelliitteja maapallon napojen kautta kulkevalle polaariradalle. Tuoreimman laukaisulistan mukaan on todennäköistä, että Aalto-1:tä kuljettava laukaisu on vuorossa toisena, sillä sen päähyötykuorma ei ole niin kiireinen kuin Iridium-tietoliikennesatelliitit, jotka ovat ensimmäisenä lentovuorossa.

On siis mahdollista, että Aalto-yliopistossa päästään ottamaan vastaan oman satelliitin signaalia vielä tämän vuoden puolella. Se kuitenkin vaatii vielä sen, että SpaceX:n lisäksi koko onnettomuustutkintalautakunta päätyy siihen, että heliumjärjestelmän parannukset riittävät ja raketti on sen jälkeen jälleen valmis toimintaan.


Juttuja samasta aiheesta