Après une enquête intensive de quatre mois sur les raisons pour lesquelles une fusée SpaceX Falcon 9 a explosé sans avertissement sur la rampe de lancement en septembre dernier, la compagnie a annoncé aujourd'hui les défaillances probablement à l'origine ainsi que les plans d'une reprise rapide des vols dès dimanche prochain, le 8 janvier. , de leur complexe de lancement californien - transportant une charge utile commerciale lucrative de 10 satellites relais mobiles avancés en orbite pour Iridium Communications.
«Cibler le retour en vol de Vandenberg avec le lancement de @IridiumComm NEXT le 8 janvier», a annoncé SpaceX sur son site Internet aujourd'hui, lundi 2 janvier 2017.
«Notre rendez-vous est désormais public. Dimanche prochain matin, 8 janvier à 10:28:07 pst. Le premier lancement d'Iridium NEXT vole! Le PDG d'Iridium Communications, Matt Desch, a rapidement confirmé par tweet aujourd'hui, le 2 janvier.
SpaceX a été confronté aux retombées de grande envergure et de renommée mondiale de l'explosion catastrophique de la rampe de lancement qui a éviscéré un Falcon 9 et sa charge utile commerciale d'Amos-6 israélienne coûteuse de 200 millions de dollars en Floride sans avertissement, lors d'un test de ravitaillement en carburant de contrôle en amont le 1er septembre. 2016, au pad 40 de la station de l'Air Force de Cap Canaveral.
Après l'accident du 1er septembre sur le pad 40, SpaceX a lancé une enquête conjointe pour déterminer la cause profonde avec la FAA, la NASA, l'US Air Force et des experts de l'industrie qui ont `` travaillé méthodiquement à travers un arbre de défaillance étendu pour enquêter sur toutes les causes plausibles. "
«Nous avons travaillé en étroite collaboration avec la NASA, la FAA [Federal Aviation Administration] et nos clients commerciaux pour le comprendre», a déclaré Elon Musk, PDG de SpaceX.
Selon «l'analyse de l'arbre de défaillance», l'anomalie du 1er septembre a été attribuée à une défaillance dans l'un des trois réservoirs de stockage d'hélium gazeux situés à l'intérieur du réservoir d'oxygène liquide (LOX) du deuxième étage de la fusée Falcon 9, selon un communiqué publié par SpaceX. aujourd'hui qui a fourni quelques détails techniques, mais pas beaucoup.
La défaillance est apparemment apparue à un point où le réservoir d'hélium «boucle» et accumule de l'oxygène - «conduisant à l'inflammation» du propulseur d'oxygène liquide hautement inflammable dans la deuxième étape.
Les réservoirs d'hélium - également connus sous le nom de réservoirs sous pression suremballés composites (COPV) - sont utilisés dans les deux étapes du Falcon 9 pour stocker de l'hélium froid qui est utilisé pour maintenir la pression du réservoir.
«L'équipe d'enquête sur les accidents a systématiquement effectué une analyse approfondie de l'arbre de défaillance et a conclu que l'un des trois récipients sous pression composites suremballés (COPV) à l'intérieur du réservoir d'oxygène liquide (LOX) du deuxième étage était en panne.»
"Chaque COPV se compose d'une doublure intérieure en aluminium avec un suremballage en carbone."
"Plus précisément, l'équipe d'enquête a conclu que la défaillance était probablement due à l'accumulation d'oxygène entre le revêtement COPV et le suremballage dans un vide ou une boucle dans le revêtement, conduisant à l'inflammation et à la défaillance ultérieure du COPV."
SpaceX dit que les enquêteurs ont identifié «une accumulation de LOX ou SOX super réfrigérée dans les boucles sous le suremballage» comme «des causes crédibles de l'échec du COPV».
Apparemment, la LOX ou SOX super réfrigérée peut s'accumuler dans les boucles et réagir avec les fibres de carbone dans le suremballage - qui agissent comme une source d'inflammation.
Dans le cadre de la dernière mise à niveau du Falcon 9, SpaceX a modifié sa procédure de remplissage pour inclure l'utilisation d'oxygène densifié - ou d'oxygène super refroidi - afin de charger plus de propulseur dans le même volume, à une température inférieure d'environ moins 340 degrés Fahrenheit pour SOX contre environ moins 298 degrés Fahrenheit pour LOX.
En substance, SpaceX obtient plus de gallons d'oxygène super réfrigéré dans le même volume de réservoir en raison de la densité plus élevée - et ils n'ont pas à modifier les dimensions de la fusée.
Ce changement de température permet au Falcon 9 de lancer des charges utiles plus lourdes.
Cependant, l'effet secondaire du processus de surrefroidissement est que l'oxygène est maintenant très proche de son point de congélation - avec le potentiel de se solidifier partiellement, plutôt que d'être un liquide à écoulement complètement libre. Ensuite, la friction qui en résulte avec les fibres de carbone peut enflammer l'oxygène mis en commun, provoquant une boule de feu instantanée et la destruction de la fusée - comme cela s'est produit pour Falcon 9 et Amos-6 sur le pad 40 le 1er septembre 2016.
«Les enquêteurs ont conclu que la LOX super réfrigérée peut s'accumuler dans ces boucles sous le suremballage. Lorsqu'il est mis sous pression, l'oxygène accumulé dans cette boucle peut être piégé; à son tour, la rupture des fibres ou la friction peut enflammer l'oxygène dans le suremballage, provoquant la défaillance du COPV. »
Ce qui est très préoccupant pour cet auteur est le fait que les conditions de charge d'hélium sont confirmées comme étant si faibles qu'elles peuvent réellement geler l'oxygène liquide sous forme solide. Ainsi, il ne peut pas circuler librement et augmente considérablement les chances d'un «allumage par friction».
Cette même fusée Falcon 9 sera utilisée pour lancer nos astronautes vers l'ISS en 2018 - assis à l'intérieur d'un Crew Dragon au sommet du réservoir d'hélium baigné de LOX super réfrigéré.
«Les enquêteurs ont déterminé que la température de chargement de l'hélium était suffisamment froide pour créer de l'oxygène solide (SOX), ce qui exacerbe la possibilité que l'oxygène soit piégé ainsi que la probabilité d'une inflammation par friction.»
SpaceX dit qu'ils s'attaqueront aux causes de l'accident en combinant à la fois des actions correctives à court et à long terme.
«Les actions correctives s'attaquent à toutes les causes crédibles et se concentrent sur les changements qui évitent les conditions qui ont conduit à ces causes crédibles.»
Les correctifs à court terme impliquent des changements plus simples à la configuration COPV et la modification des conditions de charge d'hélium.
«À court terme, cela implique de modifier la configuration du COPV pour permettre le chargement d'hélium à température plus élevée, ainsi que de ramener les opérations de chargement d'hélium à une configuration éprouvée en vol sur la base des opérations utilisées dans plus de 700 charges COPV réussies.»
Il reste donc à voir si SpaceX continue d'utiliser l'oxygène densifié ou non à court terme.
Les correctifs à long terme impliquent de changer le matériel COPV lui-même et leur mise en œuvre prendra plus de temps. Ils sont également susceptibles d'être plus efficaces - mais seul le temps nous le dira.
«À long terme, SpaceX mettra en œuvre des modifications de conception des COPV pour éviter complètement les boucles, ce qui permettra des opérations de chargement plus rapides.»
Le décollage du SpaceX Falcon 9 avec la charge utile de 10 satellites de communication IridiumNEXT de nouvelle génération identiques aura lieu à partir du complexe de lancement spatial 4E sur la base aérienne de Vandenberg en Californie - en supposant que l'approbation requise soit d'abord accordée par la Federal Aviation Administration (FAA).
Aucun lancement de Falcon 9 n'aura lieu tant que la FAA n'aura pas donné le «GO».
De plus, en prévision de l'annonce de la date de lancement du `` retour au vol '', les techniciens ont déjà traité la fusée Falcon 9 pour le décollage du `` retour au vol '' avec l'avant-garde d'une flotte de satellites mobiles de transmission de données et de voix IridiumNEXT pour Iridium Communications - comme je l'ai signalé la semaine dernière dans mon histoire ici - et par la suite tweeté par le PDG d'Iridium, Matt Desch, disant "Nice recap".
La semaine dernière, les dix premiers satellites mobiles de transmission de la voix et des données IridiumNEXT ont été alimentés, empilés et rentrés à l'intérieur du cône de nez de la fusée Falcon 9 désignée comme lanceur `` Return to Flight '' de SpaceX afin de permettre un décollage dès que possible après une approbation. est reçu de la FAA.
"Iridium est satisfait de l'annonce de SpaceX sur les résultats de l'anomalie du 1er septembre identifiés par leur équipe d'enquête sur les accidents, et de leurs plans de cibler un retour en vol le 8 janvier avec le premier lancement d'Iridium NEXT", a déclaré Iridium Communications sur son site Web aujourd'hui, 2 janvier.
Une autre étape importante à surveiller est le premier essai de résistance au feu statique du moteur que SpaceX effectue régulièrement plusieurs jours avant le lancement. C'est exactement le même test de type où le Falcon 9 a explosé en Floride environ cinq minutes avant le court allumage du moteur Merlin 1D pour confirmer la disponibilité pour le lancement réel qui avait été prévu pour 2 jours plus tard.
La mission Iridium 1 est le premier des sept lancements prévus de Falcon 9 - totalisant 70 satellites.
«Iridium remplace sa constellation existante en envoyant 70 satellites Iridium NEXT dans l'espace sur une fusée SpaceX Falcon 9 sur 7 lancements différents», explique Iridium.
Le but de cette mission sous contrat privé est de livrer les 10 premiers satellites Iridium NEXT en orbite terrestre basse pour inaugurer ce qui sera une nouvelle constellation de satellites dédiée aux communications mobiles voix et données.
Iridium prévoit à terme de lancer une constellation de 81 satellites Iridium NEXT en orbite terrestre basse.
"Au moins 70 d'entre eux seront lancés par SpaceX", selon le contrat d'Iridium avec SpaceX.
Pendant ce temps, le pad 40, qui a été lourdement endommagé lors de l'explosion du 1er septembre, subit d'importantes réparations et rénovations pour le remettre en ligne.
On ne sait pas quand le pad 40 sera apte à reprendre les lancements du Falcon 9.
Dans l'intervalle, SpaceX prévoit de reprendre initialement les lancements à partir de la côte spatiale de la Floride au Kennedy Space Center (KSC) à partir du pad 39A, l'ancien pad de navette que SpaceX a loué à la NASA.
Les lancements commerciaux de SpaceX au KSC pourraient commencer à partir du pad 39A au début de 2017 - une fois les modifications apportées au Falcon 9.
La calamité du 1er septembre était la deuxième panne du Falcon 9 en 15 mois et a remis en question la fiabilité globale des roquettes. Les deux incidents impliquaient le système d'hélium de deuxième étage, mais SpaceX maintient qu'ils ne sont pas liés.
Le premier échec du Falcon 9 a impliqué une explosion aérienne catastrophique au cours de la deuxième étape, environ deux minutes et demie après le décollage, lors du lancement du ravitaillement de la cargaison Dragon CRS-7 pour la NASA vers la Station spatiale internationale le 28 juin 2015 - et en témoigne. auteur. L'accident est dû à une jambe de force défectueuse qui retenait le réservoir d'hélium à l'intérieur du réservoir d'oxygène liquide. Le réservoir d'hélium s'est délogé et a finalement rompu le deuxième étage car le premier étage tirait encore, entraînant une perte totale de la fusée et de la charge utile.
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