Toldozzák-foldozzák az utolsó útjára készülő Discoveryt

2010.11.22. 16:13

Elektromos zárlat, repedések a hajtóanyagtartályon, szivárgó üzemanyag - ezek a problémák jelentkeztek a Discovery űrrepülőgép utolsó, már hetekkel ezelőtt tervezett startja előtt. A szokatlanul sok nehézség jól mutatja, hogy az űrrepülőgép rendszer fenntartása egyre nagyobb ráfordítást igényel.

Az űrrepülőgépek nyugdíjazása előtt még három küldetést tervez a NASA. Ennek keretében november 1-jén indult volna a Discovery - azonban a rossz időjárás mellett sok technikai probléma is jelentkezett. Köztük négy nagyobb repedés a fő hajtóanyagtartály külső felületén, amelyek közül a negyediket csak akkor vették észre, amikor a hajtóanyagot bevezető kábel szigetelőborítását eltávolították. Ahhoz, hogy a Discovery még az idén elérje az űrállomást, december 6. előtt el kell indulnia - egyébként februárig szükséges várni a felbocsátással. Ez az út lesz a gép 39. és egyben utolsó küldetése.

Az utolsó start azonban egyelőre nem akar összejönni. Először elektromos zárlat lépett fel a hajtóművet irányító tartalék rendszerben. Ezek a számítógépek akkor lépnek üzembe, ha a Discoverty három főhajtóművét irányító gépek valamiért elromlanak. Ezután a kellemetlen időjárás miatt nem indulhatott az űrrepülőgép. De nem ez volt az egyetlen probléma, amivel a NASA szakemberei találkoztak. November 5-én a folyékony hidrogén szivárgott annál a csatlakozóegységnél, ahol az üzemanyagot töltő kábel a fő hajtóanyagtartályhoz kapcsolódik. A start elhalasztása után a szigetelőréteget több helyen leszedték az üzemanyagtartályról, és repedéseket vettek észre a folyékony hidrogént és oxigént tartalmazó egység között.

Forrás: NASA
A starthelyen álló Discovery (balra) és a repedések vizsgálatára szolgáló műszaki állványzat (jobbra) (NASA)

A vizsgálat rámutatott, hogy összesen négy komolyabb repedés keletkezett a tartályon, amelyek hossza 21 és 7 centiméter között változott. Létezésükre a tartály külső hőszigetelésén jelentkező torzulások utaltak, amelyeket az alattuk lévő, a hajtóanyagot tároló alumínium-lítium anyagú tartály deformálódó fémfelülete okozta. Ez egyébként egy újabb és valamivel könnyebb, de egyben ridegebb szerkezetű tartály, mint amit több évvel ezelőtt használtak az űrrepülőgépek küldetésekor - a sérülés azonban nem példa nélküli, korábban is találkoztak már hasonlóval a szakemberek.

Forrás: NASA
A folyékony üzemanyagot bevezető kábel vizsgálata ( NASA)

Bonyolult rendszer, sok hibalehetőséggel

Az űrrepülőgépek startját az elmúlt évek során több mint egy tucat alkalommal nem az időjárás, hanem kisebb technikai nehézségek miatt halasztották - a NASA pedig (ellentétben például az orosz űrhajózási hivatal gyakorlatával) a legkisebb probléma esetén már hajlamos halasztani az indulást.  Ez is hozzájárul ahhoz, hogy az űrrepülőgépek üzemeltetése viszonylag körülményes és drága tevékenység.

A külső hajtóanyagtartály felöltésekor egyrészt azért jelentkezik sok probléma, mert a folyékony hidrogént és oxigént rendkívül alacsony hőmérsékleten, közel -253 Celsius-fokon kell bevezetni a tartályokba. Az üzemanyag a szilárd fémfalakat erősen lehűti, ami zsugorodást okoz, és az ekkor fellépő feszültségek repedéseket hozhatnak létre, valamint lelökhetik a szigetelőborítást.

Forrás: NASA
A megrepedt szigetelés, amely az alatta lévő fémszerkezetben fellépett deformációtól keletkezett a Discovery novemberi felkészítésekor, valamint a kérdéses terület helye az űrrepülőgép tartályán (balra lent) (NASA)

A szigetelésre azért van szükség, mert a rendkívül hideg hajtóanyagot tároló tartályon a légköri párából jég válik ki, és veszélyesen nagy jégtömbök is keletkezhetnek. Ezek a start során leválva súlyos károkat okozhatnak, ha az űrrepülőgépnek ütköznek.

Szintén gyakori probléma, hogy szivárgás jelentkezik a hajtóanyagot bevezető kábel csatlakozásánál. A start előtt mindössze néhány órával betöltött rendkívül hideg üzemanyag egy része ugyanis könnyen gáz halmazállapotba kerül. Eközben változik a tartályban a gáznyomás, amit megfelelő szinten kell tartani, és a felszabadult gáz egy részét el kell vezetni egy szeleppel. Mindezt az extrém hideg üzemanyagnál kell megoldani, és a szelepeknél nem mindig zajlik a folyamat a tervek szerint.

Forrás: NASA
A Discovery fő hajtóanyagtartályáról eltávolított szigetelőanyag alatt kilátszik a tartály szürke fémfelülete (balra), a pirossal jelzett részen pedig az egyik repedés kinagyított képe látható (jobbra)

Mindezek miatt gyakran támadnak technikai nehézségek, amelyek a start halasztását eredményezik. A helyzetet továbbá bonyolítja, hogy az űrrepülőgép indítása érzékenyebb az időjárási viszonyokra, mint például egy hordozórakétás űrhajó felbocsátása. A start hosszabb halasztásakor az üzemanyagot le kell ereszteni, majd később a feltöltést újrakezdeni.

Start decemberben vagy februárban

A fent említett, repedésekkel kapcsolatos hibák javítása már gyakorlatilag befejeződött a Discoveryn, ezen a héten már csak ellenőrzéseket folytatnak. A szakemberek szeretnék pontosan megállapítani, mi vezetett a sérülések kialakulásához. További fontos, tisztázandó kérdés, hogy a most sérült terültetekre helyezett új szigetelőréteg nem szakadhat-e le könnyebben a start során, mint a máshol lévő, és még nem megbolygatott szigetelés.

Az ilyen ellenőrzések fontos részét képezik a NASA űrprogramjának. A mérnökök eközben folyamatosan tesztelik azokat a módszereket is, amelyekkel a szigetelés alatti repedéseket tudnák azonosítani a szigetelőanyag eltávolítása nélkül. Az itt kifejlesztett módszerek és tapasztalatok a későbbiekben más hordozórakétáknál kamatoztathatók majd.

A jelenlegi tervek alapján a Discovery legkorábban december 3-án, hazai idő szerint 8.52-kor startolhat. Az űrrepülőgép többek között felszállítja a Robonaut-2 (R-2) jelű, ember alakú droidot a Nemzetközi Űrállomásra (ISS-re), amely az asztronauták munkáját segíti majd. Emellett a raktérben feljut az átalakított Leonardo modul is. Utóbbit eddig csak teherszállításra használták, megrakva fel-, majd üresen visszaszállították az űrrepülőgép rakterében - most azonban végleg az űrállomáshoz kapcsolva marad.

KAPCSOLÓDÓ CIKK