Nie udało się próbne tankowanie księżycowej rakiety SLS przed jej debiutem. Test WDR sprawdzający wspólne działanie platformy startowej, mobilnej wieży, statku Orion i rakiety musiał zostać przerwany z powodu znalezienia kilku usterek. Teraz rakieta wróci do budynku VAB, gdzie przejdzie potrzebne naprawy. Pierwszy lot rakiety SLS w misji Artemis 1 na pewno się opóźni i nie odbędzie się w czerwcu jak wcześniej planowano.
16 kwietnia 2022 r. po ponad dwóch tygodniach testów na stanowisku SLC-39B w kosmodromie Kennedy Space Center na Florydzie NASA ogłosiła, że rakieta SLS i mobilna wieża startowa muszą wrócić do budynku pionowej integracji VAB w celu sprawdzenia znalezionych usterek i dokonania potrzebnych napraw.
Od 17 marca rakieta SLS znajdowała się na swojej platformie startowej SLC-39B poza budynkiem VAB, gdzie została w ubiegłym roku po raz pierwszy złożona. Pierwszy zbudowany egzemplarz superciężkiej rakiety NASA został tam poddany testowi próbnego odliczania, łącznie z planowanym tankowaniem obu stopni rakiety. Odliczanie symulować miało rzeczywiste przygotowania do misji Artemis 1 i być próbą generalną przed startem. Test miał zakończyć się zaledwie 10 sekund przed symulowanym startem, tuż przed uruchomieniem silników Głównego Członu.
Niestety seria problemów i usterek w samej rakiecie i infrastrukturze testowej spowodowały, że pomimo 3 prób nie udało się wykonać pełnego testu. W ostatnim podejściu udało się jedynie dojść do rozpoczęcia procesu tankowania Głównego Członu jednak musiało ono zostać przerwane.
Rakieta SLS i pierwsza misja programu Artemis
Space Launch System (SLS) to superciężka rakieta NASA, która będzie wykorzystana do załogowych misji księżycowych Artemis. SLS składa się z kilku głównych komponentów: Głównego Członu, dwóch bocznych rakiet SRB na paliwo stałe i górnego stopnia ICPS. Część technologii tego systemu jest oparta na programie amerykańskich wahadłowców kosmicznych. Na przykład silniki RS-25D, które będą zasilały Główny Człon rakiety, to silniki biorące udział w misjach kosmicznych i napędzały wahadłowce.
Artemis 1 to ma być pierwsza misja programu Artemis. Będzie polegała na wykonaniu trwającego prawie 3 tygodnie lotu wokółksiężycowego statku Orion, bez załogi na jego pokładzie. Lot Artemis 1 będzie testem rozwijanych przez ostatnie kilkanaście lat systemów: superciężkiej rakiety SLS, statku przeznaczonego do dalekiej eksploracji Orion i stworzonej do celów tych misji infrastruktury naziemnej.
Trwają przygotowania do misji Artemis 1, a rakieta SLS jest teraz poddawana właśnie ostatnim testom.
Zbliżony widok na szczyt rakiety SLS – statek Orion zamknięty w aerodynamicznej strukturze z wieżyczką ratunkową na szczycie. Zdjęcie wykonano 21 kwietnia 2022 r. Źródło: NASA/Ben Smegelsky.
Pierwsze dwie próby, problemy z górnym stopniem rakiety
Pierwsza próba przeprowadzenia testu WDR przypadła na 1 kwietnia 2021 r. Wtedy zaczęło się odliczanie, mające trwać do 3 kwietnia 2022 r. Plany opóźniła nieco burzowa pogoda nad kosmodromem, ale do 3 kwietnia 2022 r. udało się przejść do końcowej fazy odliczania i przygotowań do tankowania. Niestety, doszło do awarii wentylatorów na platformie startowej SLC-39B. Nie udało się zapewnić odpowiedniej wentylacji, w niektórych miejscach platformy i wieży startowej, dlatego przerwano próbę.
4 kwietnia 2022 r. próbowano wznowić test. Na początku nie udało się dostarczyć na czas azotu, który jest używany do oczyszczania powietrza wokół zbiorników rakiety SLS podczas tankowania. Powodem była awaria u dostawcy. Próba z dużym opóźnieniem została jednak rozpoczęta ponownie w ten sam dzień. Rozpoczęło się nawet tankowanie ciekłym tlenem Głównego Członu. Kolejne opóźnienie wywołane było temperaturą ciekłego tlenu przekraczającą wymagany zakres. Zespół zdołał jednak zmodyfikować parametry tankowania, by zmieścić się w limicie. Te problemy wywołały jednak opóźnienia i już wiadomo było, że test nie zostanie zakończony. Nie udało się też rozpocząć tankowania ciekłym wodorem. Okazało się, że załoga naziemna nie odkręciła jednego z ręcznych zaworów przed opuszczeniem stanowiska startowego.
Po drugiej odwołanej próbie testy zostały przerwane, by umożliwić start załogowej misji Axiom-1 do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej 8 kwietnia. Niestety, przerwa nie była najgorszą wiadomości. W dniu startu misji Axiom-1 załoga naziemna wykonywała pewne prace przy platformie startowej. W momencie, gdy chciała przywrócić robocze ciśnienie w zbiornikach helu w drugim stopniu rakiety (ICPS), zawór kontrolujący wpływ gazu do tych zbiorników przestał działać poprawnie. Hel jest potrzebny do rozmaitych systemów rakiety: pracy zaworów, wysuszania linii w silnikach RL10 czy opróżniania zbiornika z ciekłym tlenem. Zespół podjął decyzję, że w trzeciej próbie zmodyfikowany zostanie scenariusz testowy – nie będzie tankowania górnego stopnia ICPS, gdzie doszło do awarii. W ocenie NASA to znacząco zuboży próbę, ale nadal pozwoli na przetestowanie znacznej większości systemów.
Ostatnie podejście
12 kwietnia 2022 r. rozpoczęto trzecią próbę. 14 kwietnia 2022 r. rozpoczęła się ostateczna faza, podczas której wykonano kolejne podejście do tankowania. Tym razem potrwało ono najdłużej, bo nawet rozpoczęto procedurę tankowania Głównego Członu ciekłym wodorem. W momencie przerwania, zbiornik ciekłego tlenu był wypełniony w 49%, a ciekłego wodoru w 5%. Tym razem zawiodło nieszczelne połączenie przy dolnej płycie interfejsów paliwowych stopnia. Wyciek wodoru przerwał test.
16 kwietnia 2022 r. NASA poinformowała, że na razie nie wykona kolejnego testu. Rakieta i wieża startowa wrócą do budynku VAB. Tam wymieniony zostanie wadliwy zawór wodoru w stopniu ICPS i zbadany zostanie wyciek wodoru po stronie wieży. Swoją infrastrukturę poprawić też musi dostawca azotu.
Zbliżony widok na dolną część rakiety SLS. Widać jedną z dwóch rakiet pomocniczych na paliwo stałe SRB. Zdjęcie wykonano 21 kwietnia 2022 r. Źródło: NASA/Ben Smegelsky.
Co dalej?
Nie wiadomo jeszcze, czy rakieta zostanie wyprowadzona ponownie do testu WDR, czy może agencja zdecyduje się przeprowadzić pierwszą misję bez realizacji pełnego scenariusza. Zarówno Główny Człon, jak i stopień ICPS przeszły udane tankowania testowe wcześniej osobno. Problemy w takich zintegrowanych testach przed pierwszym lotem nowego systemu nie są też niczym nowym. Na przykład wahadłowce kosmiczne przed pierwszym udanym lotem musiały 6 razy powtarzać próbne tankowania.
Pewne jest natomiast to, że nie uda się przeprowadzić misji Artemis 1 podczas czerwcowego okna startowego. Jeszcze przed testem WDR szanse na to były małe. Teraz konieczność dodatkowych napraw całkowicie wykluczyło tę opcję.
Więcej informacji:
Na podstawie: NASA/NSF/Space News
Opracował: Rafał Grabiański
Na zdjęciu tytułowym: Rakieta SLS na platformie startowej SLC 39B 21 kwietnia 2022 r. Widać też duże struktury wokół: trzy piorunochrony i wieża ciśnień. Źródło: NASA/Ben Smegelsky.
