أدى أحد الصمامات المكسورة إلى فشل مهمة الهبوط القمرية لشركة Astrobotic التي تبلغ تكلفتها 108 ملايين دولار
فشلت مركبة الهبوط القمرية Peregrine التابعة لشركة Astrobotic في الوصول إلى القمر بسبب مشكلة في صمام واحد في نظام الدفع، وفقًا لتقرير عن المهمة صدر يوم الثلاثاء. وقالت قيادة الشركة في مؤتمر صحفي إن المهندسين أعادوا تصميم الصمام وأدخلوا تكرارًا إضافيًا في نظام الدفع لمركبة الهبوط التالية، غريفين، لضمان عدم تكرار المشكلة.
يأتي التقرير من لجنة مراجعة تم تجميعها بعد وقت قصير من انتهاء مهمة Peregrine في يناير. واجهت تلك المهمة مشكلة بعد ساعات فقط من إطلاقها في 8 يناير، عندما قام المهندسون بتنشيط نظام دفع المركبة الفضائية لأول مرة في المدار.
في تلك المرحلة، كان من المفترض أن يتم ضغط خزانات الوقود والمؤكسد بالهيليوم، عند فتح صمامي التحكم في الضغط، أو PCVs. لكن الهيليوم بدأ يتدفق “بشكل لا يمكن السيطرة عليه” عبر الصمام الثاني إلى خزان المؤكسد، حسبما أوضح جون ثورنتون، الرئيس التنفيذي لشركة أستروبوتيك، خلال المؤتمر الصحفي.
وقال: “تسبب ذلك في زيادة كبيرة وسريعة في ضغط الخزان”. “لسوء الحظ، تمزق الخزان وتسرب بعد ذلك مادة مؤكسدة لبقية المهمة.”
وقال جون هوراك، رئيس مجلس المراجعة، إن PCV لم يتمكن من إعادة الإغلاق، على الأرجح بسبب عطل ميكانيكي ناتج عن “الارتخاء الناجم عن الاهتزاز” بين بعض المكونات الملولبة داخل الصمام. وكانت بيانات القياس عن بعد قادرة على تحديد موقع وتوقيت الشذوذ، وكانت هذه البيانات متسقة مع التسلسل المستقل لفتح وإغلاق PCV، وموضع الصمام على نظام الدفع. وتمكن المهندسون أيضًا من تكرار الفشل في الاختبارات الأرضية.
وبينما استمر تسرب المادة المؤكسدة، تمكن فريق أستروبوتيك من تثبيت المركبة الفضائية، وشحن بطارياتها، وتشغيل حمولاتها. لكن المشكلة كانت قاتلة للمهمة في نهاية المطاف، وبعد عشرة أيام ونصف عادت المركبة الفضائية إلى الأرض واحترقت في الغلاف الجوي.
وتضمنت لجنة المراجعة المكونة من 34 شخصًا 26 شخصًا من داخل الشركة و8 من خارجها. لم يقم المجلس بمراجعة البيانات التي تم جمعها خلال المهمة فحسب، بل قام أيضًا بمراجعة جميع البيانات من حملة التأهيل للطيران واختبار المكونات. وفي النهاية، قررت أن السبب المحتمل للخلل هو في الواقع فشل جهاز PCV الهليوم الوحيد في نظام الدفع.
قام المجلس أيضًا بتجميع جدول زمني للأحداث التي أدت إلى الفشل، وبدأ الأمر في عام 2019، عندما تعاقدت شركة Astrobotic مع بائع لم يذكر اسمه لتطوير نظام تغذية الدفع. عندما بدأ هذا البائع يعاني من مشكلات فنية ومشاكل في سلسلة التوريد بسبب جائحة كوفيد-19، اتخذت شركة Astrobotic قرارًا في أوائل عام 2022 بإنهاء عقدها وإنهاء نظام التغذية المُجمَّع جزئيًا داخل الشركة.
وقال شاراد باسكاران، مدير مهمة أستروبوتيك: “بحلول هذا الوقت، كنا قد اتخذنا بالفعل قرارًا بتنفيذ نظام دفع غريفين داخليًا، لتحقيق المزيد من التكامل الرأسي”. “لقد قمنا بالفعل بتطوير الكثير من القدرات اللازمة للقيام بتكامل الدفع هذا… وقد أدى هذا أيضًا إلى تقليل بعض المخاطر في برنامج Griffin، وهو أكثر تعقيدًا بكثير من Peregrine.”
لكن مهندسي شركة Astrobotic بدأوا يواجهون مشكلات تتعلق بمكونات الدفع الخاصة بالمورد الأصلي – ولا سيما مركبات PCV. وفي أغسطس 2022، تحولوا إلى مورد PCV مختلف لم يذكر اسمه، وتم تركيب تلك الصمامات على مركبة الهبوط.
أظهرت المجموعة النهائية من الاختبارات على نظام الدفع وجود تسربات في أحد مركبتي PCV، ولكن ليس تلك التي تسربت في النهاية في المدار. هذا اختبار جيد. تم إصلاح الذي تسرب. في حين أقر بهاسكاران أنه تم تحديد PCV الثاني “كخطر في سجل المخاطر لدينا” بسبب التسرب مع الأول أثناء الاختبار، فقد اعتبر المهندسون في النهاية أن الفشل كان منخفضًا لأن مركبة الهبوط اجتازت اختبار القبول النهائي.
وبرر عدم استبدال PCV الثاني، قائلًا إنه كان موجودًا على مسافة أبعد بكثير في المركبة الفضائية، وكان سيتطلب “جراحة موسعة” على مركبة الهبوط، وإبطال الاختبار النهائي، وينطوي على مخاطر إضافية تأتي مع التفكيك وإعادة التجميع.
وأكد هوراك أن عملية اتخاذ القرار في الفريق كانت سليمة طوال الوقت: “لقد وجدت ذلك حقًا، من خلال النظر إلى الفريق والنظر إلى ما حدث … لا أستطيع رؤية أي قرارات تم اتخاذها أثناء التدفق الذي سبق الإطلاق حيث سأقوم بذلك”. قلت: “مرحبًا، أعتقد أنه كان عليك فعل هذا بطريقة مختلفة.” ”
وقد بدأت هذه النتائج بالفعل في إثراء عملية تطوير مركبة الهبوط غريفين الأكبر حجمًا، والتي من المقرر حاليًا إطلاقها إلى القمر قبل نهاية عام 2025. بالإضافة إلى إعادة تصميم الصمام، أدخل المهندسون منظمًا في نظام الدفع للتحكم في الصمام. تدفق الهيليوم إلى خزانات الوقود والمؤكسد، وصمامات المزلاج الاحتياطية بمثابة تكرار إضافي في حالة تكرار المشكلة مع PCV.
