بررسی علت انفجار موشک فالکون 9 اسپیس ایکس

محققانی که در هفته‌های اخیر مشغول بازرسی و جستجو درباره‌ی علت انفجار زودهنگام موشک فالکون ۹ متعلق به کمپانی فضایی اسپیس ایکس بوده‌اند، به‌تازگی به سرنخ‌هایی درباره‌ی علت این حادثه رسیده‌اند. آن‌ها در طی بررسی‌های خود به این موضوع پی بردند که اکسیژن مایع موشک به‌طور تصادفی به‌قدری سرد شده که در نهایت به حالت جامد در آمده است. این تغییر حالت، به نوبه‌ی خود باعث وقوع یک واکنش شیمیایی با محفظه‌ی کامپوزیت کربنی شده است که برای نگه‌داشتن هلیوم مایع به کار می‌رود و درون تانک اکسیژن قرار می‌گیرد.

شکسته شدن این مخزن هلیومی در نهایت منجر به وقوع مجموعه‌ای از انفجارهایی شده که موشک و محموله‌ی آن را نابود کرده است. محموله‌ی اصلی این موشک یک ماهواره‌ی مخابراتی ۲۰۰ میلیون دلاری بود که قرار بود تا دو روز پس از پرتاب در مدار زمین قرار گیرد؛ اما به خاطر انفجاری که در لحظات اولیه‌ی پرتاب موشک روی داد، این اتفاق نیفتاد. حادثه در روز اول سپتامبر، هنگامی رخ داد که موشک در حال انجام یک فرایند سوخت‌گیری عادی برای انجام برخی از تست‌های مربوط به پیشرانه در مراحل قبل از پرتاب بود.

ایلان ماسک مدیرعامل اسپیس‌ایکس از این حادثه به نام یک مشکل تعجب‌آور یاد کرد و این انفجار را از آن دسته وقایعی برشمرد که تا به امروز در تاریخ صنعت موشک‌ سابقه نداشته است.

اما واقعیت این است که این حادثه کاملا هم غیرمنتظره نبوده است. هیئتی از کارشناسان تأییدشده‌ی ناسا در زمینه‌ی هوافضا، حدود هشت ماه قبل از این حادثه درباره‌ی عدم وجود پمپ گردش مجدد روی موشک فالکون به ناسا گزارش داده و از آن به‌عنوان یک مشکل ایمنی محتمل یاد کرده بودند.

فضانورد سابق، توماس استافورد (Thomas Stafford) و اعضای کمیته‌ی مشورتی ایستگاه فضایی بین‌المللی در نامه‌ای در دسامبر سال ۲۰۱۵ به ناسا چنین نوشته بودند:

 ما از این نگران هستیم که شاید مرحله‌ی پیش‌خنک‌کاری در تانک به خوبی و به میزان کافی صورت نگیرد و لوله‌بندی‌های مجموعه با برنامه‌ی اخیر اسپیس‌ایکس برای اکسیدکننده انجام شود.

این نامه حدود ۱۰ روز پیش منتشر شد و در بخشی از آن نیز گفته شده است:

 بدون گردش مجدد، شاید شاهد وقوع لایه‌لایه‌شدگی درجه‌ی حرارت اکسیدکننده باشیم که این امر باعث وقوع یک تغییر در شرایط ورودی به پمپ اکسیدکننده خواهد شد.

مایک لینباخ (Mike Leinbach)، مدیر سابق پرتاب شاتل در گفتگو با پایگاه Seeker در این باره گفت:

سفینه‌های فضایی ناسا برای مثال از یک سیستم گردش مجدد و خطوط فشار برای کمک به حفظ دمای اکسیژن مایع در یک مقدار سازگار، استفاده می‌کنند.

وی همچنین اشاره کرد که این نکته دارای اهمیت کلیدی در فرایند است. ناسا همچنین در تاریخ خود پیش از این دارای سابقه‌هایی از ایجاد مشکل و عملکرد نامطلوب در تانک‌های سوخت ترکیبی بوده است. در اینجا باید به فضاپیمای آزمایشی X-33 اشاره کنیم که در دهه‌ی ۱۹۹۰ توسعه داده شده بود. لینباخ در یک ایمیل چنین نوشته است:

مخزن کامپوزیتی در هنگام سوخت‌گیری و در طی آزمایش‌های فرایند توسعه، ترک‌خوردگی‌هایی را از خود نشان داد. از مواد کامپوزیتی به منظور صرفه‌جویی در وزن تانک استفاده شده بود. اما این مواد هرگز نمی‌توانند از لحاظ فنی بر موانع موجود غلبه کنند و همین امر نیز به ناکامی بسیاری از برنامه‌های فضایی انجامیده است.

نامه‌ی استافورد، مشکل اخیر -در مورد فقدان یک پمپ به‌منظور گردش مجدد- را به عنوان بخشی از یک نگرانی ایمنی گسترده‌تر در مورد طرح اسپیس‌ایکس برای سوخت‌رسانی به راکت خود -در حالی که فضانوردانی نیز در آن حضور داشته باشند- مطرح کرده است. همه‌ی موشک‌های قبلی که برای پرتاب و فرستادن انسان به فضا استفاده شده‌اند؛ قبل از آنکه سرنشینان در بخش سکوی پرتاب قرار گیرند، مراحل سوخت‌گیری را به انجام رسانده‌اند.

کمپانی اسپیس‌ایکس یکی از دو شرکتی است که ناسا با آن‌ها توافق کرده است تا از سال ۲۰۱۸ بتوانند فرستادن فضانوردان به ایستگاه فضایی بین‌المللی را آغاز کنند.

استافورد در طول جلسه‌ی کمیته‌ای که این ماه گرد هم آمده بودند؛ همچنین عمل نامعقول کمپانی اسپیس‌ایکس -قرار دادن محفظه‌های هلیوم درون تانک اکسیژن- را مورد پرسش قرار داده است. باید اشاره کنیم که هلیوم به‌عنوان بخشی از سیستم فشار به شمار می‌رود و به‌طور معمول در خارج از مخزن اکسیژن جای داده می‌شود.

اسپیس‌ایکس هنوز به‌طور دقیق درباره‌ی اینکه به‌منظور رفع مشکل سوخت‌گیری موشک فالکون چه برنامه‌ای در نظر دارد، خبری اعلام نکرده است؛ اما به هر حال ایلان ماسک اخیرا اعلام کرده است که قصد دارد مجددا با موشک فالکون ۹ در اواسط ماه دسامبر سال جاری (حدود یک ماه بعد)، به عرصه‌ی مأموریت‌های فضایی برگردد.