Egy évvel visszavetheti az emberes űrrepülést a Crew Dragon felrobbanása

Nincs mit szépíteni rajta: április 20-án, egy földi tesztsorozat végén fölrobbant a SpaceX emberek szállítására tervezett űrhajója, ami egy kifejezetten reményt keltő, sikeresen próbaküldetés végén, március 8-án tért vissza a Nemzetközi Űrállomásról. Elon Musk űripari cége a floridai Cape Canaveral Légibázis 1-es landolózónájában statikus hajtóműteszteket végzett az ISS-t oda-vissza gond nélkül megjárt űrhajóval, ennek során történt a meglehetősen nagy füsttel járó "rendellenesség". A hét asztronautára tervezett űrhajót egy speciálisan a tesztekhez épített állványra helyezték, és a próbák során alapvetően a kapszula Super Draco hajtóműveinek működését vizsgálták. Az űrhajót darabjaira szakító robbanás az utolsó próba során következett be magyar idő szerint szombat este fél tíz körül. A robbanásban nem sérült meg senki.

A történtekről elsőként a Florida Today űrhajózásra szakosodott újságírója, Emre Kelly számolt be. A tudósítás szerint mérföldekkel távolabb is lehetett látni a feketés, barnás, narancsszín füstöt, amit a lap fotóriportere meg is örökített (a fotós épp egy szörfös fesztiválon dolgozott a floridai Cocoa Beach-en, amikor észrevette a légibázis fái mögül fölemelkedő füstfelhőt).

A hivatalos közlés szerint minden jól ment a tesztsorozat alatt, azonban az utolsó hajtóműpróba során rendellenességet tapasztaltak. Hogy pontosan mi történt, egy kis ideig nem lehetett tudni, de aztán elég hamar kikerült Twitterre egy rossz minőségű, de kétségkívül hiteles videó, ami nem hagyott kétséget afelől, hogy

Ami a videó hitelességét illeti, annyit érdemes megemlíteni, hogy az @Astronut099 nevű felhasználó töltötte fel. Ő Tony Dees, NASA-alkalmazott és területi vezetőként a Kennedy Űrközpontban dolgozik (vagy dolgozott mostanáig). Az nem világos, milyen körülmények között jutott hozzá a balul sikerült teszt felvétele, de annyi biztos, hogy gyorsan terjedt, aminek feltehetően kevesen örülhettek a SpaceX-en belül. Tony Dees azóta törölte Twitter-fiókjából a feltehetően mobillal, egy monitorról felvett, rossz minőségű videót, de ahogy ilyenkor az lenni szokott, sokan lementették és számos helyre újra fel is töltötték azt, így nem kell sokat keresgélni, hogy például a YouTube-on megtaláljuk.

Mit érdemes tudni a rossz véget ért tesztről és az űrhajóról? A Crew Dragon a SpaceX emberes küldetésekhez kifejlesztett űrhajója, közeli rokona a Dragon teherűrhajóknak, amikkel a NASA szerződéses partnereként a SpaceX már jó ideje biztonságosan és megbízhatóan visz ellátmányt és kísérletekhez szükséges felszerelést a Nemzetközi Űrállomásra. A Crew Dragon űrhajót az amerikai űrkutatási hivatal kereskedelmi űrhajós programja (Commercial Crew Development, CCD) keretében fejlesztette ki a SpaceX, a program célja, hogy a NASA magáncégek részvételével újra amerikai űrhajóval legyen képes amerikai űrhajóst az ISS-re juttatni. Ezzel csökkenne az oroszoktól való függés - az űrsiklók 2011-es nyugdíjba vonulása óta ugyanis csak Szojuzokkal tud a NASA asztronautákat küldeni az űrbe, jó sok dollárért cserébe.

A Commercial Crew programban jelenleg a SpaceX és a Boeing a két prominens versengő cég, az utóbbi időben azonban a SpaceX elhúzott, jóval előrébb tartanak a fejlesztésekben. Március elején a Crew Dragon a Demo Mission-1 ember nélküli tesztküldetés során sikeresen eljutott az ISS-re, automatikusan dokkolt, majd miután levált, gond nélkül vissza is tért a Földre. A tervek szerint még idén nyáron valódi űrhajósokkal is tesztelték volna az új űrhajót (Demo Mission-2), amit egy rendkívül fontos próba, a repülés közbeni küldetésmegszakítás tesztje (In Flight Abort Test) előzött volna meg még a tavasszal. Itt szólt közbe a mostani robbanás.

Az In Flight Abort Testhez egy korábbi küldetésből származó, február 22-én sikeresen visszatért Falcon-9 első fokozatot használnák: a start után egy perccel, amikor a legnagyobb aerodinamikus terhelés (Max Q) éri a hangsebességnél is gyorsabban száguldó rakétát, egy lehetséges üzemzavart szimulálva aktiválják a Falcon önmegsemmisítő rendszerét, bekapcsolva a Crew Dragon mentőrakétáit, hogy kiderüljön, képes-e a rendszer mondjuk egy robbanás során megmenteni az űrhajóban ülő űrhajósok életét. Az űrhajó oldalába nyolc Super Draco rakétamotor van beépítve, egy ilyen vészhelyzeti szituációban ezek a másodperc töredéke alatt akkora tolóerőt fejtenek ki elvileg, hogy a felrobbanó rakétatesttől képesek a leváló űrkapszulát biztonságos távolságba menekíteni. A szombati tesztek során a Super Draco hajtóműveket tesztelték, úgynevezett statikus hajtóműpróbák sorozatával.

Hogy mi történt, miért robbant föl a márciusban még történelmet író űrhajó, azt hosszas és aprólékos vizsgálat fogja kideríteni, és amíg a NASA és a SpaceX ezt be nem fejezi, hivatalosan nemigen fognak semmit közölni. Ettől függetlenül a kép több olyan mozaikból áll, amiknek egy részét már most egymás mellé lehet helyezni.

Az emberes űrrepülésben a Gemini-űrhajók és az űrsiklók kivételével bevett biztonsági rendszer volt a már említett mentőrakétás módszer: a Mercury-, és az Apollo-programok űrhajói mind rendelkeztek ilyesmivel, a Szojuzoknál kétszer is megesett, hogy életet mentett a rakéta orrán lévő, szilárd üzemanyagú rendszer. Amiben a SpaceX megoldása ezektől nagyban különbözik, az, hogy a Super Draco hajtóművek folyékony üzemanyagúak. Ennek oka, hogy a tervezés egy korai szakaszában még alapvetően úgy volt, hogy a Crew Dragon űrhajók visszatéréskor (vagy egy marsi küldetés végén) saját erőből képesek lesznek puha landolásra a folyékony üzemanyagú rakétamotorok révén. Ezt az elképzelést menet közben elvetették, de a motorok maradtak, a mentőrakéta funkció került előtérbe, amit egyébként egy alkalommal már sikeresen ki is próbáltak.

Csakhogy míg a Szojuzok, a Saturn-V-ösök, vagy épp a rivális Blue Origin New Shepard rakétája esetében egyszeri használatra tervezett szilárd hajtóanyagú mentőrakétákról beszélünk, a Super Draco motorok többször használható, bonyolultabb rendszert alkotnak, ebből adódóan több hibalehetőséggel.

Az egyik ilyen hibalehetőség az üzemanyagtartályok strapabírása. A Super Draco hajtóművek dinitrogén-tetraoxid (NTO) és monometil-hidrazin (MMH) keverékével működnek, ezek a folyadékok nagy nyomású, gömb alakú tartályokban, egymás mellett találhatók az űrhajóban, és csak a hajtómű égésterében keverednek össze, öngyulladást eredményezve. Ha egy ilyen üzemanyagtartály megsérül, az könnyen vezethet végzetes robbanáshoz – és emlékezzünk vissza, a SpaceX-nek volt már egy hasonló, indítóálláson bekövetkezett robbanása, amiben odaveszett egy Falcon-9 rakéta és rakománya. Akkor az egyik üzemanyagtartály miatt történt a robbanás, a SpaceX át is tervezte a szénszálas kompozit eszközt.

Nehéz a Twitterre kikerült, irtó rossz minőségű, hulladék felbontású videófelvételből még csak hozzávetőleg is kibogarászni, hogy az űrhajó mely részéből indult ki a robbanás (a fotelszakértők mit nem adnának a nagy felbontású slow-mo verzióért, ami nagy valószínűséggel a SpaceX és a NASA mérnökeinek a rendelkezésére áll!). A kaotikus pixelhalomból annyi azonban látszik, hogy a robbanás villámgyors fehér villanása nem a hajtóműveknél, hanem közöttük, az űrhajó külső falánál jelenik meg. Azt persze nem lehet teljes bizonyossággal kijelenteni, hogy pont ott, ahol az üzemanyagtartályok vannak, de valamennyi valószínűsége van annak, hogy a tartályoknál kell keresni a robbanás okát. (Tegyük hozzá, hogy a videón látható robbanás is a nagy nyomású tartályok szétszakadására jellemző gyorsasággal történik.)

Nem szabad elfeledkezni arról sem, hogy az űrhajó már használt volt, túl egy napokig tartó űrutazáson, egy óceáni landoláson, és igaz, hogy csak rövid ideig, de nagy felületen érintkezett tengervízzel. Az esetleg az űrhajó belsejébe jutó sós, korrozív közeg is okozhatott olyan szerkezeti elváltozásokat, amik hozzájárulhattak a robbanáshoz. Mindezeken túl az sem zárható ki, hogy valami banális vagy éppenséggel speciális anyag- vagy gyártási hiba – a Super Draco hajtóművek részben 3D-nyomtatásos technológiával készülnek –, emberi mulasztás, vagy ezek tetszőleges kombinációja áll a történtek mögött.

Azt, hogy nagy fejtörést okoz a SpaceX mérnökeinek – és a mögöttük álló, homlokukat ráncoló NASA illetékeseknek – a Crew Dragon megsemmisülése, kitűnően jelzi, hogy sem a SpaceX, sem Elon Musk nem tweetelt egy sort sem az incidensről, csupán a SpaceX egyik szóvivője erősítette meg a robbanás tényét még aznap, annyit közölve, hogy a szakértőik a NASA-val szorosan együttműködve vizsgálják, hogy mi történt. Nem reagáltak a kiszivárgott videóra sem, ahogy azt sem kommentálták, hogy mi lett volna, ha egy ehhez hasonló robbanás akkor következett volna be, amikor a Crew Dragon az ISS-hez van kapcsolódva, vagy űrhajósokkal a fedélzeten épp oda tart.

Akárhogy is, egy dolgot mindenképp szem előtt kell tartani: mindenki jobban járt, hogy ez a robbanás a tesztek során történt. A tesztek ugyanis pont arra valók, hogy a rejtett hibák időben felszínre kerüljenek, hogy ne később, éles helyzetben veszélyeztessenek emberéleteket. A SpaceX és NASA is egybehangzóan ezt hangsúlyozták rövid közleményeikben. "Az ehhez hasonlatos anomáliák repülés előtti detektálása a fő ok, amiért a teszteket végezzük" – így a SpaceX, "Ezért tesztelünk: hogy tanuljunk, hogy elvégezzük a szükséges módosításokat, hogy biztonságosan haladhassunk előre a kereskedelmi űrprogrammal" – közölte Jim Bridenstine, a NASA igazgatója.

Egy biztos, a történtek kivizsgálása valószínűleg eltart még egy jó ideig, amiből az következik, hogy több hónapos csúszást lesz kénytelen elkönyvelni a SpaceX és a NASA a kereskedelmi űrprogram idénre tervezett elemeit illetően. Jó eséllyel 2019-ben már nem indul amerikai űrhajós a Crew Dragonnal az ISS-re, hacsak valami csoda folytán villámgyorsan meg nem találják a robbanás okát, és ugyanolyan gyorsan ki is tudják azt küszöbölni a leendő Crew Dragon űrhajókban. Jóval valószínűbb, hogy hosszú hónapokig, akár egy egész évig is eltart a nyomozás, a mentőrakéta-rendszer újratervezése és egy új, biztonságosabb Crew Dragon legyártása.

Öröm az ürömben, hogy közvetve érinti csak az incidens a SpaceX április 30-ra tervezett küldetését az ISS-re: a jól bevált (Super Draco hajtóművek nélküli) Dragon teherűrhajó szerződés szerint visz ellátmányt az űrállomásra, viszont eredetileg úgy tervezték, hogy a Falcon-9 rakéta első fokozata a Cape Canaveral-i 1-es landoló zónában ér majd földet, de az a szombati robbanás miatt egyelőre használhatatlan. A módosított küldetés során a landolás az Of Course I Still Love You drónhajóra történik majd az Atlanti-óceánon, miközben az 1-es landolóhelyet még javában takarítják a mérgező üzemanyag-maradványoktól.

(Borítókép: a Crew Dragon Super Draco hajtóműveinek 2015-ös tesztje. Fotó: SpaceX)