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一个破损的阀门导致Astrobotic耗资108亿美元的游隼月球着陆器任务失败

时间:2024-08-29 08:01 来源:网络

  据周二发布的一份任务报告称,Astrobotic公司的游隼月球着陆器未能抵达月球,原因是推进系统中的一个阀门出现了问题。公司领导在新闻发布会上说,工程师们已经重新设计了阀门,并在下一个着陆器格里芬的推进系统中引入了额外的冗余,以确保问题不会再次发生。

  这份报告来自于 1 月份游隼任务结束后不久成立的审查委员会。这次任务在 1 月 8 日发射几小时后就遇到了麻烦,当时工程师在轨道上首次启动了飞船的推进系统。

  此时,两个压力控制阀(PCV)打开后,燃料箱和氧化剂箱本应被氦气加压。但氦气开始不受控制地通过第二个阀门流入氧化剂箱,Astrobotic 首席执行官约翰-桑顿(John Thornton)在新闻发布会上解释道:这导致储气罐迅速严重超压。不幸的是,油箱随后破裂,并在任务的剩余时间里泄漏氧化剂。

  审查委员会主席约翰-霍拉克(John Horack)说,PCV 无法重新密封,很可能是由于阀门内部一些螺纹部件之间的振动引起的松弛造成的机械故障。遥测数据能够确定异常发生的位置和时间,这些数据与打开和关闭 PCV 的自主顺序以及推进系统上阀门的位置是一致的。工程师们还能够在地面测试中重现故障。

  虽然氧化剂泄漏仍在继续,但 Astrobotic 的团队仍能稳定飞船,为电池充电,并为有效载荷供电。但这一问题最终对任务造成了致命的影响,10.5 天后,飞船返回地球,在大气层中烧毁。

  由 34 人组成的审查委员会包括 26 名公司内部人员和 8 名外部人员。委员会不仅审查了任务期间收集的数据,还审查了飞行鉴定活动和部件测试的所有数据。最后,委员会确定,故障的可能原因是推进系统中的单个氦气 PCV 出现故障。

  董事会还编制了一份导致失败的事件时间表,该时间表可追溯到 2019 年,当时 Astrobotic 与一家未具名的供应商签订了开发推进馈电系统的合同。由于 COVID-19 大流行,该供应商开始出现技术和供应链问题,Astrobotic 于 2022 年初决定终止合同,在公司内部完成部分组装的馈电系统。

  Astrobotic公司的任务主管沙拉德-巴斯卡兰(Sharad Bhaskaran)说:此时,我们已经决定在公司内部完成格里芬的推进系统,进行更多的垂直整合。......这也降低了格里芬计划的一些风险,因为该计划比游隼计划复杂得多。

  但Astrobotic的工程师们开始遇到原供应商的推进组件--尤其是PCV--的问题。2022年8月,他们转向另一家未具名的PCV供应商,并在着陆器上安装了这些阀门。

  对推进系统进行的最后一组测试表明,两个 PCV 中的一个出现泄漏,但不是最终在轨道上泄漏的那个。那个PCV测试正常,而泄漏的PCV已经修复。虽然巴斯卡兰承认,由于第一个PCV在测试过程中发生泄漏,第二个PCV在我们的风险登记册中被确定为一个风险,但工程师们最终认为故障率很低,因为着陆器通过了最终验收测试。

  他为没有更换第二个 PCV 辩解说,这个 PCV 位于航天器内部更深处,需要对着陆器进行大范围手术,使最终测试失效,并带来拆卸和重新组装的额外风险。

  Horack 也认为团队的决策自始至终都是正确的:我真的发现,在审视这个团队和所发生的一切时......我看不到在发射前的流程中所做的任何决定,我会说,嘿,我认为你们应该换一种方式。

  这些发现已经开始为更大型的格里芬着陆器的开发提供参考,该着陆器目前计划在2025年底前发射到月球。除了重新设计阀门外,工程师们还在推进系统中引入了一个调节器,以控制流向燃料箱和氧化剂箱的氦气流量。

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