SpaceX的目标是在1月8日重返太空,因为该公司已经正式确定是什么原因导致其猎鹰9号火箭在去年9月在佛罗里达州的发射台上爆炸。在今天早上的在线更新中,SpaceX详细说明了火箭故障的来源——一个复杂的过程,包括碳纤维断裂导致超冷氧气点火。该公司表示,他们已经查明了所有可能导致这种可燃材料相互作用的“可信原因”,并采取了纠正措施,以确保同一事故不再发生。
事故发生在9月1日上午的佛罗里达州卡纳维拉尔角,事故发生后,SpaceX公司被迫将其所有车辆停飞。事故发生时,Falcon 9号正在为即将进行的静态点火试验加油,这是SpaceX公司在火箭发射前的例行程序,目的是检查火箭的发动机是否正常工作。在加油过程中,“猎鹰9号”在一个巨大的火球中爆炸,导致火箭及其本应携带进入太空的通信卫星被毁。
该事件的视频显示,爆炸是从火箭顶部开始的,SpaceX后来将问题的源头缩小到了火箭上部的氧气罐。它是储存第二级发动机所需的超冷液氧推进剂的燃料箱,也就是飞行器的顶部。除了液氧外,这个容器里还有三个较小的容器,用来储存非常冷的氦。它们被称为COPV,用于复合材料包覆压力容器,它们负责在飞行过程中给油箱加压;这些容器中的氦填充了氧气离开储罐时留下的空间。看来这些氦压力容器所用的材料可能与罐中的氧气发生了不良反应。
容器由铝内衬和碳纤维复合材料构成。SpaceX能够从事故中找到一些碎片,公司发现了COPV的一些奇怪之处。某种原因导致了这些容器的铝衬里皱缩,在材料上产生了扣。根据SpaceX的说法,最有可能的情况是,储罐中的一些液氧汇集到这些扣环中,并被困在那里。然后,包裹在氦容器上的一些碳纤维可能断裂,造成摩擦,点燃了捕获的氧气。此外,这些容器中的氦也冷得难以置信——冷得可能导致汇集的液氧变成固体。固体氧由于摩擦而燃烧的可能性更大。
这一过程或多或少符合首席执行官埃隆•马斯克(elonmusk)对去年失败的解释。SpaceX说,它的事故调查小组与美国联邦航空管理局、美国宇航局、国家运输安全委员会和美国空军合作,收集了3000多个渠道的数据,以查明发生了什么。这似乎是很多信息,但事故发生的时间非常短暂。从最初的故障迹象到车辆丢失,整个事件只持续了93毫秒。事故发生一周后,马斯克说,这次事故将成为该公司有史以来“最困难、最复杂”的一次事故,并指出爆炸没有明显的热源。最后,SpaceX确定了故障的一些可能原因,所有这些都涉及到混合氧气的情况。
SpaceX表示,现在最有可能导致故障的原因已经确定,它正在实施一些短期和长期的改变,以避免未来出现类似情况。首先,SpaceX将把更热的氦装入压力容器,显然是为了避免将任何液态氧转变成固体。此外,该公司还将返回到以前的方式加载氦已被证明是成功的。至于长期,SpaceX表示,它将创造一种新的设计,以防止氦容器屈曲,尽管该公司没有具体说明这些设计变化将是什么。目前还不清楚到底是什么导致了屈曲。
随着事故调查的结束,距离SpaceX计划的下一次发射还有不到一周的时间。这次飞行将把10个小型探测器送入轨道,供卫星运营商铱星公司使用。这次发射将在加州范登堡空军基地的SpaceX基地进行,不过具体飞行时间尚未公布。如果这趟航班真的在本周末起飞,对该公司来说将是一次非常短暂的转机。2015年6月,SpaceX的一枚火箭在发射过程中发生爆炸,SpaceX用了6个月时间才恢复飞行。
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