歴史的なNASAの月ミッション、打ち上げ前に燃料漏れをトラブルシューティング

Dec 09, 2023

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歴史的なアルテミス I ミッション（世界で最も強力な実用ロケットを使用する月周回無人試験飛行）は、今週ついに飛行を開始する可能性があるが、チームは打ち上げに向けていくつかの問題のトラブルシューティングを再度行っている。

NASAのミッションチームは火曜日の午後、フロリダ州ケネディ宇宙センターで、ロケットがカテゴリー1のハリケーンに耐えるなど、数週間にわたるさまざまな技術的問題や挫折との戦いの末に行われる別の打ち上げの試みに先立って、ロケットへの燃料補給を開始した。 何時間もの間、燃料補給は順調に進んでいるように見え、これまでの2回の打ち上げ試行よりもカウントダウンがさらに進んだ。

その後、東部標準時午後 9 時 30 分頃、断続的な漏れが発生し始め、その量は NASA 当局が期待していた閾値を時折超えていました。

NASAの広報担当デロル・ネイル氏は、「チームは打ち上げディレクターのチャーリー・ブラックウェル・トンプソンに対し、（漏洩測定値が）安全基準を超えて再び上昇した場合、ここからできることは多くないとアドバイスした」とNASAの広報担当デロル・ネイル氏は打ち上げに関する同局の公式ライブストリームで述べた。 。

これらの漏れにより、関係するタンクへの燃料補給が停止せざるを得なくなりました。そしてNASAは「レッドクルー」、つまりロケットに推進剤を積んだ状態で修理を行うよう特別に訓練された職員のグループを配備した。 彼らは漏れを止めることを期待していくつかのナットとボルトを締めた。

ネイル氏によると、その作業は東部時間午後11時直前に終了し、給油作業が再開されたという。

ネイル氏によると、その後、気象予測や発射後の追跡データを提供することでNASAを支援している軍部門であるイースタン・レンジが、レーダーの1つが故障したと発表したという。 問題はイーサネット スイッチの故障で、交換には 1 時間以上かかり、その修正に関するテストは現在も進行中です。

ミッションは依然として夜間に開始される予定で、ケネディ宇宙センターからの打ち上げは水曜東部時間午前1時4分に開始された2時間の打ち上げ枠内でいつでも行われる予定だ。 火曜日の夕方に表面化したすべての問題を考慮すると、NASAは東部時間午前1時4分の打ち上げを進めることはできなかったが、打ち上げ枠のどの程度深くまで打ち上げが起こるかはまだ明らかではない。

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一般の人は、NASA のライブ ストリームを視聴することでミッションを追うことができます。また、発射場の近くにいる人は、さまざまな公共のビーチや展望スポットから空を眺めることで、ミッションを追うことができます。ロケットが飛行した場合。

打ち上げの試みは、ハリケーン ニコールがフロリダを通過したわずか数日後に始まり、発射台エリアに最大時速 160 マイル (87 ノット) の風をもたらしました。 嵐が確実に脅威に成長することが明らかになった時には、ロケットを屋内に戻す十分な時間がなかった、と宇宙機関は述べた。

NASAによると、ロケットはオリオン宇宙船の10フィート（3メートル）のコーキングが剥がれるなど、軽微な損傷しか受けなかったという。 技術者らはまた、ロケットが発射台に設置されている間、ロケットのエンジン領域につながる高さ33フィート（高さ10メートル）の構造物、いわゆるテールサービスマストアンビリカルの電気接続もチェックしている。

アルテミスIミッションマネージャーのマイク・サラフィン氏は、「その特定の臍帯にはまだおかしな点がある」と述べたが、技術者らはコネクタと同じ情報を提供できる他の情報源を持っていると語った。

また、発射時にコーキングが外れる可能性は「わずかにある」ものの、アルテミスチームはそれが許容できるリスクの範囲内であると判断したとサラフィン氏は述べた。

そのコーキングは、打ち上げ前の最後の数時間に提起されたさらに別の問題であることが判明しました。 東部時間午前1時直後、カウントダウン時計がT-10分で止まっていたため、最終分析の結果、たとえコーキングの一部が飛んだとしても、リスクは許容できることが確認されたとネイル氏は語った。

ミッションが離陸すれば、スペース ローンチ システム (SLS) ロケットが 4 つのメイン エンジンと 2 つのサイド ブースターを点火して空中に飛び、宇宙に向かう途中で夜空を燃え上がる様子が視聴者に期待できます。 オリオン宇宙船はロケットの頂上に乗り、宇宙に到達した後に離脱します。 オリオンは人間を運ぶように設計されているが、この試験ミッションに参加する乗客は、将来の乗組員を助けるために重要なデータを収集するマネキンなど、さまざまな種類の無生物となる。

軌道に到達した後、探査機は月周回の旅に出発し、約25日半かけて約130万マイル（200万キロ）を移動すると予想されている。 オリオン号はその後、12月11日にサンディエゴ沖で太平洋に着水する予定で、回収チームが近くで待機し、安全に輸送する予定だ。

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このミッションの目的は、NASA エンジニアのために大量のデータを収集し、宇宙飛行士の搭乗が許可される前に、SLS ロケットとオリオン宇宙船が期待どおりに動作することを証明することです。

NASAが月面に恒久的な前哨基地を設立するという目標に向かって取り組んでいる中、アルテミスIは、ますます困難になる長期にわたる一連のミッションの最初のミッションにすぎない。 アルテミス II はアルテミス I と同様の経路をたどりますが、宇宙飛行士が搭乗します。 今年後半に計画されているアルテミスIIIでは、初めて女性と有色人種が月面に着陸すると予想されている。 このミッションは月の南極をターゲットにする予定で、そこには永久に影に覆われた地域に氷やその他の資源が存在し、宇宙飛行士が長い月面歩行をする際にそれを維持できる可能性がある。

フロリダからの打ち上げでは常に天気がワイルドカードだが、予報担当者らは火曜夜、水曜早朝には天候が90％良好になる見込みだと述べた。

燃料漏れの問題もよく知られているかもしれません。 アルテミスIミッションチームは以前、ロケットに過冷却された液体水素を積み込む際に漏れが発生するというトラブルに遭遇しており、これはアルテミスの最初の2回の打ち上げ計画（およびそれらの計画の中止決定）における中心的な問題であった。 9月の最新の試行の後、NASAはいくつかのトラブルシューティングを行い、ロケットに燃料補給テストを実施した。 その実験は計画通りにはいきませんでしたが、宇宙機関は成功とみなし、すぐに次の打ち上げ計画の計画に移りました。

数時間にわたる燃料補給プロセスが始まると、NASAは、燃料漏れを避けるために採用されたゆっくりとした方法である、燃料を装填するための「より優しく、より穏やかな」アプローチと呼ぶものを進めた。 カウントダウンの時計の針がこれまでのアルテミス1号打ち上げ試行時よりも低かったため、東部標準時午後9時現在、大きな問題は報告されていない。 問題が発生したのは、SLS ロケットの中核段であるロケットの巨大なオレンジ色の部分が完全に燃料で満たされ、継続的に「補充」するだけで済むようになってからでした。

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当局者らは先週の記者会見で、燃料漏れの根本にあった可能性のあるナットやボルトを締めるつもりだったかどうか、また発射台での対応のために「赤い乗組員」が派遣されたのではないかと質問された。

しかし、NASAの探査システム開発ミッション部門の副管理者であるジム・フリー氏は、そうではないと述べた。

「それは現在のスケジュールには含まれていません」とフリー氏は語った。

NASAが打ち上げを進めた場合、その旅の最も重要な瞬間のいくつかは、そびえ立つオレンジ色のロケットがパッドを通過した直後に起こるでしょう。

ロケットは離陸後約 1 分で Max Q (航空宇宙用語で、ロケットが軌道に乗るまでに必要な最大の応力に耐えることを本質的に意味する) を経験します。 次に、ロケットは意図的に部品を脱ぎ捨て始め、部品はオリオン宇宙船から海に落ち、最終的に単一のエンジンがガムドロップ型のカプセルに取り付けられたままになります。

そのロケットエンジンは、オリオンを正しい軌道に乗せるためにいくつかの重要な燃焼を行う必要があり、その中には打ち上げから約50分後の非常に短い燃焼と、30分後の別の20分間の燃焼が含まれる。 ミッション開始から 2 時間後、カプセルは大型ロケット エンジンから分離され、残りの航行は搭載された小型スラスターのみに頼って操縦されます。

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これはテストミッションですが、NASA、そして 41 億ドルの SLS の構築を支援した企業請負業者は、このミッションに大いに期待しています。

このロケットの開発は予算を数十億ドル超過し、予定よりも何年も遅れており、当初の予測よりもはるかに高価になったコストの膨張をめぐって、頑固な中傷者や批判に直面している。 宇宙機関は、たとえ途中で対処すべきハードルがあったとしても、設計したアーキテクチャが約束通りに機能することを証明したいと切望している。

CNNのアシュリー・ストリックランドとクリスティン・フィッシャーが寄稿した