سنحاول أن نصف بإيجاز دور الهيليوم في نظام الدفع لمركبة ستارلاينر، أين هي المخاطر عند حدوث مثل هذا التسرب ولماذا، في رأيي، وافق مهندسو بوينغ على الرحلة على الرغم من أنهم كانوا يعرفون حتى قبل الإطلاق أن خط الهيليوم كان يتسرب
في 7 يونيو أبلغنا هنا أن طاقم مركبة الفضاء ستارلاينر التابعة لشركة بوينغ (الملعونة) تمكن من إرساء المركبة الفضائية في محطة الفضاء الدولية، مع التغلب على تسرب الهيليوم في محركات التحكم الخاصة بها.
هنا خطرت ببالي فكرة: لماذا تحتاج المحركات إلى الهيليوم؟
عادةً ما تكون مقالاتي غير موضوعية ويمكنك قراءتها في أي وقت، لكن هذه المرة انحرفت قليلاً عن عادتي. سنحاول أن نصف بإيجاز دور الهيليوم في نظام الدفع لمركبة ستارلاينر، حيث تكمن المخاطر عند حدوث مثل هذا التسرب ولماذا، في رأيي، وافق مهندسو بوينغ على الرحلة على الرغم من أنهم كانوا يعرفون حتى قبل الإطلاق أن خط الهيليوم كان يتسرب[1].
تشتمل المركبة الفضائية ستارلاينر على 64 محركًا تؤدي أدوارًا مختلفة، 28 منها عبارة عن محركات تحكم RCS (نظام التحكم في التفاعل). هذه هي المحركات التي تحرك المركبة الفضائية وتتحكم في حركتها الزاوية [2]. ويمكن رؤية بعض هذه المحركات في الشكل أدناه
تم تصنيع محركات RCS الخاصة بمركبة Starliner بواسطة شركة Aerojet Rocketdyne، طراز MR-104 [4] [5]. يتم إنتاجه باستخدام تقنية الدفع الأحادي، أي أن الوقود يتدفق فوق ركيزة تحفيزية تؤدي إلى اشتعال الوقود وبالتالي إنتاج الدفع المطلوب. هذه التكنولوجيا قديمة جدًا وتم تجربتها لأول مرة حتى قبل الحرب العالمية الثانية. الميزة الكبرى - ليست هناك حاجة لمؤكسد، وهذا بالطبع يقلل من تعقيد النظام ويزيد من موثوقيته. على الرغم من تطوير تقنيات الدفع الفضائي الأكثر كفاءة على مر السنين، إلا أن هذا النوع من الدافع لا يزال يستخدم في مجموعة متنوعة من الأنظمة، بما في ذلك ستارلاينر.
جيد، غاز الهيليوم يستخدم في محركات التحكم في المركبات الفضائية لضغط الوقود. يوضح الشكل أدناه مخططًا مبسطًا لنظام الوقود لمحرك دفع واحد نموذجي بثلاثة محركات (رسمت ثلاثة محركات بشكل تعسفي، ويختلف عددها بالطبع حسب الحاجة). لم أتمكن من العثور على الرسم التخطيطي لنظام الدفع Starliner عبر الإنترنت، لكنني أقدر أنه مشابه تمامًا.
يتم ضغط الوقود في خزان التخزين بواسطة الغاز ويتم فصله عنه بمساعدة غشاء مطاطي. وعند إعطاء الأمر بفتح الصمام، يخرج الوقود من الخزان إلى محرك محدد ينتج الزاوية المطلوبة للمركبة الفضائية.
دعونا نتذكر، وفقًا لقرار المهندسين، يمكن أن تحتوي المركبة الفضائية على عدة خزانات، وذلك من أجل خلق التكرار بحيث إذا حدث عطل في خزان وقود/هيليوم واحد، فلن يؤثر ذلك على النظام بأكمله.
حسنًا، بعد التعمق أكثر، ماذا يمكننا أن نستنتج؟ بداية، قد يكون تسرب الهليوم مشكلة خطيرة. إذا تسرب الهيليوم، فلن يتم ضغط الوقود ولن يتم إمداده بالمحرك. ثانيا، يبدو أن العطل حدث في صنبور تعبئة الهيليوم.
والسؤال الذي يطرح نفسه الآن، لماذا تم إطلاق المركبة الفضائية في النهاية وتمت المهمة في النهاية بنجاح؟ أنا هنا أدخل بالفعل عالم التخمين والقليل من التكهنات، لكننا سنظل نحاول تقديم تخمين مدروس. من كل عمليات البحث التي قمت بها، لم أجد أي بيانات حول حجم التسرب، لكنهم يتحدثون عن تسرب "صغير" [6]، لذلك من الممكن أنه على الرغم من التسرب، لا يزال هناك ما يكفي من ضغط الهيليوم المتبقي للدفع. الوقود نحو المحرك . قضية أخرى هي بالطبع التكرار. كما قلنا، تمتلك Starliner 28 محركًا، لكن ليس من الضروري أن يتم تغذيتها من خزان واحد. يبدو أن المركبة الفضائية لديها عدة "فروع" متوازية يتكون كل منها من مجموعة من محركات RCS المتصلة بخزان واحد. مثل هذا التخطيط يخلق التكرار - إذا كان هناك خطأ في واحد أو أكثر من الفروع، فلا يزال من الممكن الاستمرار في المهمة. وتحظى هذه الفرضية بمزيد من التأكيد، نظرًا لوجود حديث عن إيقاف تشغيل ثلاثة إلى خمسة محركات RCS.
مثل كل مقالاتي، هذا المقال مخصص أيضًا لابنتنا ميشال المتوفاة.
מקורות
[1] وكالة ناسا وبوينج ترصدان 3 تسربات للهيليوم على متن مركبة ستارلاينر قبل الالتحام بمحطة الفضاء الدولية
[4] تقوم شركة Aerojet Rocketdyne بشحن سفن Starliner الدافعة لإعادة الدخول
[5] السيد-104J 440N
[6] شرح تسرب الهيليوم في طائرة بوينغ ستارلاينر من قبل المهندس - "الطاقم ليس في خطر"
תגובה אחת
شكرا المادة مثيرة للاهتمام والمفيدة