WASHINGTON – El módulo de aterrizaje lunar Peregrine de Astrobotic no logró llegar a la Luna debido a una falla en una sola válvula, lo que provocó trabajos para rediseñar la válvula y el sistema de propulsión masiva en el módulo de aterrizaje Griffin más grande de la compañía.
Astrobotic lanzado el 27 de agosto Informe del comité de revisión de fallos. La primera misión de Berggren lo examinó el pasado mes de enero. Esa misión sufrió una fuga de combustible horas después del lanzamiento, lo que impidió que la nave intentara aterrizar en la superficie lunar. En cambio, la nave espacial voló a través del espacio lunar durante 10 días antes de regresar a la superficie del Océano Pacífico Sur.
La investigación concluyó que la fuga probablemente fue causada por un mal funcionamiento de la válvula de control de presión (PCV), que permitió un flujo incontrolado de gas helio presurizado hacia el tanque oxidante de la nave espacial, provocando su ruptura. La válvula, llamada PCV2, funcionó normalmente en las pruebas previas al lanzamiento, pero falló después del lanzamiento.
La válvula perdió su capacidad de cerrarse debido a una “relajación inducida por la vibración” en los componentes roscados, lo que provocó una falla mecánica de la válvula, dijo John Horak, profesor de la Universidad Estatal de Ohio que presidió el comité de revisión, en una sesión informativa sobre el informe.
“Si lo agitas lo suficiente, puedes obtener algunos cambios en la configuración mecánica que evitarán que la válvula se selle. No es muy diferente a cuando el fregadero comienza a gotear”, dijo.
Como parte de la investigación, los ingenieros tomaron una válvula de presión de repuesto y la sometieron a entornos de impacto y vibración como aquellos a los que estuvo expuesta la válvula en la nave espacial. “Luego le pusimos helio y después de un número pequeño y moderado de ciclos, la válvula tuvo una fuga. Se podía escuchar la fuga a unos cuatro pies de distancia”, dijo. El informe indicó que las tasas de fuga en esas pruebas fueron similares a las observadas en la nave espacial.
La fuga de la válvula se produjo después de varios desvíos en el desarrollo del sistema de propulsión del Peregrine. Astrobotic decidió inicialmente en 2019 contratar a un proveedor para desarrollar el sistema de alimentación de propulsión, pero esa empresa tuvo problemas en la cadena de suministro después de la pandemia, lo que llevó a Astrobotic a trasladar ese trabajo internamente a principios de 2022.
Luego, Astrobotic tuvo problemas con las válvulas PCV originales de este sistema y, en agosto de 2022, decidió cambiar de proveedor. Si bien la válvula oxidante, PCV2, de ese nuevo proveedor pasó las pruebas de aceptación, una válvula similar en la línea de presión del tanque de combustible, PCV1, experimentó fugas. Astrobotic reparó la válvula PCV1 y descubrió que funcionaba normalmente. Luego, la compañía sometió la nave espacial a una serie de pruebas ambientales, incluidas vibraciones y acústicas.
“Aún consideramos que el PCV2 es un riesgo” después de esas pruebas previas al lanzamiento, debido a las correcciones del PCV1, dijo Sharad Bhaskaran, director de Peregrine Mission One en Astrobotic. La empresa decidió no realizar ninguna reparación preventiva en la PCV2 porque esta válvula no tenía fugas y también porque su ubicación en la nave espacial era de difícil acceso.
“Para acceder al vehículo para su reparación o sustitución se habrían requerido extensas operaciones quirúrgicas en la nave espacial”, afirmó, y en el proceso se habrían anulado las pruebas medioambientales que acababan de realizarse. “Esto, junto con el riesgo de causar algún daño si desmontamos y volvemos a montar la nave espacial, nos llevó a la conclusión de que era mejor pasar a la siguiente fase del programa y no reemplazar el PCV2”.
Horak dijo que el comité de auditoría no culpó a la empresa por esta decisión. “No veo ninguna decisión tomada en el período previo al lanzamiento en la que hubiera dicho: ‘Oye, creo que deberías haber hecho esto de otra manera'”, dijo. “Esas decisiones fueron en gran medida acertadas. Creo que el proceso de toma de decisiones por parte del equipo fue muy bueno”.
Lecciones aprendidas para Griffin
Astrobotic está incorporando cambios técnicos y de otro tipo desde Peregrine al módulo de aterrizaje lunar Griffin más grande, cuyo lanzamiento está programado para fines de 2025. Steve Clark, vicepresidente de módulo de aterrizaje y naves espaciales de Astrobotic, dijo que la compañía está trabajando con el proveedor de válvulas, que el La empresa ha rechazado, nómbrelo, rediseñar el LED.
El sistema de propulsión de Griffin también contendrá un regulador para controlar el flujo de helio utilizado para presurizar el tanque, así como válvulas de cierre de respaldo en caso de que fallen las válvulas de control de presión rediseñadas. “Si vemos el mismo mecanismo de falla en las válvulas de control de presión, la válvula de cierre también sería una forma de controlar el flujo hacia los tanques de oxidante y combustible”, dijo.
Astrobotic también está incorporando otras medidas correctoras y preventivas derivadas de la misión de Peregrine. Peregrine experimentó 24 problemas durante el vuelo además del problema de la válvula, ocho de los cuales se consideraron “de misión crítica” pero se resolvieron. Estos problemas incluyeron problemas con el software de vuelo, los sistemas de guía, navegación y control, así como un problema con la red de espacio profundo de la NASA utilizada para comunicarse con Peregrine.
“Estos problemas fueron resueltos en tiempo real por el equipo de control de vuelo”, dijo, y agregó: “Todas las lecciones aprendidas de estos problemas también se han integrado en GM1”. GM1 es la designación de la compañía para Griffin Mission One.
Esa misión tenía como objetivo llevar el Vehículo de Exploración Ártica Volátil (VIPER) de la NASA a la región del polo sur de la Luna, pero la NASA anunció en julio que había cancelado la misión debido a sobrecostos y cronogramas a pesar de que el vehículo estaba ensamblado y sometido a pruebas ambientales. . La NASA conserva la misión Commercial Lunar Payload Services (CLPS) que asignó a Astrobotic para esa misión, con planes para reemplazar el vehículo VIPER con otras cargas útiles o lastre.
El director ejecutivo de Astrobotic, John Thornton, dijo en la llamada que todavía hay algunas cargas útiles más pequeñas en GM1 volando, incluido un pequeño CubeRover desarrollado por la compañía, así como por la NASA, la Agencia Espacial Europea y un cliente no revelado.
“Hemos tenido docenas de conversaciones con personas que quieren volar el Griffin. Algunas de esas conversaciones son más avanzadas que otras. Ahora que tenemos capacidad de carga útil adicional, estamos en conversaciones con múltiples partes”, dijo.
Él y otros ejecutivos de la compañía dijeron que eran optimistas sobre las perspectivas de Griffin de un aterrizaje exitoso a pesar del fallido intento de aterrizaje de Berggren. La misión Berggren permitió a la compañía adquirir experiencia de vuelo en muchos de los subsistemas que se utilizarían en el Griffin. La misión también proporcionó a los empleados de la empresa experiencia en el manejo de naves espaciales y en el tratamiento de anomalías.
Thornton añadió que el enfoque de CLPS de trabajar con nuevas empresas de aterrizaje a precios mucho más bajos que las misiones gubernamentales tradicionales requiere una mayor aceptación del riesgo. “Estamos tratando de realizar una misión a un precio que antes no era posible, por lo que tenemos decisiones sobre dónde enfocarnos y qué tan rápido podemos lanzarla”, dijo.
“Creo que estamos muy cerca de ganar con Berggren. Tengo mucha confianza en que Griffin encontrará el equilibrio adecuado y lograremos ese objetivo”, afirmó.
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