印度火箭将在48小时内修好 7月22日重新发射 月船2号登月时间不变

在印度太空研究组织(ISRO)发布正式公告前,我们只是知道临时取消“月船2号”发射是由于火箭低温上面级故障造成的。7月18日,ISRO已经全盘公开了故障原因,并称火箭工程师有能力在48小时修好上面级的故障,新发射时间确定为北京时间7月22日17:13。

故障原因 氧箱中的氦气罐接头漏气

昨天ISRO的科学家已经精确定位了火箭上面级的故障所在,浸泡在氧箱内的氦气瓶上的一个螺纹套管接头发生了泄漏,导致火箭出现了故障警报,随后印度宣布取消GSLV火箭的发射。那泡在液氧贮箱里的的氦气瓶又是何方神圣?氦是惰性气体,一般不容易发生化学反应,因此常被用作火箭各系统的增压介质,为燃料能够顺利进入燃烧室提供压力。

把氦气瓶浸泡在液氧贮箱中,一方面是没有设计多余的安装空间,另一方面是液氢贮箱的温度更低,对氦气瓶的质量要求就更高,因此选择放在零下183°的液氧中也是一种妥协的结果。但零下一百多度的低温也已经非常困难,一旦气瓶的零件有些许瑕疵,就会造成严重的后果,像这次氦气瓶接头漏气就是非常致命的故障。

你是不是觉得氦气瓶漏气这件事儿似曾相识?对了,3个月前,SpaceX的载人龙飞船就是因为四氧化二氮通过泄漏的管线进入了氦气瓶,导致龙飞船炸裂在测试台上,也让NASA对其期盼已久的载人飞行直接推迟了半年。试想印度15号如果不紧急叫停发射,等火箭上面级启动后会发生什么结果?很可能就是一枚太空烟花。

正在发射台上工作的火箭工程师向ISRO保证,一定会在48小时内彻底解决问题。基于对火箭工程师的充分信任,ISRO在7月18日下午正式决定让火箭的发射只推迟一周。之所以可以如此迅速的解决问题,主要是工程师不需要把火箭拉回总装大厅了,而是直接在发射台上进行维修作业。科学家们通过液氧贮箱上的维护窗口,直接堵住泄漏的接头,然后再进行保温处理。

治标治本 未来将改进接口方式

当然这只是治标不治本的抱佛脚之举,未来印度需要进一步提高GSLV火箭C20上面级的可靠性。由于印度的低温火箭技术偷师于俄罗斯,接口的处理上使用的是刚性接头,而不是美国常用的软性接头。刚性接头的可靠性高,但缺点是出问题后难以维护,俄罗斯解决这个问题的方法一般是直接更换发动机总成。

印度一个月只能生产两台台低温发动机,其中一台还用于地面测试。显然他们不具备直接更换发动机的条件和财力,也不会轻易改成软性接头。“我们将尝试为低温上面级增加一些附件,以解决这些异常。比如未来我们可能会把接头做成S型或者U型结构”,一位印度低温火箭科学家说。

发射窗口 机会很多但窗口期都很短

ISRO最初选择7月15号的发射日期,是因为这天的发射窗口是最长的,足足有十几分钟。从7月22日到月底的这几天,每天都会有一分多钟的发射窗口。因此即便22号再出什么幺蛾子,只要不是大问题,火箭都会在月底前发射升升空。一旦月底前不能发射,则下一个可用的发射窗口将在9月份打开。

值得一提的是尽管发射推迟了一周,但是“月船2号”着陆月球的时间并不会推迟,还是9月6号。原因是按照之前的计算,月船2号飞船将绕月飞行28天才能着陆,推迟发射一周后,只是将绕月飞行的时间缩短了7天而已。利用地球轨道加速的17天、地月转移的5天以及月球减速的4天一分钟都不会少。如果22日顺利发射,那么到月船2号落月总计只需要47天。

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