Firefly נעמד מניסיון השיגור השני בגלל מזג האוויר

במטרה להגיע בהצלחה למסלול, Firefly אמורה לשגר את FLTA002 – טיסת ההדגמה השנייה של רכב השיגור אלפא – במשימה המכונה “To The Black”. השיגור ממתחם שיגור החלל 2 מערב (SLC-2W) בבסיס כוח החלל ונדנברג בקליפורניה, הרכב אמור כעת להתרומם לא לפני ספטמבר. 19 בחלון מ-15:00 עד 19:00 PDT (22:00 עד 02:00 UTC).

ניסיון שיגור ביום ראשון עבר קרצוף לאחר הפלה פחות מדקה לפני פתיחת החלון ובעקבותיו עיכובים בכל החלון. לאחר מכן, הקבוצות עמדו על הזדמנות נוספת ביום שני בגלל מזג האוויר.

FLTA002 ינסה להציב מספר לוויינים קטנים במסלול מעגלי נמוך של 300 ק”מ (LEO) עם נטייה של 137 מעלות.

ניסיון השיגור המסלולי הראשון של Firefly הופסק במהלך שריפת השלב הראשון בספטמבר. 3, 2021, בעקבות כשל במנוע 14 שניות לשיגור. למרות השבתת המנוע הזו, הרכב הצליח לשמור על שליטה במשך כמעט שתיים וחצי דקות, לפני נפילה, מה שהוביל את מפעילי הקרקע להפעיל את מערכת סיום הטיסה.

פיירפליי הצליחה לשחזר את מכלול המנוע למטה, מה שאיפשר להם להבין שהמנוע כבה מוקדם עקב כשל בפינים בקו המתח אל שסתומי המנוע הראשיים, מה שגרם להם לסגור ולכיבוי המנוע. מצב כשל זה היה מגובה בנתונים שהתקבלו מהרכב, אשר דיווחו על ירידה בזרם על מסילת החשמל ועל סגירת השסתום.

מייסד Firefly, טום מרקוסיץ’, ציין שהמנועים בטיסה 1 היו “גסים” יותר ממנועים חדשים יותר ולכן יצרו יותר רעידות במהלך הטיסה. עם זאת, ליתר בטחון, צוותים העבירו את המוליך החשמלי יותר למעלה על הרכב שבו הרעידות פחות חזקות, מה שמבטיח שמצב הכשל לא יחזור על עצמו.

אלפא הוא רכב שיגור דו-שלבי שנבנה ופותח על ידי Firefly Aerospace. עם מטרה בסופו של דבר להיות מסוגל להכניס 1,170 ק”ג של מטען לתוך LEO, הרכב עומד על 29.48 מטרים. ל-Alpha יש מסה למסלול גבוהה משמעותית משל משגרי לוויינים קטנים אחרים, כמו Electron של Rocket Lab או Rocket 3 של Astra, שהדגימו הצבה של עד 300 ק”ג ו-25 ק”ג לתוך LEO, בהתאמה.

השלב הראשון של אלפא מצויד בארבעה מנועי Reaver 1, הפועלים על נפט RP-1 וחמצן נוזלי (LOX). יש לציין כי ריבר מנצל את מחזור מנוע הברז, כלומר במקום להיות בעל מחולל גז נפרד לסובב את הטורבינות, נעשה שימוש בלחץ מתא הבעירה הראשי. עם זאת, מכיוון שגז הפליטה המשמש לסובב את הטורבינה עדיין מותש, זה עדיין נחשב למנוע במחזור פתוח.

כל מנוע ריבר מייצר דחף מרבי של 200 קילו-ניין ומשיג דחף ספציפי של 296 שניות בוואקום של החלל. עבור מנועי רקטות, הדחף הספציפי של המנוע עומד ביחס ישר למהירות הגז המתיש; עבור Reaver, מהירות הפליטה הממוצעת המרבית היא ~2,900 מ”ש.

השלב הראשון והשני של אלפא בנויים שניהם מחומרים מרוכבים של סיבי פחמן היוצרים מיכלי מדחף ללא אניה קלים במיוחד. בדומה ל-Falcon 9, לשני השלבים יש את מיכלי ה-RP-1 שלהם בתחתית עם מיכל ה-LOX למעלה, עם צינור העברה להעברת LOX למנועים.

FLTA002 אנכי ב-SLC-2W לפני ההשקה. (קרדיט: מייקל ביילור עבור NSF)

השלב השני מצויד במנוע Lightning 1 יחיד, שהוא גם מחזור מנוע טפח המסוגל לייצר דחף של 70 N.

על גבי השלב השני מונחת ירידת מטען הפחמן-מרוכבת. עבור “To The Black”, יש בפנים מספר מטענים קטנים. ראשית, מורים בחלל ישיקו את Serenity 3U CubeSat, אשר יאסוף נתוני טיסה במהלך משימתו ויהפוך אותם לזמינים לקהילה החינוכית.

כמו כן, טס ב-FLTA002 ה- TES-15 3U CubeSat של נאס”א, בעל בלם אקסו הניתן לפריסה שישמש לאימות מערכות מרכז מסה עבור כניסות חוזרות עתידיות. המטען הזה הוא חלק מהמטען של נאס”א טכנולוגיה לוויינים חינוכיים תוכנית, המעניקה לתלמידים את ההזדמנות לעבוד על לוויינים.

המטען הסופי יהיה PicoBus של Libre Space Foundation, שיפרוס שישה פיקו-לוויינים. כל הלוויינים הללו הם מדגמי טכנולוגיה לתקשורת, חישה מרחוק ועוד.

שמונה שעות לפני ההשקה, הצוותים יתחילו לערוך תשלומים אחרונים בפנקס. במהלך הזמן הזה, רכב ה-Alpha יופעל ויבצע בדיקות חיישנים, שאמורות להסתיים עד T-6 שעות. בשלב זה יתחילו להעמיס על הרכב הליום, המשמש ללחץ ולמילוי חוזר של המיכלים כשהם מתרוקנים במהלך העלייה.

ב-T-5 שעות ו-15 דקות, הרכב יתחיל להעמיס ב-RP-1. כעבור 45 דקות, הרפידה תתפנה, ותפנה את מקומו לתחילת עומס LOX ב-T-3 שעות ו-40 דקות. טעינת ההנעה תימשך עד 20 דקות לפני השיגור כאשר הרכב ייכנס לספירת מסוף. בשלב זה, הרקטה תהיה מתודלקת במלואה (הן עם RP-1 והן עם LOX), ותתוסף ללא הרף בשני חומרי ההנעה.

ארבעת מנועי ה-Reaver 1 בשלב הראשון יתלקחו ב-T-1.8 שניות תוך שימוש ב-TEA-TEB – תרכובת פירופורית, כלומר היא נדלקת במגע עם חמצן. בעירה זו תהיה ירוק עז ותסמן על התנעת המנועים. בהנחה שכל ארבעת המנועים והרכב הם נומינליים, מהדקי השיגור ישתחררו מבסיס הרכב ויתנו לו להתרומם.

ב-T+1:13 יעבור הרכב בלחץ אווירודינמי מרבי. ב-T+2:37, ארבעת מנועי השלב הראשון יכבו, באירוע שנקרא Main Engine cutoff (MECO), לפני שהשלבים נפרדים והשלב השני ידליק את המנוע שלו.

פחות מדקה לאחר מכן, ב-T+3:25, ייפרס הירי. השלב השני יישרף עוד ארבע דקות, לפני כיבוי ב-T+7:40. עם זאת, בשלב זה המשימה לא הסתיימה, שכן השלב יתדרדר עד T+53:57 כאשר המנוע יתלקח בשנית, הפעם לשתי שניות. זה יעלה את המסלול האליפטי הראשוני למסלול מעגלי של 300 ק”מ.

לאחר מכן, אלפא תפרוס את כל שלושת המטענים, ותסיים את משימתה ב-T+1:01:57.

במקרה של הצלחה במשימה, Firefly מקווה לשגר את FLTA003 בסוף 2022, שכנראה תהיה משימת ELaNa 43 עבור נאס”א.

(צילום מוביל: FLTA002 על הפנקס לפני ההשקה. קרדיט: ג’ק בייר עבור NSF)

Leave a Comment