Ein kritisches Kraftstoffsteuerventil wurde für die Startanomalie des Atlas V defekt, die ein vorzeitiges Abschalten der Triebwerke der ersten Stufe der Raketen während des letzten Starts eines Cygnus-Frachtfrachters zur Internationalen Raumstation (ISS) im vergangenen Monat erzwang - das war jedoch erfolgreich bei der Lieferung der Nutzlast in die vorgesehene Umlaufbahn.
Nachdem die Mitarbeiter des Atlas-Raketenherstellers United Launch Alliance (ULA) die Hauptursache für den Triebwerksausfall identifiziert hatten, haben sie nun den Booster für den nächsten geplanten Start in der Verarbeitungsanlage auf ihrer Startrampe in Cape Canaveral gestapelt, teilte das Unternehmen in einer Erklärung mit Freitag.
Die Centaur-Oberstufe der Atlas-Raketen feuerte nach der Anomalie der ersten Stufe länger als normal, rettete den Tag, indem sie den erheblichen Schubmangel wettmachte und „Cygnus in eine präzise Umlaufbahn brachte, die genau der erforderlichen Genauigkeit entsprach“, sagte ULA.
ULA hofft, den Start der 20-stöckigen Rakete bereits in diesem Sommer wieder aufnehmen zu können, beginnend mit der Nutzlast des MUOS-5-Kommunikationssatelliten für die US-Marine.
Nach einer sorgfältigen Untersuchung zur vollständigen Auswertung aller Daten stellte das ULA-Engineering-Team „eine Anomalie mit der MRCV-Baugruppe (RD-180 Mixture Ratio Control Valve) fest, die während der Boost-Phase des Flugs zu einer Verringerung des Kraftstoffdurchflusses führte“, bestätigte das Unternehmen in einer Stellungnahme.
Die ersten Stufen des Atlas V werden von den in Russland hergestellten RD AMROSS RD-180-Motoren angetrieben. Die Doppeldüsenantriebe waren bisher bei 62 Atlas-Starts absolut zuverlässig.
Die RD-180 werden mit einer Mischung aus RP-1-Kerosin und flüssigem Sauerstoff betrieben, die in der ersten Stufe gespeichert werden.
Das Triebwerk der zweiten Stufe des Centaur RL10C-1 musste einen Schub- und Geschwindigkeitsmangel ausgleichen, der sich aus einem 6 Sekunden kürzeren als geplanten Zünden der RD-180-Motoren der ersten Stufe ergab.
"Der Zentaur [obere Stufe] brannte länger als geplant", sagte Lyn Chassagne, ULA-Sprecherin, gegenüber dem Space Magazine.
Tatsächlich feuerte Centaur eine Minute länger als geplant, um Cygnus in die richtige Umlaufbahn zu bringen.
"Die Unterbrechung der ersten Stufe erfolgte ungefähr 6 Sekunden früher, aber der Zentaur konnte weitere ungefähr 60 Sekunden länger brennen und Missionserfolg erzielen, wodurch Cygnus in die erforderliche Umlaufbahn gebracht wurde", sagte ULA.
MUOS-5 sollte ursprünglich am 5. Mai starten. Der Start wurde jedoch kurz nach der Atlas V-Startanomalie unterbrochen, die beim Start des Orbital ATK Cygnus OA-6-Versorgungsschiffs zur ISS für die NASA am 22. März 2016 aufgetreten war.
Seitdem hat ULA eine gründliche Untersuchung durchgeführt, um die Grundursache zu ermitteln und Korrekturen zu ermitteln, um das Problem mit der MRCV-Baugruppe (RD-180 Mixture Ratio Control Valve) zu beheben, während alle Starts von Atlas V verschoben wurden.
ULA hat ihren gesamten Bestand an RD-180-Motoren inspiziert, analysiert und getestet.
Am vergangenen Freitag wurde die erste Stufe von Atlas V für den Start von MUOS-5 in der Vertical Integration Facility (VIF) von ULA im Space Launch Complex-41 auf der Cape Canaveral Air Force Station in Florida errichtet. Die fünf Vollmotoren wurden angebracht und der Centaur ist der nächste.
In dieser Konfiguration, die als LVOS-Betrieb (Launch Vehicle on Stand) bezeichnet wird, können Techniker weiter prüfen und bestätigen, dass die RD-180-Motoren bereit sind, einen Start zu unterstützen.
Der zweistufige Atlas V für MUOS-5 wird in seiner leistungsstärksten 551-Konfiguration mit fünf an der ersten Stufe angebrachten Feststoffraketen-Boostern, einer einmotorigen Aerojet Rocketdyne RL10C-1 Centaur-Oberstufe und einer Nutzlastverkleidung mit 5 m Durchmesser gestartet.
Die RD-180 sollten 255,5 Sekunden oder etwas mehr als 4 Minuten lang feuern. Stattdessen schalteten sie vorzeitig ab, was zu einer verringerten Geschwindigkeit führte, die durch den Centaur RL10C-1 ergänzt werden musste, um die beabsichtigte Umlaufbahn zu erreichen, die zum Erreichen des umlaufenden Außenpostens erforderlich ist.
Das mit flüssigem Sauerstoff / flüssigem Wasserstoff betriebene Aerojet Rocketdyne RL10C-1-Triebwerk sollte 818 Sekunden oder etwa 13,6 Minuten lang feuern. Der einzelne Motor erzeugt 22.900 lbf Schub.
Die erste und zweite Stufe von Atlas V sind so vorprogrammiert, dass sie schnell auf eine Vielzahl anomaler Situationen reagieren, um das Unerwartete zu berücksichtigen. Die Raketen- und Startteams führen unzählige Simulationen durch, um auf ungewöhnliche Situationen zu reagieren.
"Das robuste Systemdesign, die Software und die Fahrzeugmargen des Atlas V ermöglichten das erfolgreiche Ergebnis dieser Mission", sagte Chassagne.
"Wie bei allen Produkteinführungen werden wir uns weiterhin auf den Missionserfolg konzentrieren und daran arbeiten, die Bedürfnisse unserer Kunden zu erfüllen."
ULA hat derzeit ein einjähriges Manifest zukünftiger Atlas V-Starts in der Pipeline. Es umfasst eine breite Palette von Nutzlasten für die NASA, US-amerikanische und ausländische Regierungen sowie Militär- und Handelskunden, die alle darauf angewiesen sind, dass die ULA ihre 106 aufeinanderfolgenden Starts mit einer 100% igen Erfolgsgeschichte seit der Gründung des Unternehmens im Jahr 2006 beibehält.
Der Raumfrachter Orbital ATK Cygnus CRS-6 wurde mit 3513 kg (7700 Pfund) wissenschaftlicher Experimente und Hardware, Crewzubehör, Ersatzteilen, Ausrüstung und Stationshardware für das Orbitallabor beladen, um über 250 Forschungsexperimente zu unterstützen, die von an Bord durchgeführt wurden die Expedition 47 und 48 Besatzungen.
Cygnus kam am 26. März wie geplant erfolgreich an und legte auf der ISS an.
Ein genaues Datum für den Start von MUOS-5 in der Eastern Range muss noch von der US Air Force bestätigt werden.
ULA koordiniert derzeit die Starttermine mit den Kunden für die verbleibenden Starts von Atlas V im Jahr 2016.
Die 15.000 Pfund schwere MUOS-Nutzlast ist ein taktisches Schmalband-Satellitenkommunikationssystem der nächsten Generation, mit dem die Bodenkommunikation für US-Streitkräfte in Bewegung erheblich verbessert werden soll.
Laut ULA erwarten sie nur minimale Auswirkungen und planen den Abschluss aller für 2016 geplanten Starts, einschließlich der Asteroidenmission OSIRIS-REx mit höchster Priorität für die NASA, für die ein bestimmtes Startfenster erforderlich ist.
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