Artemis II, Giderilemeyen Hidrojen Sızıntıları Nedeniyle Ertelendi

Minik moleküller ay görevini sekteye uğratırken yakıt dolum provası durduruldu

Pazartesi günü Kennedy Space Center'da NASA'nın Artemis II için gerçekleştirdiği temsili geri sayım tanıdık bir sorunla karşılaştı: mühendisler, Space Launch System roketi ile mobil fırlatma platformu arasındaki bağlantıda ortaya çıkan hidrojen sızıntılarını dizginleyemedi. İki günlük Islak Prova (Wet Dress Rehearsal - WDR) birçok aşamayı başarıyla geçti ancak sıvı hidrojen sızıntı oranındaki ani artış, kontrolörlerin geri sayımı T-eksi 5 dakika 15 saniyede sonlandırmasına ve aracın tahliyesine başlamasına neden oldu. Ajans yöneticileri, ekipler telemetri verilerini incelerken ve ikinci bir ıslak prova planlarken, Artemis II için en erken pratik fırsat olarak Mart ayını —ilk uygun fırlatma penceresi 6 Mart EST ile 20:29'da (7 Mart 01:26 UTC) açılıyor— hedeflediklerini belirttiler.

Hidrojen sızıntıları dizginlenemiyor — ne ters gitti?

Sızıntı, Artemis I sırasında NASA'yı zorlayan aynı noktada görüldü: Yer tanklarından SLS merkez aşamasına aşırı soğuk sıvı hidrojen ve sıvı oksijen taşıyan yaklaşık 9 metrelik (30 fit) bir çift kol olan Kuyruk Servis Direği Göbek Bağları (Tail Service Mast Umbilicals - TSMU). Fırlatma platformunda, TSMU konektör plakaları araç üzerindeki eşleşen arayüzlerle birleşir; kalkış anında ise temiz bir şekilde ayrılmaları gerekir. Sıvı hidrojenin -253 °C (-423 °F) civarında tutulması gerektiğinden, sızdırmazlık elemanları ve yumuşak malzemelerin boyutları ve sertlikleri mikroskobik sızıntı yolları açacak şekilde değişebilir. Hidrojen molekülleri en küçük ve en hafif kimyasal türlerdir ve oda sıcaklığında etkili bir şekilde görünmez olan çok küçük kusurlardan sızabilirler.

NASA mühendisleri küçük sızıntıları normal kabul ediyor ve arayüz çevresindeki hidrojen konsantrasyonunu izliyor. Yetkililer, operasyonların durdurulması gereken katı bir güvenlik eşiği —konektör muhafazasında yaklaşık yüzde 4'lük bir hidrojen konsantrasyonu— belirlemiş durumdalar. Bu haftaki prova sırasında bu eşik birden fazla kez aşıldı. Ekipler prova sırasında sızıntıyı giderme adımları denedi: sıvı hidrojen akışını durdurmak, arayüzün ısınmasını bekleyerek contaların yeniden oturmasını sağlamak ve yakıt akış hızlarını ayarlamak. Yakıt ikmal ekipleri bir noktada araca 750.000 galondan fazla yakıtı tamamen yüklemeyi başardı ancak sonrasındaki sızıntı oranı artışı, roket dahili güce geçmeden ve tanklarını basınçlandırmadan önce deneme geri sayımının sonlandırılmasına neden oldu.

Hidrojen sızıntıları dizginlenemiyor: güvenlik ve program etkileri

Hidrojen sızıntıları önemlidir çünkü personel ve kamu güvenliğini doğrudan etkiler ve zaman çizelgesi riskine yol açarlar. Hidrojen konsantrasyonu güvenli sınırın üzerine çıktığında, yer ekipleri platformu boşaltmalı ve hassas operasyonları durdurmalıdır; WDR sırasında tam olarak bu yaşandı. Prova, kalkış hariç tüm fırlatma olayları zincirini test etmeyi amaçlıyordu, buna son kapatma prosedürleri de dahildi: bir yer ekibi Orion kapsülünün kapağını kapatıp sabitledi ve geri sayımın terminal aşamasına ulaşabilmesi için platformu boşaltmaya hazırlandı. Orion'un kapak basınçlandırmasındaki bir valfin bu kapatma görevleri sırasında yeniden sıkılması gerekti ve ekipler soğuk hava etkileriyle uğraşırken yer haberleşmesinde ses kesintileri yaşandı. Sızıntı artışı, yardımcı güç ünitelerinin aktivasyonu ve ana motorların yönlendirme kontrolü de dahil olmak üzere son uçuş öncesi kontrollerin gerçekleştirilmesini engelleyerek birçok maddenin kontrolsüz kalmasına neden oldu.

WDR fırlatmadan ziyade yerdeki sorunları ortaya çıkarmak için tasarlanmış bir prova olduğundan, gecikme ölçülü bir tepki olarak görülmelidir: NASA yöneticileri verileri inceleyene, hataları giderene ve başka bir tam provayı tamamlayana kadar kesin bir fırlatma tarihi belirlemeyecektir. Bu süreç fırlatma platformunda gerçekleştirilebilir veya onarım ve ek testler için roketin Araç Montaj Binasına (Vehicle Assembly Building - VAB) geri götürülmesini gerektirebilir. Her iki seçenek de zaman maliyeti taşır: geri çekme ve onarımlar genellikle haftalar sürer; tekrarlanan platform denemeleri ise Orion'un planlanan yörüngesi için yörünge geometrisine bağlı dar pencerelere sığmalıdır.

Görev profili ve Mart penceresi neden önemli?

Artemis II, NASA'nın insanları Ay'a geri döndürme planındaki ilk mürettebatlı uçuş testidir. Komutan, pilot ve görev uzmanlarından oluşan dört mürettebat üyesi, bir şeyler ters giderse uzay aracının Dünya'ya güvenli bir şekilde dönebilmesini sağlamak için Ay'ın uzak tarafı etrafında bir serbest dönüş yörüngesi (free-return trajectory) kullanan bir Ay uçuşunda Orion uzay aracının içinde yer alacaklar. Görev iniş yapmıyor ancak Orion'u, mürettebatlı moddaki SLS roketini ve astronotları Ay'ın güney kutbuna indirmeyi amaçlayan sonraki görevler öncesindeki entegre yer operasyonlarını doğrulayan kritik bir adımdır.

Ay'ın Dünya'ya göre konumu yörüngeleri kısıtladığından, Artemis II için her ay planlanan serbest dönüş yoluna ve güvenli bir atmosfere giriş koridoruna izin veren yalnızca birkaç fırlatma fırsatı bulunmaktadır. Bu haftaki WDR'den sonraki en erken pratik fırsat 6 Mart'tır (iki saatlik pencere EST ile 20:29'da açılıyor), bu nedenle NASA ekipler ikinci bir tam provaya hazırlanırken resmi hedefi "mümkün olan en erken fırlatma fırsatı" için Mart ayına çekti.

Operasyonel dersler ve sızıntı sorununun geçmişi

Hidrojen yönetimi uzay uçuşları için uzun zamandır çetin bir mühendislik zorluğu olmuştur. 2022'deki Artemis I kampanyası benzer sızıntı davranışlarıyla karşılaşmış; araç, ekiplerin hidrojen yükleme prosedürlerini ayarlamasının ve operasyonel çözümler üretmesinin ardından nihayetinde fırlatılmıştı. Bu geçmiş deneyim mevcut yaklaşımı şekillendiriyor: yöneticiler bir fırlatmayı aceleye getirmek yerine WDR sonucunu uygulanabilir veri olarak değerlendiriyor; TSMU arayüzündeki sensörlerden gelen okumaları, valf davranışlarını ve bu hafta platform kamera ve ses sistemlerini zorlaştıran soğuk hava gibi ortam etkilerini analiz etmek için mühendislik laboratuvarlarına ve uçuş kontrol konsollarına geri dönüyorlar.

Mevcut seçenekler arasında düzeltmeler uygulanmış halde WDR'yi tekrarlamak veya donanım değişiklikleri ve daha derin incelemeler için aracı Araç Montaj Binasına geri götürmek yer alıyor. Geri çekme işleminin tamamlanması günler, düzeltici çalışmaların yapılması ise haftalar sürebilir; platform provalarının tekrarlanması da kabul edilebilir Ay geometrisi etrafındaki kısıtlı zamanı tüketir. Uçuş güvenliği gereklilikleri ek kısıtlamalar getirir — örneğin, uçuş sonlandırma sisteminin devreye alınması, fırlatma hazırlıklarına bağlı 20 günlük bir operasyonel pencere oluşturur ve bu da olası takip denemelerinin zamanlamasını etkiler.

Bu durum mürettebat ve program için ne anlama geliyor?

Artemis II mürettebatı provadan önce tıbbi karantinadaydı; NASA, eğitimlerine devam etmek ve yeni fırlatma tarihini beklemek üzere serbest bırakılacaklarını açıkladı. Bunun gibi gecikmeler astronot programlarını, göreve hazırlığı ve kamuoyunun beklentilerini aksatsa da, bunlar aynı zamanda bir WDR'nin açık amacıdır: sorunları araç henüz yerdeyken ortaya çıkarmak ve düzeltmek. NASA, astronotlar, çalışanlar ve halk için güvenliğin en öncelikli konu olmaya devam ettiğini ve yalnızca donanım ve prosedürlerin hazır olduğundan emin olduklarında ilerleyeceklerini vurguladı.

Programatik olarak bu olay, büyük ve karmaşık bir fırlatma sistemini işletmenin ödünleşimlerini vurguluyor: olgunlaşmış fırlatma platformları, yeni ağır kaldırma roketleri ve aşırı soğuk yakıtların her biri, testlerde avlanması gereken hata modları sunar. Artemis mimarisi —Orion, SLS, yer sistemleri ve yeni operasyonel uygulamalar— gerçek zamanlı olarak test ediliyor. Bu WDR sırasında elde edilen veriler, ajansın Mart ayındaki bir kalkışa doğru ilerleyip ilerleyemeyeceğini, ek platform testleri için kısa bir uzatmaya mı ihtiyaç duyduğunu yoksa onarımlar için bir geri çekme mi planlaması gerektiğini belirleyecek.

Şimdilik mühendisler Tank ve göbek bağı sensörlerinden gelen telemetri verilerini inceleyecek, sızdırmazlık elemanlarının ve valflerin kriyojenik sıcaklıklarda nasıl davrandığını gözden geçirecek ve donanım laboratuvarlarında düzeltmeleri test edecekler. Amaç sadece bu sızıntıyı gidermek değil, aynı zamanda Artemis programı insanları tekrar Ay yüzeyine göndermek için bir sonraki daha yüksek riskli görevlerini gerçekleştirmeden önce, mürettebatlı operasyonlarda rokete yakıt ikmali yapmak için tekrarlanabilir, düşük riskli bir prosedür üzerinde uzlaşmaktır.

Kaynaklar

• NASA (Artemis II Islak Prova ve fırlatma operasyonları hakkındaki basın materyalleri)
• Kennedy Space Center (fırlatma platformu ve Araç Montaj Binası operasyonları)
• NASA Artemis programı teknik bilgilendirmeleri ve SLS/Orion sistem dokümantasyonu