Superkold ilt gik i forbindelse med kompositmaterialer og fik SpaceX-raket til at eksplodere

Med en serie af gigantiske eksplosioner forvandledes en Falcon 9-raket fra rumfirmaet SpaceX i september til vragdele på affyringsrampen på rumcentret i Cape Canaveral i Florida.

Eksplosionen var usædvanlig, fordi raketten end ikke var under opsendelse.

Samtidig var den yderst uheldig for Facebook, som havde en 1,3 milliarder kroner dyr satellit om bord på raketten. Den skulle have været sendt i kredsløb for at levere billigt internet til Afrika.

Læs også: SpaceX havde brud på helium-systemet ved eksplosion

Hverken SpaceX eller firmaets stifter, Elon Musk, gav dengang nogen uddybende kommentarer om eksplosionen. SpaceX konstaterede i en meget kort opdatering, at raketten gik tabt i forbindelse med forberedelse til en statisk affyring på rampen. Ingen personer kom til skade.

Senere skrev rumfirmaet, at 'anomalien' stammede fra det øverste trins ilttank og indtraf, mens raketten var ved at blive tanket. Og tilføjede, at SpaceX ville affyre en ny raket i november. Den måned befinder vi os jo nu i, og SpaceX har fortsat ikke nogen raketter klar på affyringsrampen.

Til gengæld står Elon Musk nu frem på amerikansk tv og beretter mere detaljeret om årsagerne til eksplosionen.

»Det er et virkeligt overraskende problem. Det er ikke noget, man har stødt på før i raketkonstruktionens historie,« siger han til CNBC.

Problemet knytter sig den superkolde ilt, som har reageret med selve konstruktionen af kompositmaterialer med kulfibre inde i brændstoftanken. Det er en alvorlig akilleshæl. Dels fordi raketter har brug for ilt til afbrændingen af sit brændstof, dels fordi tankningen af ilt er et af de områder, hvor Musks raketter skiller sig ud.

»Dette er en af de sværeste udfordringer, vi nogensinde har skulle løse,« erkender Elon Musk.

SpaceX med meget koldere ilt

Falcon 9-raketten flyver ligesom mange andre raketter via forbrændingen af flydende petroleum med oxygen. Men dels fordi ilt og petroleum anvendes som brændstof i 1-trinnet af opsendelsen, der ikke er i nærheden af rummet, dels fordi når raketten er ude i rummet,er der intet ilt, så er raketten nødt til at medbringe sin egen tank med ilt.

Det mest oplagte er at bruge ren ilt, men i gasform fylder ilt alt for meget. Så når det skal med en raket, skal ilten først køles ned til typisk minus 183 grader celsius, for så bliver det flydende og fylder meget mindre. Typisk fylder og vejer ilten - hvad enten den er ren eller bundet i molekyler sammen med andre grundstoffer - faktisk mere end selve brændstoffet. En meget stor del af rakettens løftekraft skal bruges til at løfte den nødvendige ilt.

Læs også: Elon Musk-biografi afslører nervepirrende øjeblikke før første launch

SpaceX er dog gået et skridt videre end andre raketter ved at nedkøle ilten yderligere. SpaceX foretrækker, at tankene med ilt er nedkølede helt ned til 206 minusgrader. Men nu tyder det på, at den supernedkølede ilt måske har været for kold og har været ved at fryse til is og blive fast, hvilket sker ved 218 minusgrader.

Ifølge New York Times kan det have været tankene med flydende helium inde i tankene med ilt, som kan have fået temperaturen til at falde yderligere og skubbe ilten ud over de 218 minusgrader.

Denne risiko opstår, fordi ilttanken i rakettens andet trin indeholder flere runde tanke med helium, der er tryksat til 380 bar under flyvning. Helium fra tankene bliver ført tæt forbi brændkammeret på andettrinnets Merlin-motor, hvor helium bliver opvarmet og derefter sendt ind i brændstoftankene for at holde trykket. Men før heliummet når så langt, ligger det i en tank med ilt, hvor heliummet opbevares ved 268 minusgrader.

Ny opsendelse om en måned

Denne teori kredser Elon Musk også yderst kort omkring i det korte interview, om end han altså ikke uddyber, hvordan ilten er blevet for fast, eller hvad der skete, da ilten overgik fra flydende til fast form.

En udbredt teori er, at den faste ilt har ført til forkert tryk eller antændt en heliumtank af kulfiber-komposit inde i selve iltanken, hvilket så igen kan have udløst eksplosionen, der forvandlede raketten og Facebooks dyre udstyr til sodede vragdele tilbage i september.

Selv om Elon Musk altså erkender, at problematikken omkring den faste ilt, kulfiber-materialet og det flydende kolde helium udgør en særdeles svær udfordring for SpaceX, siger han i interviewet til den amerikanske tv-station, at rumfirmet satser på en ny opsendelse i midten af december.

Se interviewet med Elon Musk her.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Det viser bare endnu engang, at de største udfordringer ved at bygge en vædskeraket ikke er at lave ild og trykkraft, men derimod at køle... åbenbart også uden at lave yderligere fyrværkeri.

  • 7
  • 1

Hidtil har det jo virket fint - men de seneste versioner har, så vidt jeg husker, netop presset køling og ilttryk for at opnå yderligere løftekapacitet. Det burde jo så være uproblematisk at vende tilbage til mindre ambitiøse køling & tryksætninger for hurtigt at komme i luften igen.

Men det ER altså imponerende at man overhovedet kan finde årsagerne....

  • 8
  • 0

"Det mest oplagte er at bruge ren ilt, men i gasform fylder ilt alt for meget. Så når det skal med en raket, skal ilten først køles ned til typisk minus 183 grader celsius, for så bliver det flydende og fylder meget mindre." ...Er flydende kold ilt, ikke stadig at betegne som ren ilt..?

og..

"Problemet knytter sig den superkolde ilt, som har reageret med selve konstruktionen af kompositmaterialer med kulfibre inde i brændstoftanken." ...Vil det sige, at den flydende ilt er trængt ind i kompositmaterialet og efterfølgende fysisk har ødelagt det med udvidende iskrystaller ?

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten