Le preoccupazioni di Thomas Stafford sulla sicurezza del Falcon 9

falcon-9

#1

https://www.astronautinews.it/2016/11/05/le-preoccupazioni-di-thomas-stafford-sulla-sicurezza-del-falcon-9/


#2

Per chi vuole approfondire, la NASA ha pubblicato l’originale della lettera di Stafford, accompagnata dal comunicato citato nell’articolo.


#3

Molto chiaro, diretto e preciso; e profetico, purtroppo. Sembrano le dichiarazioni dei nostri politici… :stuck_out_tongue_winking_eye:
Non avevo mai riflettutto sul fatto che con i vettori attuali il rifornimento avviene prima di avere gli astronauti a bordo; anche se poi il “topping” continua per compensare l’evaporazione. E anche sulla necessità di rimescolare (ricircolare) il LOX superraffreddato per evitatare il formarsi di zone a temperatura (e densità) diversa. Roba da “prop” guys.


#4

Secondo universetoday.com l’ufficio stampa di SpaceX, interpellato dai media sulla lettera di Stafford, ha risposto con queste parole:

“SpaceX ha progettato una procedura di rifornimento e lancio affidabile che riduce al minimo il numero di persone esposte ai pericoli del lancio e la durata del periodo critico. In base a tale procedura l’equipaggio salirà in modo sicuro a bordo della Dragon, il personale di terra si allontanerà, i propellenti saranno opportunamente caricati in breve tempo, quindi il veicolo sarò lanciato. Durante questo periodo sarà attivo il sistema di abort della Dragon. Nel corso dell’ultimo anno e mezzo, la NASA e SpaceX hanno condotto un’analisi dettagliata di tutti i potenziali pericoli di questo processo.”

Si aggiunge poi che SpaceX ha sempre seguito i protocolli di sicurezza della NASA e che saranno implementate le eventuali azioni correttive identificate sulla base dell’analisi dell’anomalia del 1° settembre.

Sui vari social i sostenitori di SpaceX tendono a considerare Stafford un “conservatore” (“se si è sempre fatto così [rifornire senza equipaggio], non vuol dire che si debba per forza continuare a fare così”) e a difendere la tesi: è più sicuro entrare in razzo scarico e poi avere a disposizione il comando di abort durante il rifornimento, che trovarsi a salire su un razzo già carico, senz’altra via di fuga, in caso di problemi, della “teleferica” dei tempi di Apollo.


#5

Quanto dura il caricamento del vettore?

Non sarebbe generalmente meglio avere gli astronauti nella capsula prima di caricare il vettore?
Nel senso che con il vettore carico, se gli astronauti si avvicinano al vettore per entrare nella capsula, sono completamente inermi e soggetti a qualunque incidente possa verificarsi.
Se invece gli astronauti fossero gia’ nella capsula quando si carica il vettore, in caso di incedente, l’escape system dovrebbe garantire l’integrita’ degli astronauti no?

Nella prima ipotesi, “astronauti nella capsula dopo”, in caso di incedente (seppur statisticamente basso credo) sulla rampa, gli astronauti non avranno opportunita’ di salvarsi se si trovassero nelle vicinanze del vettore in quel momento.

Nella seconda ipotesi, “astronauti nella capsula prima”, in caso di incedente potrebbero usufruire del sistema di sicurezza della capsula.

Per quale ragione si e’ dunque sempre scelto il contrario?


#6

L’escape system non riesce a funzionare in caso di esplosione! Ma hai visto “che botti” fanno i vettori quando esplodono?


#7

Beh… dal momento che la prima metà della previsione di Stafford (quella relativa alla pompa di ricircolo) si è già concretizzata con la distruzione di un vettore come nessuno era riuscito a fare negli ultimi 50 anni, forse c’è un motivo per cui “si è sempre fatto così”…
CVD a voler fare solo rivoluzioni dando per scontato che tutto il passato sia un inutile fardello di esperienze, prima o poi ci si sbatte il naso, e fortunatamente (per ora) il naso lo si è sbattuto senza coinvolgere la vita di nessuno…
Sui commenti non commento nemmeno, gente con una mentalità tanto pericolosa a cui non affiderei neanche la gestione di una bicicletta…


#8

Sei sicuro della tua affermazione? Non mi ricordo a che punto della discussione e su quale thread, si stava discutendo di un video simile a questo:

L’escape system non e’ progettato per dare sicurezza all’equipaggio in caso di failure, anche nel caso, sia questa un’esplosione?

Albyz non cercavo una risposta del tipo si e’ sempre fatto cosi’ dunque e’ giusto cosi’, altrimenti non si sarebbe mai cambiato nulla. Volevo capire quale e’ il fattore determinante che fa prendere questa decisione, lasciando gli astronauti in “balia degli eventi” nel momento in cui entrano nella capsula a vettore carico, rispetto all’entrar prima e affidarsi all’escape system.

Una ragione dev’esserci, del tipo l’ecape system non funziona in queste situazioni, l’attesa sarebbe troppo lunga o chissa’ cos’altro…


#9

Credo che per caricare l’ossidante ci vada qualche ora. Si tratta di pompare decine di t di liquido controllandone la temperatura, e bisogna anche far andare in temperatura il serbatoio e tutti i componenti del sistema carburante, comprese le turbopompe. Vedere il quasi-scrub dell’ultimo lancio cinese, in cui i cuscinetti delle turbopompe si rifiutavano di scendere di temperatura. Durante il caricamento ci sono gradienti di temperatura, che vanno controllati e gestiti; se le analisi di SpaceX (per quanto divulgato dal boss) sono corrette, è proprio la presenza di un certo gradiente di temperatura che ha contribuito all’esplosione del COPV.
Insomma, sono d’accordo con Albyz, sono fasi estremamente delicate, per cui starei molto attento a modificare la pratica consolidata in tanti anni (e zero incidenti, per quanto ne so, di voli manned ancora sulla rampa, tranne forse uno russo).


#10

Il video trova il tempo che trova, perché è volutamente montato facendo allontanare la capsula esattamente nel momento dell’esplosione e questo è ovviamente irrealizzabile, il sistema di fuga sarebbe altrettanto “salvifico” se l’attivazione arrivasse anche solo qualche decimo di secondo dopo quello che si vede nel video? dove sarebbe la capsula se il sistema di fuga tardasse UN solo secondo rispetto al video?
Il sistema di fuga non è istantaneo, mi pare che la separazione avvenga nell’ordine di pochi secondi dopo il rilevamento dell’anomalia e in questo caso ovviamente sarebbe stato troppo tardi.
Ricordo anche che Musk stesso ha dichiarato che dall’anomalia all’esplosione sono passati pochissimi millesimi di secondo, allora la domanda sarebbe, il sistema di fuga sarebbe stato in grado di rilevare un’anomalia tanto catastrofica da sorgere e concludersi nel giro di pochi millesimi di secondo, attivarsi e portare in salvo la capsula?

Per quanto riguarda il momento migliore in cui imbarcare l’equipaggio, tutto dipende dai failure mode del vettore e dal sistema di fuga e credo che statisticamente sia sempre stato valutato molto più probabile una failure catastrofica durante il caricamento rispetto ad una a rifornimento completato, e incrociando queste probabilità con le probabilità che il sistema di fuga porti in salvo con successo l’equipaggio (e quelle del personale in rampa di morire) posso presumere che le probabilità portino ad un’analisi del rischio favorevole al rifornimento prima dell’ingresso dell’equipaggio.
In parole povere è stata fino ad oggi giudicata come più probabile la perdita dell’equipaggio avendolo a bordo durante il rifornimento benché con il sistema di fuga attivo piuttosto che imbarcandolo successivamente nonostante alcune fasi non coperte dal sistema di fuga…
Spero che SpaceX sia arrivata a questa conclusione facendo un’analisi di questo tipo e non perché vincolata dall’utilizzo di propellenti super-cooled che rendono impraticabile la scelta “tradizionale”, mettendo allora in secondo piano la sicurezza in favore di altre scelte (o non scelte)… spero…
Insomma giudicare chi porta obiezioni di sicurezza banalizzando il tutto come fosse una guerra tra innovatori e conservatori o fra vecchio e nuovo mi sembra davvero ridicolo…


#11

Aggiungo a quanto detto da Alberto che sulla torre c’é un manipolo di tecnici di supporto che aiutano gli astronauti a prendere posizione. O é dai tempi di Apollo che non ci sono più?


#12

I tempi cambiano e anche le procedure; rimanere fossilizzati su quello che si è fatto nel passato non porta certo a dei miglioramenti e lo è un chiaro esempio anche quello che oramai succede ogni giorno negli aereoporti, prima si caricava il carburante con gli aerei vuoti, oggi invece, lo si fa quando i passeggeri sono già a bordo.

Con le nuove procedure utilizzate si miglioreranno comunque anche quelle relative all’equipaggio.

Ammiro Stafford e comprendo le sue perplessità, ma bisogna andare avanti apportando delle modifiche che terranno comunque in buon conto la vita degli astronauti.


#13

In merito ai tempi di caricamento dei propellenti, da questa timeline delle operazioni di lancio del Falcon 9 FT risulterebbe (se comprendo bene) che le operazioni preparatorie iniziano a T-45 e che impiegano meno di mezz’ora per riempire tutto. L’RP1 viene imbarcato su entrambi gli stadi da T-0:34:30, il LOX da T-0:33:30 nel primo stadio e da T-0:19:30 nel secondo.

Ho letto invece che le stesse operazioni su STS erano assai più lente e impiegavano almeno 3 ore. Qualcuno sa dove trovare informazioni esatte su questi tempi (e magari anche su quelli di caricamento del Saturn V)?


#14

Mi sembra di ricordare tempi di caricamento di 8-10 ore per lo Shuttle.


#15

Mi sembra più logico imbarcare gli astronauti a vettore carico piuttosto che in fase di caricamento. Anche solo per un fattore temporale, immagino che anche con un decimo o poco più del carburante in caso di esplosione la stessa sia bella grossa quindi gli astronauti meno tempo stanno in prossimità del vettore meglio è ovviamente imho.


#16

Cominciavano così presto, ma buona parte del tempo fino al lancio era solo topping per compensare il boiloff. È anche possibile però che il lungo tempo a serbatoi pieni non sia comprimibile, perchè necessario a stabilizzare termicamente qualche interfaccia (lanciare pochi minuti dopo il caricamento potrebbe avere alcuni componenti a lavorare in temperature fuori specifiche…ma è una pura speculazione da parte mia)


#17

C’erano per tutto il programma Shuttle. O non ti ricordi lo struggente video di addio della Closeout Crew?
video

STS non saprei, ma secondo l’Apollo 11 Flight Journal:

... It has been rendered liquid by being cooled to about -183°C, thereby allowing large quantities to be carried in large insulated tanks, At nine hours before launch, nitrogen gas is pumped through them to purge out air and water vapour contaminants. Six and a half hours before launch, the tanks are precooled to prepare them for the loading of LOX. ...

EDIT: ed ancora, dallo stesso sito, si legge che a -9 minuti dal lancio il PAO dice:

The major portion of the countdown during the early morning hour; [b]some five hours of work was taken to load the various propellants[/b] aboard the stages of the Saturn V launch vehicle.

#18

C’è un altra obiezione fatta sempre all’interno dell’ISS Advisory Committee e che onestamente a me fa molto più pensare rispetto alla ricostruzione del problema fino ad ora fatta:

[i]"The Falcon 9 booster, according to industry officials, also is the only large rocket world-wide in decades with helium bottles installed inside its liquid-oxygen tanks. During launch, the helium inside the bottles is released into the tank to maintain pressure while the liquid oxygen is consumed….

At the same meeting, Joseph Cuzzupoli, a former senior NASA manager who worked on the agency’s Apollo, Gemini and space shuttle programs, also expressed misgivings about SpaceX’s plans and the lack of NASA response. “Are we in the dark on this whole thing?” he asked.

Mr. Cuzzupoli told the committee that installing helium containers within fuel tanks—which entails putting wiring, sensors and tubing inside a potentially explosive environment—is “very unusual in my world, in my experience.” Such designs, he said “have been a no-no ever since Apollo.”

In 1970, a spark from an exposed wire inside an oxygen tank caused a life-threatening fire on board Apollo 13, bound for the moon. The crew managed a safe return to Earth, but NASA changed designs to prevent a similar incident."[/i]

Vedendo la cosa molto dall’esterno a me onestamente verrebbe da pensare sia molto più probabile un qualsiasi problema elettrico al sistema immerso nell’ossigeno rispetto al tipo di ricostruzione fin qui fatta… credo che il risultato di una scintilla in quell’ambiente possa portare agli stessi risultati… dubbio mio non supportato da altri dati, probabilmente con le ricostruzioni fatte e la telemetria dovrebbe essere possibile indirizzare o escludere tale ipotesi.


#19

Probabilmente dentro il serbatoio dell’He e del LOX ci sono solo sensori; la valvola di pressurizzazione del serbatoio può essere passiva (un riduttore di pressione). Non è detto che ci siano alimentazioni verso dispositivi all’interno, come lo stirrer di Apollo13. Però fa pensare.


#20

Ovviamente questo non lo sapremo mai a meno di non lavorare per SpaceX…

Però questa è la fonte più grande del mio scetticismo a proposito della “rivoluzione commerciale” dello spazio. I privati puntano solo al profitto, spesso anche solo a massimizzare i dividendi a fine anno.
Sicuramente non sarebbe la prima volta che un’azienda prende scelte non verso la massima sicurezza per raggiungere obiettivi che altrimenti non si riescono a raggiungere, l’ultimo esempio famoso è quello del diesel VW.

Non ci resta che sperare che le pressioni su NASA per avere un lanciatore commerciale entro due anni non gli facciano chiudere un occhio in caso dovessero notare cose del genere…