Perdita di liquido refrigerante dalla Sojuz MS-22 (68S)

Penso che sia una cosa per chi oggi sta scrivendo i requisiti per i futuri veicoli da mandare su Marte, dove non sarà così “facile” mandare su un veicolo di ricambio :wink:

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Stavo pensando anche alle missioni interplanetarie, dove appunto nonostante la ridondanza dei sistemi “dare un’aggiustatina” non sarebbe una cosa disprezzabile… In futuro per validare procedure del genere invieranno hardware progettato ad hoc sia per la sperimentazione che per l’utilizzo in missioni future, con tutto il tempo di pensare bene le cose, … Sicuramente in questo caso per la Sojuz ci avranno già pensato e valutato pro e contro di una sperimentazione “reale” a fronte di budget di tempi e costi, ma sarebbe stato davvero interessante!

Non credo sia proprio possibile nemmeno in via teorica.

Tutta la fase di integrazione dei vari moduli Soyuz avviene a terra ed in camera pulita.
La Soyuz, ideata nei primi anni 60 del secolo scorso, non è stata pensata per effettuare riparazioni in orbita, a meno che non si tratti di sostituire qualche fusibile nel modulo orbitale o quello di rientro.

Per fare quello che proponi ci vogliono veicoli spaziali concepiti appositamente per effettuare tali operazioni, il che significa che dispongano di parti modulari facilmente sostituibili e pannelli di accesso per le operazioni in EVA.

Un esempio per tutti: lo Hubble Space Telescope.

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ammesso e non concesso che si tratti di un foro puntuale, una riparazione mi sembra poco praticabile soprattutto vista la scarsa mobilità che consentono le tute e l’instabilità dell’operatore che fluttua. Come dicono altri è ragionevole che per missioni lunghe e lontane si prevederanno degli strumenti manipolabili con un braccio robotico ( pinze, chiavi, saldatore…). Al di là di tutto questo rimarrebbe il problema della disponibilità di fluido frigorifero che non credo sia stoccato da nessuna parte e del sistema per pressurizzarlo e collegarlo in qualche modo all’impianto. A terra i punti di riempimento verranno con ogni probabilità non solo chiusi con valvole ma anche brasati/pressati in maniera permanente

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un problema ulteriore con i sistemi di raffreddamento a liquido è la necessità di fare lo spurgo delle bolle d’aria (o altri gas) che potrebbero bloccare il flusso, o causare cavitazione, quando passano attraverso una pompa. Per evitarlo ci vuole una macchina apposita, dotata di pompa che viene collegata all’impianto, fa il vuoto e poi immette il liquido facendolo circolare attraverso il sistema in ciclo chiuso, o separa il gas dal liquido, cosa che immagino non sia affatto banale in assenza di gravità. Il fatto di stare nel vuoto probabilmente semplifica questo passaggio…

La macchina va poi rimossa dall’impianto chiudendo il sistema (senza alcuna perdita!) su se stesso e aprendo un bypass. I connettori devono essere realizzati in modo tale da evitare l’ingresso di aria quando poi si chiude l’impianto.

In più ci potrebbero essere residui di metallo o di micrometeorite all’interno del circuito che potrebbero danneggiare rapidamente la pompa o ostruire l’impianto.

E’ una cosa che in passato ho svolto personalmente su un aereo russo per collegare un LiDAR all’impianto di raffreddamento dell’aereo stesso, l’M-55 Geofisika. Ricordo che dovemmo comprare questi connettori idraulici a tenuta dai russi che ci vendettero degli “spare” standard usati nella Buran e in altri progetti, magari proprio le Soyuz.

Fu un salasso (e non ho mai capito in quali tasche quei soldi siano andati esattamente…) ma erano veramente di qualità elevatissima perché permettevano di staccare l’impianto dalla macchina senza che potesse entrare aria o ci fossero perdite minime di glicole. La MDB infatti era LO specialista russo in questo settore e aveva realizzato proprio il sistema di raffreddamento della Buran. La macchina per il purge la realizzai insieme ad una piccola compagnia ingegneristica romana.

Può essere che alcune di queste considerazioni non si applichino alla Soyuz ma mi stupirei se fosse il contrario perché la “topologia” di un impianto di raffreddamento è quella: uno o più loop, con bypass, valvole, pompe, etc., magari più complicato. Comunque sia “accroccare” qualcosa del genere in orbita immagino sarebbe impensabile.

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Il problema è che l’impianto di controllo termico (raffreddamento) della Soyuz non si limita alla parte del modulo strumentale ma è composto da un vero e proprio “loop” che passa anche attraverso gli altri moduli, complicando non poco le cose.

Riassumendo:

Gli elementi radianti sono disposti attorno alla superficie esterna dello AO (Agregatniy Otsek - Compartimento propulsivo).

L’azoto liquido viene fatto circolare attraverso il PO (Priborniy Otsek - Compartimento strumenti) di forma a tamburo e pressurizzato, il quale ospita tutta l’avionica di volo, nonché i sistemi di controllo e comunicazione).
Entrambe i compartimenti fanno parte del PAO (Priborno-Agregatniy Otsek - Compartimento strumentale-propulsivo).

Il loop prosegue al disotto del PAO e dello SA (Spuskaemy Apparat - Apparato di rientro) e va diritto al BO (Bytovoi Otsek - Compartimento Domestico) dove entra, raffredda e poi esce diretto allo SA.

Una volta nello SA il loop esce nuovamente al disotto diretto verso il PAO.
Nel PAO rientra negli scambiatori di calore (collegati agli elementi radianti) e ricomincia il ciclo.

Come si vede data la natura del sistema, le sue connessioni ed i suoi vari passaggi, ogni ipotesi di metterci le mani in orbita è pura fantascienza.

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Pensavo proprio la sperimentazione di riparazione su un sistema non progettato per essere mantenibile in orbita. Certo che il cero non vale santo, concordo :smiley:

Qualsiasi movimento fatto in orbita, soprattutto all’esterno, deve essere attentamente studiato e valutato, in primis per la sicurezza degli astronauti stessi e poi della struttura…
Non ci si inventa una procedura di manutenzione per “vedere l’effetto che fa”… Soprattutto su apparati non progettati per la manipolazione in assenza di gravità e sensa un programma di collaudi sulla modifica…

Sarà interessante allora vedere come procederà l’installazione del radiatore su Nauka. Il pannello andrà installato e poi riempito di liquido.

Immagino che sia già presente sul modulo in qualche serbatoio e come dice @anon35088587, il vuoto renderà le operazioni di “degassing” (spero si possa dire così) possibili senza macchinari particolari.

magari si precarica l’impianto a terra e poi lo si connette in orbita durante una EVA?

Se ho capito bene quello che dice achipeppe il sistema è lo stesso per dei moduli che si devono staccare durante il rientro, quindi il loro distacco è previsto in orbita. E quindi considerato altamente affidabile.

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Adesso non ritrovo la fonte, ma ho letto che si tratta di un nuovo sistema “a piattina”, nel senso che vanno accoppiate ed imbullonate due flangie. Probabile che al centro di queste si trovi una serie di connessioni simili a quelle che collegano i moduli delle navette russe.

Se non si ritrova nulla di dettagliato in rete, allora vedremo “da vicino” durante la prossima EVA russa :slightly_smiling_face:

La mia curiosità era anche mirata a come e dove (da quale valvola e posizione) spurgheranno il sistema una volta messo in circolo il liquido.

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Nello spazio non sussiste il problema di fare il vuoto, quel circuito è già in condizioni di vuoto più spinto di quello che verrebbe raggiunto a terra.

Opinione mia non è primariamente rilevante. La riparabilità penso dipenda soprattutto dal danno (posizione/natura/estensione/raggiungibilità etc) a prescindere dalla complessità del sistema. Questo in generale, non è superfluo rimarcare che il sistema deve essere anche progettato per poter gestire una perdita senza rompersi. Ad esempio ci sono molti sistemi frigoriferi in cui il compressore è raffreddato dal fluido. Se non viene fermato subito, si rompe e hai voglia a ricaricare.
Che ci siano 2 10 o 20 scambiatori ha sicuramente un impatto (esempio se ci sono porzioni di circuito che possono rimanere isolate può essere più difficile inserire nella porzione raggiungibile tutto il quantitativo richiesto per questioni di pressioni o volumi massimi gestibili nella porzione raggiungibile).
Dovessi proporre un’idea, prevedere un braccio con delle prese a staffa da brasare direttamente su un tratto di tubo sano, già collegate al sistema di carico e con un tappo a brasare potrebbe essere valutabile come approccio. Ben più difficile chiudere la falla… lì è davvero un terno al lotto…

Possibile, certo, l’ho scritto, ma non ne sarei sicuro al 100%. Ci possono essere componenti che isolano rami del circuito e che necessitano di essere “primed”.

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Brasare? Nello spazio?

L’unico modo per riparare un circuito è che sia già progettato in sezioni con connettori che facciano anche la chiusura (tipo i tubi per irrigare, per capirci)…
Altri modi sono semplicemente inattuabili con una tuta EVA od in ambienti confinati come un modulo spaziale…

Per capire la difficoltà di riparare qualcosa in orbita che non era stato pensato per essere riparato basta vedere il caso della riparazione di AMS sulla ISS.
Anni di preparazioni a terra, strumenti creati ad hoc, decine di simulazioni nel NBL, etc…

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Confermato l’impatto con un MMOD la causa della perdita.

Le immagini riprese dal Canadarm2 hanno portato alla conclusione.

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Confermato quindi che:

  • la Sojuz MS-22 è stata perforata da un MMOD;
  • a Sojuz MS-22 tornerà a terra senza equipaggio;
  • la Sojuz MS-23 verrà lanciata in modalità automatica.
    Fonte
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Sono visibili da qualche parte? O forse dobbiamo attendere il prossimo numero di ODQN?

Copia/incolla dalla pagina telegram di Roscosmos:
"Experts concluded: Soyuz MS-22 should descend to Earth without a crew. Launch of Soyuz MS-23 on February 20, 2023 in unmanned mode.

It was previously planned that Roscosmos cosmonauts Oleg Kononenko and Nikolai Chub and NASA astronaut Loral O’Hara would go to the station on March 16 on this ship.

The expedition of Sergei Prokopiev, Dmitry Petelin and Francisco Rubio to the ISS is being extended. They will return to Earth on Soyuz MS-23."

Singifica che Kononenko non va su, e che Rubio scende giù con la Soyuz MS-23 (e non con Crew-6). E quindi in teoria Fedyaev rimane su Crew-6 (aspettando notizie più complete)

Io gli ho fatto una foto dalla console :stuck_out_tongue:
Il buco quasi non si vedeva (il detrito è entrato e non è uscito), si vedevano i depositi del refrigerante che è uscito

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