Місячний посадковий модуль Peregrine від Astrobotic не зміг дістатися до Місяця через несправність одного клапана, що призвело до роботи над перепроектуванням клапана та загальної рушійної системи на більшому посадковому модулі компанії Griffin.

27 серпня Astrobotic опублікувала звіт комісії з розслідування аварій, яка розглядала політ Peregrine Mission One у січні. Ця місія зазнала витоку палива через кілька годин після запуску, що не дозволило космічному кораблю спробувати здійснити посадку на Місяць. Замість цього космічний корабель летів через цислюнарний простір протягом 10 днів, перш ніж увійти в атмосферу над Південною частиною Тихого океану.

Розслідування дійшло висновку, що витік, ймовірно, стався через несправність клапана регулювання тиску (PCV), що дозволило неконтрольований потік гелію-пресового агента в окислювальний бак космічного корабля, розірвавши його. Клапан, позначений PCV2, працював нормально під час передпольотних випробувань, але вийшов з ладу після запуску.

Клапан втратив здатність ущільнюватися через «вібраційне розслаблення» в різьбових компонентах, що призвело до механічної несправності клапана, сказав Джон Горак, професор Огайоського державного університету, який очолив комісію з розслідування, на брифінгу про звіт.

«Якщо ви достатньо сильно струсите його, ви можете отримати деякі зміни в механічній конфігурації, які запобігатимуть ущільненню клапана. Це майже те саме, що коли ваш кран починає крапати», - сказав він.

У рамках розслідування інженери взяли запасний PCV і піддали його впливу ударних і вібраційних середовищ, подібних до тих, що відчував клапан на космічному кораблі. «Потім ми нанесли на нього гелій, і після помірної, невеликої кількості циклів клапан протік. Ви могли почути, як він протікає з відстані близько чотирьох футів», - сказав він. У звіті зазначається, що показники витоку під час цих випробувань були схожі на ті, що спостерігалися на космічному кораблі.

Витік клапана стався після кількох поворотів у розробці рушійної системи Peregrine. Спочатку Astrobotic у 2019 році вирішила передати розробку системи подачі палива підрядчику, але ця компанія зіткнулася з проблемами постачання після пандемії, що призвело до того, що Astrobotic узяла цю роботу на себе на початку 2022 року.

Потім Astrobotic зіткнулася з проблемами з оригінальними PCV у цій системі, і в серпні 2022 року компанія вирішила змінити постачальника. Хоча окислювальний клапан, PCV2, від цього нового постачальника пройшов прийомні випробування, аналогічний клапан на лінії для тиску паливного бака, PCV1, виявив витоки. Astrobotic відремонтувала PCV1 і виявила, що він працює нормально. Потім компанія провела серію екологічних випробувань, включаючи вібрацію та акустику.

«Ми все ще розглядали PCV2 як ризик» після цих передпольотних випробувань, сказав Шарад Бхаскаран, директор Peregrine Mission One в Astrobotic, через ремонт PCV1. Компанія вирішила не проводити жодних профілактичних ремонтів PCV2, оскільки цей клапан не протікав, а також через те, що його розташування в космічному кораблі було набагато складнішим для доступу.

«Щоб отримати доступ до нього для ремонту або заміни, знадобилася б велика операція над космічним кораблем», - сказав він, і в процесі цього були б анульовані нещодавно завершені екологічні випробування. «Це, а також ризик завдати шкоди, якби ми розібрали і знову зібрали космічний корабель, призвело нас до висновку, що найкраще продовжувати наступний етап програми і не замінювати PCV2».

Горак сказав, що комісія з розслідування не звинувачувала компанію в цьому рішенні. «Я не бачу жодних рішень, ухвалених до запуску, де б я сказав: «Гей, я думаю, що вам слід було діяти інакше»», - сказав він. «Ці рішення були досить обґрунтованими. Я вважаю, що процес прийняття рішень командою був дуже хорошим».

Astrobotic інтегрує технічні та інші зміни з Peregrine у свій більший місячний посадковий модуль Griffin, який повинен бути запущений до кінця 2025 року. Стів Кларк, віце-президент з посадкових модулів та космічних кораблів в Astrobotic, сказав, що компанія працює з виробником клапанів, назву якого вона відмовилася називати, над перепроектуванням клапана.

Рушійна система Griffin також матиме регулятор для контролю потоку гелію, який використовується для тиску бака, а також резервні фіксуючі клапани, якщо перепроектовані PCV вийдуть з ладу. «Якщо ми побачимо той самий механізм несправності на клапанах регулювання тиску, фіксуючий клапан також стане способом контролю потоку в окислювальний і паливний баки», - сказав він.

Astrobotic також інтегрує інші виправні та профілактичні заходи, що виникли в результаті місії Peregrine. Peregrine зазнав 24 аномалій у польоті крім проблеми з клапаном, вісім з яких вважалися «критичними для місії», але були усунені. Бхаскаран сказав, що ці проблеми включали проблеми з польотним програмним забезпеченням та системами наведення, навігації та контролю, а також одну з Deep Space Network NASA, яка використовувалася для зв’язку з Peregrine.

«Ці проблеми були усунені в реальному часі командою управління польотами», - сказав він. «Всі ці висновки були враховані в GM1». GM1 - це позначення компанії для Griffin Mission One.

Ця місія мала доставити дослідницький ровер NASA Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) до південного полярного регіону Місяця, але в липні NASA оголосила про скасування VIPER через перевищення витрат та термінів, незважаючи на те, що ровер зібраний і проходить екологічні випробування. NASA зберігає контракт на виконання служб комерційних місячних вантажів (CLPS), який вона надала Astrobotic для цієї місії, з планами замінити VIPER іншими вантажами або баластом.

Джон Торнтон, головний виконавчий директор Astrobotic, сказав у розмові, що на GM1 все ще є кілька менших вантажів, які все ще літають, включаючи невеликий CubeRover, розроблений компанією, а також від NASA, ESA та нерозголошеного клієнта.

«У нас були десятки розмов з людьми, які хочуть летіти на Griffin. Деякі з них більш просунуті, ніж інші», - сказав він. «Тепер, коли у нас є додаткова вантажопідйомність, ми ведемо переговори з кількома сторонами».

Він і інші керівники компанії заявили, що вони оптимістично налаштовані щодо перспектив Griffin щодо успішної посадки, незважаючи на те, що Peregrine навіть не спробував приземлитися. Місія Peregrine дозволила компанії отримати досвід польоту на багатьох підсистемах, які будуть використовуватися на Griffin. Місія також дала персоналу компанії досвід управління космічним кораблем і усунення аномалій.

Торнтон додав, що підхід програми CLPS до роботи з новими компаніями, що займаються посадковими модулями, за цінами, значно нижчими, ніж традиційні державні місії, вимагав більшого прийняття ризику. «Ми намагаємося виконати місію за ціною, яка ніколи раніше не була можливою, і в цьому сенсі ми маємо вирішувати, на чому зосередитися і як швидко ми можемо дійти до запуску», - сказав він.

«Я думаю, що ми дійсно, дійсно наблизилися» з Peregrine, сказав він. «Я впевнений, що Griffin знайде правильний баланс і ми здійснимо цю посадку».