Test nádrží sondy Rosetta je k dispozici pro všechny mise
Test, který byl původně vymyšlený pro záchranu meziplanetární sondy ESA Rosetta je dnes k dispozici pro všechny evropské kosmické mise. Pomáhá tak zajišťovat, že palivové nádrže družic a sond neprasknou vlivem stresových podmínek.
Nestihnout odlet je vždy nepříjemné. Přesvědčit se o tom mohla právě i kometární sonda ESA Rosetta, když se v roce 2003 ocitla v nepříjemné situaci.
Celá devadesátá léta evropští konstruktéři navrhovali misi sondy Rosetta tak, aby se setkala a vyslala přistávací modul na kometu 46P/Wirtanen. Jenže pak se stalo něco zcela nečekaného: Rosetta promeškala své startovací okno, během něhož potřebovala odstartovat na svoji osmiletou pouť napříč Sluneční soustavou.
„V prosinci 2002 raketa Ariane 5 selhala,“ vzpomíná Giancarlo Bussu, který tehdy pracoval v sekci materiálových technologií ESA a který je expertem na praskliny vzniklé stresovou korozí.
„Rosetta už byla na startovací rampě, natankovaná a připravená letět. Ale byla to právě nosná raketa Ariane 5, která nebyla k dispozici. Čekalo se totiž na výsledky vyšetřování nehody.“
„V tomto okamžiku nikdo netušil, jak dlouho se start pozdrží. Pro případ velmi dlouhého odkladu se ovšem bezpečnostní experti postavili proti tomu, aby bylo z nádrží sondy vypuštěno její explozivní a toxické palivo. A to představovalo zásadní problém.“
Titanové nádrže sondy Rosetta nebyly konstruované tak, aby je bylo možné vyprázdnit, vyčistit a následně znovu natankovat. Bylo totiž riziko, že tento proces naruší jejich celistvost a následně je vystaví riziku prasknutí.
A pokud by nádrže bylo nutné nahradit, znamenalo by to dlouhý odklad. A vlastně i rozebrání celé – již otestované – kosmické sondy.
„Jde přitom o nejistou akci, která dává celou misi v sázku. A tehdy jsme neměli k dispozici relevantní data týkající se tohoto problému,“ dodává Giancarlo.
„A tak co jsme já, technik mise Rosetta Daniele Stramaccioni a specialisté na pohonné systémy v ESA udělali pod velkým tlakem, bylo základem pro nový experiment. Ten generoval data, která jsme potřebovali.“
„Praskliny způsobené stresovou korozí je označována jako ‘spící obluda’ letecko-kosmického průmyslu. Poprvé se dostala do středu pozornosti v padesátých letech, kdy začaly podvozky některých letounů přes noc nečekaně praskat.“
„Termín odkazuje na praskání kovů, které jsou vystavené agresivní chemické korozi. Pro vznik podobných trhlin je nutné i zvýšené zatížení, ovšem vůbec nemusí jít o aktuální a vnější vlivy – může jít o zbytkové zatížení coby pozůstatek z výrobních procesů jako je lití nebo svařování.“
„Pokud by nádrže Rosetty nebyly vyčištěny, bylo riziko, že nezvratné chemické procesy zbytkového paliva nebo velmi kyselé substance zformované z vlhkosti a plynu využitého při proplachování nádrží mohou nastartovat stresovou korozi a korozi obecně,“ vysvětluje Giancarlo Bussu.
„Simulování čistícího procesu uvnitř uzavřeného kontejneru nebylo dostatečné, protože jsme chtěli průběžně upravovat zatížení materiálu nádrží. A to proto, abychom vyzkoušeli různé scénáře.“
„Průlom při výzkumu pak představovalo umístění materiálu do rámu s jednotlivými buňkami, do nichž mohly být uloženy různé chemikálie. A zároveň byl skrze pružinový mechanismus aplikovaný na rám tlak. Ten navíc bylo možné upravit tak, jak právě experiment vyžadoval.“
