יום שני, 29 ביוני 2015

כשלון הוא תמיד אופציה

אתמול נכשל שיגור של חללית אספקה לא מאויישת לתחנת החלל. טיל השיגור פלקון-9 וחללית האספקה דרגון הן שתיהן מתוצרת SpaceX, וזה הכשל המוחלט הראשון אחרי 18 שיגורים מוצלחים.
זה תמיד עצוב שנכשל שיגור, ובפרט כשצופים בו בזמן אמת. זה מזכיר שבמציאות אין שלמות, ולא ניתן להתחייב על הצלחה, למרות שזה לא פופולרי במיוחד לומר זאת.


התפוצצות הפלקון-9 בתאריך 28/6/2015
Credit: NASA

טכנולוגיית טילים היא עסק מורכב ביותר. עצם העובדה שרוב מוחלט של השיגורים מצליח, היא כשלעצמה אות מופת לרמה הטכנולוגית של האנושות. אבל מערכות מורכבות מכילות גם אינספור תרחישי כשל אפשריים, שהמתכננים נאבקים לצמצם ולמנוע. למרות זאת ברור שסיכוי לכשל הוא גדול מאפס. המתכננים משתדלים להביא לכך שלא יהיה סיכוי לכשל שיביא לאובדן משימה, אולם לא ניתן לזהות מראש את כל מרחב האפשרויות ולכן אובדן משימה יקרה בשלב כלשהו בגלל הצטרפות אירועים שאיש לא השכיל לדמיין מראש, או בגלל תקלות אנוש או בדיקות חסרות.
לכן העובדה שהפלקון-9 טרם נכשל עד אתמול היא האנומליה. משגר חדש שמצליח להמריא 18 פעמים ללא כשלונות הוא לא דבר שכיח.

מה בדיוק קרה?
המשימה של אתמול נקראה CRS07, חללית אספקה מסחרית שאמורה היתה לטוס לתחנת החלל הבינלאומית עם כ- 2 טונות של ציוד, אספקה, ניסויים, לווינים ומתקנים שונים נוספים. האספקה היתה ארוזה בחללית מדגם דרגון שאוכסן בראש המשגר. המשימה הוזמנה על ידי נאס"א, שאין בבעלותה חלליות אספקה משל עצמה.
השיגור נקבע לשעה 10:21 באתר השיגור קייפ קנברל שבפלורידה (17:21 בישראל) ומזג האוויר היה מצויין.
ספינת משטח הנחיתה הרובוטית של SpaceX הוצבה באוקיינוס האטלנטי לקליטת השלב הראשון של המשגר, שאמור היה לנסות בשלישית לנחות עליה, והכל היה מוכן לשיגור.
השיגור בוצע בדיוק בזמן, והפלקון-9 התרומם לגובה של מעל 30 קילומטר בקלות וללא תקלות.
אז, קצת אחרי שתי דקות מהשיגור, הטיל נעלם בעננה לבנה וחתיכות מתכת התפזרו ונפלו לכל עבר.




המעט שידוע הוא שהיה חיווי על לחץ חריג במיכל החמצן הנוזלי בשלב העליון של המשגר. זה קרה לפני שהשלב הראשון סיים את פעולתו, בערך דקה אחרי שהטיל ספג את הלחצים האווירודינמיים הקשים ביותר. האם המיכל התפוצץ? כנראה שכן, כך זה נראה בסרטון (נאס"א דיווחו שאתר השיגור לא שידר פקודת השמדה עצמית, מקור אחר טוען שכן שודר אבל מאוחר מדי). אבל הסיבות עדיין אינן ידועות וככל הנראה החקירה הפנימית ב- SpaceX תימשך זמן מה.

נזק ישיר
הנזק המיידי הוא כמעט שני טונות של מטען שאבד. רשימת התכולה כוללת מזון וצידה לצוות השוהה בתחנת החלל, חלקי חילוף, מכשירי עבודה, חלקים לשדרוג מערכות של תחנת החלל, עשרות ניסויים מדעיים שונים, בינהם ניסויים של תלמידים, ציוד תקשורת, ציוד צילום, חליפת חלל אחת, ואחד משני מתאמים חדשים שיאפשרו לחלליות מאויישות עתידיות לעגון בתחנה בעצמן (ללא צורך בלכידה באמצעות הזרוע הרובוטית שנשלטת מתוך התחנה).

נזק לתחנת החלל
לכאורה תחנת החלל הפסידה את המשלוח, וזה לא נורא כי יש מספיק יתרות אספקה.
אבל היא למעשה הפסידה שלושה משלוחים בשמונת החודשים האחרונים: חללית סיגנוס בסוף אוקטובר 2014 שהתפוצצה בגלל תקלה במנועי משגר אנטארס, חללית פרוגרס שנכנסה לסחרור בלתי מבוקר לאחר שנכנסה למסלול בסוף אפריל 2015, וכעת חללית הדרגון.
המשמעות היא ששלוש מבין ארבע ספקיות המטען הקיימות עבור תחנת החלל סבלו מתקלות קשות לאחרונה. היחידה שנותרה ללא רבב היא הקונוטורי היפנית, שהמשימה הבאה שלה היא באוגוסט הקרוב, אז אני מנחש שצפוי לחץ כבד על המעורבים בשיגור ובהפעלה שלה.
על חלליות האספקה ניתן לקרוא בקישור זה.
מאז הקמת תחנת החלל הבינלאומית בשנת 1998 לא היה כזה רצף של תקלות בחלליות האספקה. הן אמנם בלתי תלויות זו בזו, אבל אם יהיו עוד פספוסים כאלה השנה, אז יהיו לזה משמעויות על הצוות שמאכלס אותה. בינתיים הם לא צריכים להתחיל לחסוך מים ומזון, והאספקה שלהם יכולה להספיק לפחות עד אוקטובר. כמו כן המשלוח הבא מתוכנן ליום שישי הקרוב בצורת חללית פרוגרס שתשוגר מקזחסטן, ונקווה שהוא יגיע בשלום.
ישנו גם נזק משני כנראה; חללית הדרגון ייחודית בכך שרק היא מבין חלליות האספקה שמסוגלת להחזיר ציוד מתחנת החלל לקרקע. כרגע בתחנת החלל ישנם כ- 700 ק"ג של ניסויים מדעיים ופריטים נוספים שממתינים לדרגון שיוריד אותם מהחלל, ובינתיים הם תופסים נפח יקר. הדרגון הבא רשום לתחילת ספטמבר, אבל קשה עדיין להעריך אם זה יקרה במועד המתוכנן.

השפעה עתידית
ישנן שתי השלכות עיקריות על העתיד - הקרוב והרחוק.
נתחיל מהרחוק. חברת SpaceX היא החברה המובילה מבין החברות שמפתחות כלי טיס מאויישים מסחריים לחלל. היעד הוא להתחיל להטיס אסטרונאוטים כבר בשנת 2017. SpaceX בונה על משגר פלקון-9 לצורך העניין.
אני סבור שההשפעה תהיה מינורית. הדרגון המאוייש עדיין לא מוכן לשיגור, אבל אפילו אם השיגור הזה היה עם תא מאוייש, מערכת החילוץ האוטונומית היתה ככל הנראה מספיקה לשלוף את התא מהמשגר המתפוצץ.
מתאם העגינה לחלליות מאויישות שהתפוצץ עם הדרגון הוא גם לא אובדן חסר תחליף. הוא היה אחד משניים שכבר יוצרו, וכנראה שיש עוד מספיק זמן להכין מתאם חלופי.

בעתיד הקרוב יש ל- SpaceX בעיה. עד כה היא היתה ספקית שיגורים זולה ואמינה, שבקושי עומדת בכמות הלקוחות שמעוניינים בשירותיה. רק בשנה הקרובה היא היתה אמורה לספק עוד ארבעה שיגורים מסחריים, שיגור משימה מדעית של נאס"א, שני משלוחי אספקה לתחנת החלל וניסוי אחד של פלקון-כבד (Falcon-Heavy) שבעצם מורכב מאותה חומרה של הפלקון-9. בשנת 2016 רשומים לא פחות מ- 20 שיגורי פלקון-9 מסחריים (עמוס-6 של חלל-תקשורת הוא אחד מהם) ועוד משימות נוספות עבור נאס"א, חיל האוויר האמריקאי ועבור תחנת החלל. זו קיבולת אדירה! (מקור)
מאחר ולא ישוגר עוד פלקון-9 עד שנסיבות התקלה יתבררו ויטופלו, צפויים שיבושים בתור השיגורים. הדחייה לא תהיה לינארית כי ישנם שיגורים דחופים יותר מאחרים, וישנם לקוחות שמשלמים יותר מאחרים. עורכי הדין צפויים לעומס עבודה לא קטן.

לסיכום
כשלונות בשיגורים ימשיכו לקרות. אם ישכילו ללמוד מהתקלות אז אנחנו צפויים, כפי שגם קרה מספר פעמים בעבר, לעליה הדרגתית באמינות שלהם. אבל כמו שעדיין יש מטוסים שמתרסקים למרות עשרות שנות ניסיון בתחבורה אווירית מסחרית, לא ניתן להיפטר לחלוטין מהכשלים, אלא רק לצמצם אותם עד כמה שניתן.
כך יקרה גם בעולם הטילים. אנחנו עדיין רק בתחילת עידן החלל. המצב של היום, שבו בכל שבוע יש לפחות שיגור אחד, הוא חדש יחסית. כדי להתחיל להטיס אנשים בהמוניהם יצטרכו לשפר עוד יותר את אמינות השיגורים, וגם אז עדיין יקרו אסונות.
אבל כמו שבעולם התעופה האזרחי כולנו מודעים לאסונות שקורים מדי פעם, ועדיין מוכנים לשלם על טיסה בכזאת קלות דעת שבכל רגע ישנם בממוצע לא פחות מחצי מיליון איש באוויר (!), כך יקרה גם בעולם החלל במהלך עשרות השנים הקרובות, אם רק נמשיך לנסות.

6 תגובות:

  1. היי יואב,
    ציינת שלתא מאוייש אמורה להיות מערכת חילוץ אוטומטית. למה למעשה אין משהו דומה עבור הציוד? הרי מדובר בציוד יקר, אני מניח, ובחלקו ניסויים מדעיים שערכם אינו רק כספי אלא גם של חודשים או שנים של עבודה קשה.

    השבמחק
    תשובות
    1. אני חושב שזה פשוט לא cost-effective (יש לזה מושג עברי?). אם הסיכוי לכשל הוא 5%, ובכל מקרה משלמים על ביטוח, אולי לא שווה להשקיע מיליוני דולרים במערכת חדשה.
      לגבי מערכת החילוץ של התא המאוייש - היא עדיין לא מבצעית, ואולי בעתיד היא תוכל לשמש גם להצלת המטען.

      מחק
  2. מסכימה אתך. כשלון הוא לא רק אופציה אלא חלק מתהליך הלמידה.

    השבמחק