La défaillance du 7e vol du Starship expliquée par SpaceX
Alors que le 8e vol du Starship est prévu pour cette fin février [au moment où j’écris ce serait pour lundi 3 mars à partir de 23h30 UTC], SpaceX a publié des informations sur les causes de l’échec du 7e vol du Ship du 16 janvier.
SpaceX a commencé par confirmer que le SuperHeavy n’avait rallumé que 12 de ses 13 moteurs lors de sa manœuvre de demi-tour, l’un des moteurs ayant son système d’allumage qui a eu une baisse de tension. Il s’est ensuite allumé comme prévu lors de l’atterrissage final entre les bras de la tour de lancement.
Pour l’anomalie en vol du Ship V2 SN33, les 6 moteurs Raptor du Ship se sont allumés de façon nominale après la séparation du premier étage et du second étage. Mais pendant l’ascension, environ 2 minutes après le début de la combustion, un flash a été observé près d’un des 3 moteurs RVAc (Raptor Vaccuum, Raptor compatible du vide), dans la section arrière du Starship V2 SN 33, au-dessus du blindage du compartiment moteur utilisé pour protéger le dôme arrière du réservoir d’oxygène. Cette section qui est nommée « attic » [grenier] est une zone non pressurisée. Les capteurs dans la zone ont détecté une augmentation de pression indiquant une fuite. Environ 2 minutes plus tard, un autre éclair a été observé, suivi d’incendies soutenus dans la zone « attic« .
Il semblerait que cette fuite de carburant ait été supérieure à la capacité de ventilation du vaisseau. Depuis le Ship SN 25, SpaceX a installé des évents dans cette zone de la section arrière pour aider à évacuer passivement toute fuite d’oxygène liquide ou de méthane liquide hors du Ship.
En raison de ce problème, les moteurs du Ship SN 33 ont lentement commencé à s’arrêter, confirmant ce qu’on avait vu à l’écran : la perte d’un premier moteur central à 141 km d’altitude à T0 +7’40. puis la perte successive d’un second moteur central et d’un moteur externe à T0 +8’02″ à 144 km d’altitude. Puis les communications avec le Ship ont été perdues. La télémétrie du vaisseau a été reçue pour la dernière fois un peu plus de 8 minutes et 20 secondes après le début du vol.
SpaceX indique que le contact a été perdu avant qu’un signal de destruction lui ait été envoyé. Son système d’autodestruction étant fonctionnel, l’analyse post-vol indique qu’il s’est activé ensuite de façon autonome, détruisant le Ship. Il a été observé que le véhicule se brisait environ 3 minutes après la perte de contact lors de la descente.
La cause probable de la fuite était une réponse harmonique de la structure beaucoup plus forte en vol que ce qui a été observé lors des tests, ce qui a entraîné une augmentation des contraintes sur le matériel du système de propulsion et donc des fractures.
SpaceX a pu recréer ces modes de vibration lors d’un test statique longue durée (60 secondes) sur le prochain Starship (S34) du 8e vol avec 3 configurations matérielles distinctes dans les lignes d’alimentation du moteur à vide Raptor afin de recréer et de traiter la réponse harmonique observée pendant le vol 7.
Les résultats vont permettre à SpaceX d’ajuster la température des ergols et de modifier la poussée des moteurs lors du 8e vol. Des évents d’aération supplémentaires et un nouveau système de purge utilisant de l’azote gazeux seront ajoutés aux futurs Ships, pour rendre la zone « attic » plus robuste aux fuites de carburant.
SpaceX a précisé que les futures évolutions du Starship introduiront le moteur Raptor 3, réduisant ainsi le volume du « grenier » et éliminant la majorité des joints pouvant fuir dans ce volume.
Au moment où j’écris l’article, la FAA n’a pas terminé son enquête sur le vol 7 mais la licence de vol a été accordée.
