O módulo lunar Peregrine da Astrobotics não conseguiu chegar à Lua devido a um problema com uma única válvula no sistema de propulsão, de acordo com um relatório da missão divulgado terça-feira. A administração da empresa disse em entrevista coletiva que os engenheiros redesenharam a válvula e construíram redundância adicional no sistema de propulsão do próximo módulo de pouso Griffin para garantir que o problema não ocorra novamente.
O relatório vem de um comitê de investigação convocado logo após a conclusão da missão Peregrine, em janeiro. Essa missão encontrou problemas poucas horas após o lançamento, em 8 de janeiro, quando os engenheiros ativaram o sistema de propulsão da espaçonave em órbita pela primeira vez.
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Neste ponto, os tanques de combustível e oxidante deveriam ter sido pressurizados com hélio abrindo duas válvulas de controle de pressão (PCVs). Mas o hélio começou a fluir “incontrolavelmente” através da segunda válvula para o tanque oxidante, explicou o CEO da Astrobotic, John Thornton, durante a conferência de imprensa.
“Isso levou a um aumento significativo e rápido de sobrepressão no tanque”, disse ele. “Infelizmente, o tanque rompeu e posteriormente vazou oxidante durante o restante da missão.”
O PCV não conseguiu vedar novamente, provavelmente devido a uma falha mecânica causada pelo “relaxamento vibracional” entre algumas peças roscadas da válvula, disse o presidente do conselho de revisão, John Horack. Os dados de telemetria foram capazes de determinar com precisão o local e o horário da anomalia, e esses dados foram consistentes com a sequência autônoma de abertura e fechamento da PCV e a posição da válvula no sistema de propulsão. Os engenheiros também conseguiram reproduzir o defeito durante testes de solo.
Embora o vazamento do oxidante tenha persistido, a equipe da Astrobotics conseguiu estabilizar a espaçonave, carregar suas baterias e alimentar sua carga útil. Mas o problema acabou sendo fatal para a missão. Após 10,5 dias, a espaçonave retornou à Terra e queimou na atmosfera.
O comitê de auditoria composto por 34 membros incluiu 26 pessoas internas e oito externas da empresa. O painel revisou não apenas os dados coletados durante a missão, mas também todos os dados da campanha de qualificação de voo e testes de componentes. No final, concluiu que a causa provável do mau funcionamento foi a falha deste único PCV de hélio no sistema de propulsão.
A diretoria também criou uma cronologia dos acontecimentos que levaram ao fracasso. Isso começou em 2019, quando a Astrobotic contratou um fornecedor não identificado para desenvolver o sistema de acionamento. Quando este fornecedor enfrentou problemas técnicos e de cadeia de abastecimento devido à pandemia de COVID-19, a Astrobotic decidiu, no início de 2022, rescindir o contrato e completar ela própria o sistema de propulsão parcialmente montado.
“Neste ponto, já tínhamos decidido desenvolver nós próprios o sistema de propulsão do Griffin para alcançar uma maior integração vertical,” disse Sharad Bhaskaran, gestor da missão da Astrobotic. “Já havíamos desenvolvido muitas capacidades para fazer essa integração de propulsão. … Isto também mitigou alguns dos riscos do programa Griffin, que é muito mais complexo do que o Peregrine.”
Mas os engenheiros da Astrobotic encontraram problemas com os componentes de acionamento do fornecedor original – especialmente os PCVs. Em agosto de 2022, eles mudaram para outro fornecedor de PCV não identificado e essas válvulas foram instaladas no módulo de pouso.
Uma série final de testes do sistema de propulsão revelou vazamentos em um dos dois PCVs – mas não naquele que vazou em órbita. Isso correu perfeitamente; o que estava vazando foi consertado. Embora Bhaskaran tenha reconhecido que o segundo PCV foi considerado “em risco em nosso registro de risco” devido ao vazamento no primeiro durante os testes, os engenheiros concluíram que a falha foi menor porque o módulo de pouso passou no teste de aceitação final.
Ele justificou a não substituição do segundo PCV dizendo que ele estava localizado muito mais dentro da espaçonave e teria exigido “extensos procedimentos cirúrgicos” no módulo de pouso. Além disso, o teste final teria sido invalidado e surgiriam riscos adicionais da desmontagem e remontagem.
Horack confirmou que a tomada de decisão da equipe foi consistentemente correta: “Quando olho para a equipe e vejo o que aconteceu, posso realmente ver que não houve decisões tomadas antes do lançamento do produto que me fizeram dizer: ‘Ei, eu acho que você deveria ter feito diferente.’”
Estas descobertas já estão a ser incorporadas no desenvolvimento do módulo de aterragem Griffin, significativamente maior, que está atualmente programado para ser lançado na Lua antes do final de 2025. Além de redesenhar a válvula, os engenheiros incorporaram um regulador no sistema de propulsão para regular o fluxo de hélio para os tanques de combustível e oxidante, bem como válvulas de intertravamento de reserva como redundância adicional no caso de o problema com uma PCV ocorrer novamente.
