وكالة NASA تستأنف اختبار الوقود الحاسم لصاروخ SLS بعد تسربات هيدروجين خطيرة

استأنفت وكالة NASA العمليات الحيوية في مركز كينيدي للفضاء، حيث بدأت في إجراء اختبار تزويد بالوقود عالي المخاطر لصاروخ نظام الإطلاق الفضائي (SLS)، وذلك بهدف معالجة تسربات الهيدروجين السائل المستمرة التي تسببت في إيقاف المركبة سابقاً. يُعد هذا الإجراء، المعروف تقنياً باسم اختبار العرض المبرد (Cryogenic Demonstration Test)، خطوة ضرورية للتحقق من سلامة أختام الفصل السريع التي فشلت خلال محاولات التحميل السابقة، مما أجبر المهندسين على إعادة الصاروخ العملاق إلى مبنى التجميع للإصلاح. يمثل نجاح هذا الاختبار البوابة الرئيسية التي ستحدد ما إذا كانت الوكالة قادرة على المضي قدماً في جدولها الزمني القمري الطموح أو مواجهة المزيد من التأخيرات المكلفة.

تركز الفرق الهندسية بشكل خاص على وصلات خدمة الذيل (Tail Service Mast Umbilicals)، وهي الموصلات المعقدة التي تغذي المرحلة الأساسية للصاروخ بالوقود فائق البرودة. تم إلغاء المحاولات السابقة عندما رصدت المستشعرات تركيزات للهيدروجين تتجاوز حدود السلامة المسموح بها، مما شكل خطر اشتعال حقيقي. لا يُعد هذا الاختبار مجرد تدريب، بل هو عملية تحقق من إجراءات التحميل الجديدة المصممة لتقليل الصدمة الحرارية للأجهزة، وهي استراتيجية تأمل وكالة NASA أن تنجح أخيراً في ترويض الطبيعة المتقلبة للتعامل مع الوقود المبرد.

يُعتبر الهيدروجين السائل (LH2) من أصعب المواد في التعامل نظراً لخصائصه الفيزيائية المتطرفة. للحفاظ على الهيدروجين في حالته السائلة، يجب تبريده إلى درجة حرارة تبلغ -423 درجة فهرنهايت، مما يجعله واحداً من أبرد المواد المستخدمة في هندسة الطيران والفضاء. ينشأ التحدي لأن جزيئات الهيدروجين هي الأصغر في الكون، ولديها القدرة على الهروب عبر أدق العيوب المجهريّة في الأختام أو اللحامات. عندما يتدفق الوقود فائق البرودة عبر خطوط النقل، فإنه يسبب انكماشاً حرارياً سريعاً للمكونات المعدنية. وإذا لم تنكمش الأختام بنفس معدل انكماش المعدن المحيط بها تماماً، تتشكل فجوات تسمح للهيدروجين بالتسرب.

نفذ مهندسو وكالة NASA بروتوكول تحميل "أكثر لطفاً وتدرجاً" للتخفيف من حدة هذه الصدمة الحرارية. بدلاً من ضخ الوقود بسرعة إلى الخزانات، يتضمن الإجراء الجديد زيادة أبطأ في الضغط ومعدل التدفق. يسمح هذا النهج التدريجي للأختام والأجهزة المحيطة بالوصول إلى التوازن الحراري بشكل أكثر تجانساً، مما يحافظ نظرياً على إحكام الغلق طوال عملية التزويد بالوقود. كما يختبر الفريق برمجيات آلية جديدة مصممة لإدارة معدلات التدفق ديناميكياً بناءً على بيانات درجة الحرارة والضغط الفورية القادمة من المنصة.

تتجاوز أهمية هذا الاختبار التحقق الفني لصاروخ واحد؛ إذ يُعد نظام الإطلاق الفضائي (SLS) العمود الفقري لبرنامج Artemis الذي يهدف إلى إعادة البشر إلى القمر وتأسيس وجود مستدام هناك. يؤدي كل تأخير في اعتماد عملية التزويد بالوقود إلى تأجيل نافذة الإطلاق، مما يخلق تأثيراً متسلسلاً على المهمات اللاحقة والميزانية العامة. سيؤدي نجاح اختبار الخزانات اليوم إلى فتح الطريق لمحاولة إطلاق في النافذة المتاحة التالية، بينما قد يتطلب أي فشل آخر إعادة الصاروخ إلى مبنى تجميع المركبات (VAB)، مما يضيف أسابيع أو أشهراً إلى الجدول الزمني.

يعمل هذا الاختبار أيضاً كاختبار إجهاد للأنظمة الأرضية وفريق الإطلاق. تتطلب إدارة التفاعل بين تحميل الأكسجين السائل والهيدروجين السائل تنسيقاً دقيقاً للغاية. وبينما يعتبر الأكسجين السائل أكثر كثافة وأسهل في التعامل، يتطلب الهيدروجين المتطاير يقظة مستمرة. يجب أن يثبت الفريق قدرته على تحميل ما يقارب 730,000 جالون من الوقود، والحفاظ عليه عند ضغط الطيران، وإجراء عد تنازلي محاكى دون تفعيل أجهزة كشف التسرب التي أوقفت المحاولات السابقة.

تُعد المعاناة المستمرة مع الهيدروجين السائل تذكيراً بأنه على الرغم من عقود من تاريخ الرحلات الفضائية، لا تزال هندسة الصواريخ تخصصاً لا يرحم. وفي حين أن التأخيرات تسبب إحباطاً للجمهور وصناع القرار على حد سواء، فإن حذر وكالة NASA مبرر تماماً. يُعد صاروخ SLS أصلاً تبلغ قيمته مليارات الدولارات، وقد يكون التسرع في الإطلاق مع وجود خطر تسرب معروف كارثياً. ومع ذلك، تخضع الوكالة لضغوط هائلة لإثبات أن هذه البنية التحتية للرفع الثقيل قابلة للحياة في عصر تتقدم فيه الصواريخ التجارية القابلة لإعادة الاستخدام بسرعة. لا يتعلق هذا الاختبار بإصلاح تسرب فحسب؛ بل يتعلق بإثبات موثوقية البنية التحتية الكاملة لنظام SLS.

لماذا تستخدم وكالة NASA الهيدروجين السائل إذا كان يتسرب بسهولة؟
يُعد الهيدروجين السائل أكثر أنواع الوقود الكيميائي كفاءة، حيث يوفر أعلى دفع نوعي (سرعة العادم) بالنسبة لوزنه، وهو أمر بالغ الأهمية لرفع الحمولات الثقيلة إلى القمر.

ماذا يحدث إذا فشل الاختبار مرة أخرى؟
إذا استمر التسرب، قد تضطر وكالة NASA إلى إعادة الصاروخ إلى مبنى تجميع المركبات لإجراء إصلاحات معقدة، مما سيؤدي على الأرجح إلى تأخير الإطلاق لعدة أشهر.

هل هذا هو الإطلاق الفعلي؟
لا، هذا مجرد "بروفة مبللة" (Wet Dress Rehearsal) أو اختبار للخزانات. لن يتم إشعال المحركات، ولن يغادر الصاروخ المنصة؛ الهدف هو فقط التدرب على إجراءات التزويد بالوقود والعد التنازلي.