El módulo de aterrizaje lunar Peregrine de Astrobotic no logró llegar a la luna debido a un problema con una sola válvula en el sistema de propulsión, según un informe sobre la misión publicado el martesLa dirección de la compañía dijo en una conferencia de prensa que los ingenieros han rediseñado la válvula e introducido redundancia adicional en el sistema de propulsión de su próximo módulo de aterrizaje, Griffin, para garantizar que el problema no se repita.
El informe procede de una junta de revisión formada poco después de que la misión Peregrine concluyera en enero. Esa misión tuvo problemas apenas horas después del lanzamiento el 8 de enero, cuando los ingenieros activaron el sistema de propulsión de la nave espacial por primera vez en órbita.
En ese momento, los tanques de combustible y oxidante deberían haber sido presurizados con helio, al abrirse las dos válvulas de control de presión, o PCV, pero el helio comenzó a fluir “sin control” a través de la segunda válvula hacia el tanque oxidante, explicó el director ejecutivo de Astrobotic, John Thornton, durante la conferencia de prensa.
“Eso provocó una sobrepresurización rápida y significativa del tanque”, dijo. “Desafortunadamente, el tanque se rompió y, posteriormente, perdió oxidante durante el resto de la misión”.
El presidente de la junta de revisión, John Horack, dijo que la PCV no pudo volver a sellarse, probablemente debido a una falla mecánica causada por una “relajación inducida por vibración” entre algunos componentes roscados dentro de la válvula. Los datos de telemetría pudieron determinar la ubicación y el momento de la anomalía, y estos datos fueron consistentes con la secuencia autónoma para abrir y cerrar la PCV y la posición de la válvula en el sistema de propulsión. Los ingenieros también pudieron replicar la falla en pruebas en tierra.
Mientras la fuga de oxidante continuaba, el equipo de Astrobotic logró estabilizar la nave espacial, cargar sus baterías y alimentar sus cargas útiles. Pero el problema terminó siendo fatal para la misión y, después de diez días y medio, la nave espacial regresó a la Tierra y se quemó en la atmósfera.
El comité de revisión, compuesto por 34 personas, incluía a 26 personas internas de la empresa y 8 externas. El comité revisó no solo los datos recopilados durante la misión, sino también todos los datos de la campaña de calificación de vuelo y las pruebas de componentes. Al final, determinó que la causa probable del mal funcionamiento fue, de hecho, el fallo de esa única válvula de control de helio en el sistema de propulsión.
La junta también compiló una cronología de los eventos que llevaron al fracaso, y comienza en 2019, cuando Astrobotic contrató a un proveedor anónimo para el desarrollo del sistema de alimentación de propulsión. Cuando ese proveedor comenzó a sufrir problemas técnicos y de cadena de suministro debido a la pandemia de COVID-19, Astrobotic tomó la decisión a principios de 2022 de rescindir su contrato y terminar el sistema de alimentación parcialmente ensamblado internamente.
“En ese momento, ya habíamos tomado la decisión de fabricar el sistema de propulsión de Griffin internamente, para lograr una integración más vertical”, dijo el director de misión de Astrobotic, Sharad Bhaskaran. “Ya habíamos desarrollado muchas de las capacidades para hacer esa integración de propulsión… Esto también redujo algunos de los riesgos del programa Griffin, que es mucho más complejo que Peregrine”.
Pero los ingenieros de Astrobotic comenzaron a encontrar problemas con los componentes de propulsión del proveedor original, en particular las válvulas de control de presión. En agosto de 2022, cambiaron a un proveedor de válvulas de control de presión diferente, sin identificar, y esas válvulas se instalaron en el módulo de aterrizaje.
Una serie final de pruebas en el sistema de propulsión reveló fugas en uno de los dos PCV, pero no en el que finalmente tuvo fugas en órbita. Ese dio resultado correcto; el que tuvo fugas fue reparado. Si bien Bhaskaran reconoció que el segundo PCV fue identificado “como un riesgo en nuestro registro de riesgos” debido a la fuga del primero durante las pruebas, los ingenieros finalmente consideraron que la falla era menor porque el módulo de aterrizaje pasó las pruebas de aceptación finales.
Justificó no reemplazar el segundo PCV, diciendo que estaba ubicado mucho más lejos en la nave espacial, y habría requerido una “cirugía extensa” en el módulo de aterrizaje, invalidaría la prueba final y conllevaría el riesgo adicional que conlleva el desmontaje y el reensamblaje.
Horack se hizo eco de que la toma de decisiones del equipo fue acertada en todo momento: “Realmente descubrí que, al observar al equipo y ver lo que sucedió… no puedo ver ninguna decisión que se haya tomado en el flujo previo al lanzamiento en la que hubiera dicho, ‘Oye, creo que deberías haber hecho esto de manera diferente’”.
Estos hallazgos ya han comenzado a informar el desarrollo del módulo de aterrizaje Griffin, mucho más grande, cuyo lanzamiento a la Luna está programado para antes de fines de 2025. Además de rediseñar la válvula, los ingenieros han introducido un regulador en el sistema de propulsión para controlar el flujo de helio a los tanques de combustible y oxidante, y válvulas de cierre de respaldo como redundancia adicional en caso de que el problema vuelva a ocurrir con una PCV.