AMOS-6

AMOS-6 oli israelilaisen Spacecomin geostationaarinen tietoliikennesatelliitti, joka oli tarkoitus laukaista 3. syyskuuta 2016 SpaceX:n Falcon 9 Full Thrust -raketilla. Raketti ja tietoliikennesatelliitti tuhoutuivat raketin laukaisua edeltävän maakoekäytön yhteydessä sattuneessa räjähdyksessä 1. syyskuuta 2016.

Onnettomuuden syy paikannettiin raketin toisen vaiheen nestehappitankin sisällä olevaan paineistusjärjestelmään ja sen COPV-heliumsäiliöön. Säiliön hiilikuitupinnoitteeseen pääsi syntymään kiinteää happea. Oletettavasti nestemäinen happi olisi puristunut pois pinnoitteesta, mutta kiinteässä olomuodossa ollut happi alkoi paineen alla palamaan hiilikuidusta valmistetun pinnoitteen kanssa. Tämän seurauksena toisen vaiheen sisälle vapautui nopeasti suuri määrä korkeapaineista heliumia, mikä sai aikaan sen räjähtämisen.

Vaikka onnettomuuden syy sijoittui toisen vaiheen heliumjärjestelmään samoin kuin lennossa tuhoutuneella SpaceX CRS-7:llä, ei vikamekanismeilla ollut SpaceX:n mukaan yhteyttä.

Satelliitti

AMOS-6 oli Israel Aerospace Industriesin (IAI) valmistama satelliitti, joka rakentui yhtiön AMOS-4000-satelliittirungon ympärille. Satelliitti oli varustettu 39:llä Ku-22-kaistan, 24:llä Ka-19-kaistan ja kahdella S-4-kaistan transponderilla. Satelliitti oli suunniteltu käytettäväksi noin 16 vuoden ajan, ja sen oli tarkoitus korvata käyttöikänsä loppua lähestyvä AMOS-2-satelliitti. AMOS-6 oli tarkoitus sijoittaa kiertoradalla segmenttien neljä astetta läntistä pituutta, josta se olisi palvellut Afrikan, Lähi-idän ja Euroopan tietoliikennettä.

AMOS-6 olisi ollut Spacecomin ensimmäinen satelliitti, joka olisi hyödyntänyt sähköpropulsiota asemanpidossa.

Tekniset tiedot
Massa: 5500 kg
Teho: 9 kW
Käyttöikä: ~16 vuotta

Historia
Spacecom tilasi marraskuussa 2012 satelliitin IAI:ltä 195 miljoonan Yhdysvaltain dollarin hintaan ja solmi tammikuussa 2013 laukaisusopimuksen SpaceX:n kanssa. Satelliitti oli tarkoitus toimittaa laukaisupaikalle elokuussa 2015 ja laukaista vielä saman vuoden kolmannella neljänneksellä.

Spacecom solmi vuonna 2015 Eutelsatin ja Facebookin kanssa vuokraussopimuksen satelliitin Ka-kaistan laajakaistakapasiteettiin. Facebook suunnittelee käyttävänsä kapasiteettia internet-yhteyden ylläpitoon Saharan eteläpuolisen Afrikan tietoliikenneyhteyksien ulottumattomissa oleville alueille.

Spacecom ilmoitti tammikuussa 2016, että satelliitti laukaistaan toukokuussa. Ajankohtaa tosin lykättiin myöhemmin ensin heinäkuulle ja siitä syyskuulle 2016. SpaceX suoritti AMOS-6:n laukaisevan Falcon 9 -raketin ensimmäisen vaiheen maakoekäytön Texasin McGregorissa elokuussa 2016. Laukaisuajaksi tarkentui 3. syyskuuta 2016 kello 7.00 UTC-aikaa aukeava kahden tunnin aikaikkuna.

Spacecomin pääosakkeenomistajat olivat päättäneet myydä yhtiön kiinalaiselle Beijing Xinwei Technology Groupille ennen AMOS-6:n laukaisua. Myyntisumman oli tarkoitus olla 285 miljoonaa dollaria, mutta kaupan ehtona oli AMOS-6:n onnistunut laukaisu ja käyttöönotto. Kiinalainen ostajataho oli perustanut hankitajärjestelyjä varten Luxemburgiin Space Telecommunication S.A. -nimisen yrityksen. Spacecomin satelliittien operoinnin oli tarkoitus jatkua Israelista kaupan jälkeen.

Räjähdys 

Raketti ja tietoliikennesatelliitti tuhoutuivat raketin maakoekäytön yhteydessä sattuneessa räjähdyksessä 1. syyskuuta 2016 Cape Canaveral Air Force Stationin laukaisukompleksi 40:llä. SpaceX koekäyttää Falcon 9:n ensimmäisen vaiheen rakettimoottoreita ennen varsinaista laukaisua raketin toiminnan varmistamiseksi. Kyseessä on siis ikään kuin laukaisun ensivaihe, mutta rakettia ei päästetä irti vaan sen moottoreita käytetään muutaman sekunnin ajan.  Tätä koekäyttöä varten myös toinen vaihe tankataan.

Räjähdys sattui noin kahdeksan minuuttia ennen suunniteltua moottorien käyttöä, toisen vaiheen tankkauksen aikana. Räjähdys tapahtui 93 millisekuntia sen jälkeen, kun järjestelmät rekisteröivät ensimmäiset tiedot virhetilanteesta. Räjähdys sai alkunsa toisen rakettivaiheen nestehappisäiliöstä, mistä se levisi ensimmäisen vaiheen säiliöihin. Kuvista nähdään, että räjähdys sai alkunsa toisen vaiheen puolivälistä paikasta, missä polttoainejohdot menevät laukaisualustan tornista rakettiin. AMOS-6-satelliitti pysyi kiinni raketin siirtoon käytettävässä tukirakenteessa noin yhdeksän sekuntia räjähdyksen alun jälkeen, vaikka suuri tulipallo oli jo tuhonnut sen alla olleen raketin. Satelliitti putosi tämän jälkeen 57-metrisen tukirakenteen huipulta maahan, jossa sen hydratsiinia sisältäneet ajoainesäiliöt puhkesivat ja aiheuttivat uuden räjähdyksen. Onnettomuudessa vältyttiin henkilöuhreilta, sillä turvamääräysten mukaisesti laukaisukompleksilla ei ollut ihmisiä ajoaineiden tankkauksen aikana.

Onnettomuuden pohjimmainen syy oli epäselvä, ja sen aiheuttamat tuhot SLC-40-laukaisualustalle olivat tuntemattomat päivä räjähdyksen jälkeen. Yhtiö suunnittelee kuitenkin jatkavansa Falcon 9 -lentoja hieman SLC-40:stä pohjoiseen sijaitsevalta laukaisukompleksi 39A:lta, jota yhtiö on muokannut käyttöönsä soveltuvaksi. Laukaisualustalta pystytään laukaisemaan myös Falcon 9 -raketteja, vaikka siltä oli alun perin tarkoitus laukaista pääasiassa yhtiön raskaampia Falcon Heavy -raketteja. LC-39A-alustan oli onnettomuuden aikaan tarkoitus olla käyttökunnossa marraskuussa 2016. SpaceX:n käyttämän Vandenberg Air Force Basen laukaisukompleksi 4:n päivitystyöt olivat myös loppusuoralla syyskuun alulla.

SpaceX oli aloittanut onnettomuustutkinnan yhteistyössä NASAn ja laukaisukompleksia hallinnoivan Yhdysvaltain ilmavoimien kanssa. Tutkinnassa yhtiö suunnittelee käyvänsä läpi 3 000 telemetriakanavan tiedot noin 35–55 millisekunnin ajalta.

Onnettomuuden vaikutukset pörssissä 
Onnettomuudella oli huomattavia vaikutuksia pörssissä, jossa se pudotti useiden avaruusteknologiayritysten kursseja. Eniten tapahtuma vaikutti satelliitin operaattorin, Spacecomin, kurssiin, joka putosi noin yhdeksän prosenttia kaupankäyntipäivän loppupuolella Tel Avivin pörssissä. Myös NASDAQ-pörssissä noteeratun Iridiumin osakkeet putosivat merkittävästi uutisten seurauksena, sillä yhtiön oli tarkoitus laukaista uuden Iridium NEXT -konstellaationsa ensimmäiset satelliitit vielä syyskuun lopulla Falcon 9 -raketin kyydissä. AMOS-6-satelliitin transponderikapasiteettia vuokranneen Facebookin osakkeet olivat laskussa NASDAQ-pörssissä onnettomuuden jälkeen, mutta kurssi palautui muutamia tunteja myöhemmin avautumislukemiinsa. Spacecomin osakkeet putosivat 22. syyskuuta mennessä noin 45 prosenttia onnettomuutta edeltäneeseen kurssiin nähden. Iridiumin osakkeet saavuttivat puolen vuoden matalimman kurssin 9. syyskuuta, jolloin yhtiön osakkeen kurssi oli laskenut noin 17 prosenttia onnettomuutta edeltänyttä kurssia alemmas.

Onnettomuus keskeytti myös Spacecomin myynnin kiinalaiselle Beijing Xinwei Technology Groupille, sillä kaupan ehtona oli ollut AMOS-6:n onnistunut laukaisu ja käyttöönotto. Neuvottelut kaupasta tosin jatkuivat edelleen joulukuun 2016 alulla, jolloin Spacecomin arvoksi arvioitiin enää 190 miljoonaa dollaria, kun yhtiön arvo ennen onnettomuutta oli noin 285 miljoonaa dollaria.

Onnettomuustutkinta 
SpaceX julkaisi syyskuun loppupuolella uuden päivityksen onnettomuustutkintaan liittyen. Alustavissa tutkimuksissa räjähdyksen syyksi epäiltiin laajaa vuotoa Falcon 9 -raketin toisen vaiheen happisäiliön kryogeenisessä heliumjärjestelmässä, jota käytetään raketin hapetinsäiliön paineistamiseen. Onnettomuuden jälkeensä jättämä romu oli myös pääosin kerätty, valokuvattu ja luokiteltu. SpaceX:n tiedotteen mukaan onnettomuustutkinnassa oli tullut selväksi, ettei syyskuun 2016 onnettomuudella ollut yhteyttä edellisvuoden CRS-7-lennon onnettomuuteen.

Merkittävä osa laukaisukompleksi 40:stä kärsi huomattavia vaurioita, tosin alustan polttoaine- ja hapetinsäiliöalueet, sekä Falcon Support Building -rakennus olivat säilyneet ilman vaurioita. Yhtiö arvioi syyskuun lopun tilanteessa voivansa jatkaa Falcon 9 -lentoja marraskuussa 2016.

SpaceX:n toimitusjohtaja Elon Musk valotti onnettomuuden mahdollisia syitä lokakuussa 2016 NRO:lle pitämässään esityksessä. Esityksestä verkkoon vuotaneiden tietojen mukaan onnettomuustutkinnan johtava teoria oli, että raketin toisen vaiheen nestehappitankin sisälle asennetun hiilikuitupinnoitetun COPV-heliumsäiliön pinnoitteeseen oli muodostunut olomuodoltaan kiinteää happea. Muskin mukaan nestemäinen happi olisi puristunut pois pinnoittesta, mutta kiinteässä olomuodossa ollut happi oli alkanut paineen alla palamaan hiilikuidusta valmistetun pinnoitteen kanssa. Yhtiö oli myös tutkinut muita mahdollisia teorioita, kuten mitä tapahtuisi, jos laukaisualustalla olevaa rakettia ammuttaisiin aseella. SpaceX:n mukaan sabotaasiteoria ei ollut kovin todennäköinen syy syyskuun räjähdykselle, mutta varotoimenpiteitä ampumistapauksia vastaan aiottiin jatkossa lisätä.

SpaceX julkaisi lokakuun 2016 lopulla päivityksen onnettomuustutkintaan liittyen. Tutkinnan kohde oli tarkentunut yhteen kolmesta nestehappisäiliön sisälle asennetusta COPV-säiliöstä. Yhtiö oli Texasin McGregorissa tekemissään kokeissa onnistunut toistamaan COPV-säiliön tuhoutumiseen johtaneet heliumsäiliön täyttöolosuhteet. Tuhoutumiseen johtaneiden olosuhteiden syntyyn olivat pääasiassa vaikuttaneet COPV-säiliöihin pumpatun heliumin paine ja lämpötila. Yhtiö totesi tutkintapäivityksessä keskittyvänsä onnettomuuden lopullisen syyn löytämiseen ja heliumtankkien täyttötavan kehittämiseen. Rakettivaiheiden koekäyttöjä aiottiin myös jatkaa Texasissa päivityksen julkaisun jälkeisinä viikkoina, ja yhtiö suunnitteli jatkavansa laukaisuja ennen vuoden 2016 loppua joko Vandenberg Air Force Basesta, Kaliforniasta tai Kennedy Space Centerin laukaisukompleksi 39A:lta Floridassa. Laukaisukompleksi 39A oli SpaceX:n edustajan 26. lokakuuta antamien kommenttien mukaan tarkoitus saada käyttökuntoon kuukauden kuluessa.

Elon Musk totesi CNBC:n haastattelussa marraskuun alulla Falcon 9:n jatkavan laukaisuja joulukuun 2016 puolivälissä. Iridium Communications julkisti tiedotteen 1. joulukuuta, jossa kerrottiin, että kymmenen sen Iridium NEXT -satelliittia olisivat ensimmäinen AMOS-6:n onnettomuuden jälkeen Falcon 9:llä laukaistava hyötykuorma. Laukaisun odotettiin tapahtuvan 16. joulukuuta, mutta SpaceX tiedotti 7. joulukuuta laukaisun siirtyneen tammikuulle 2017. Lento lykkääntyi vielä tammikuulle 2017, mutta sujui lopulta ongelmitta.

SpaceX julkisti tammikuussa 2017 onnettomuustutkintansa lopputulemat. Lokakuussa 2016 johtavana teoriana ollut COPV-säiliön tuhoutuminen raketin toisen vaiheen sisällä todettiin olleen onnettomuuden pääsyy. Yhtiö pyrki lyhyellä aikavälillä ratkaisemaan onnettomuuteen johtaneet ongelmat muuttamalla Falcon 9 -raketin COPV-säiliöiden konfiguraatiota siten, että niihin voidaan tankata lämpimämpää heliumia. Lisäksi yhtiö palasi täyttöoperaatioissa aiemmin luotettavaksi todettuun prosessiin. Tammikuun 2017 Iridium-laukaisusta alkaen hyötykuormat jätettiin myös pois laukaisua edeltävistä maakoekäytöistä. Yhtiö aikoi pitkällä aikavälillä suunnitella raketissa käytetyt COPV-säiliöt uudelleen siten, ettei kiinteän hapen kertyminen säiliön rakenteisiin olisi mahdollista. Muutos mahdollistaisi ajoaineiden nopeamman täytön raketin säiliöihin.

Lähteet

Aiheesta muualla 

AMOS-6 Spacecomin verkkosivuilla
Video räjähdyksestä YouTubessa

Geostationaarisen kiertoradan tietoliikennesatelliitit
Vuoden 2016 avaruustoiminta