Два астронавти NASA, які прилетіли на орбітальну станцію на борту корабля Starliner компанії Boeing, залишаться на Міжнародній космічній станції на кілька місяців через несправну рухову установку, в якій стався витік гелію. На Землі через проблеми з гелієм у наземному обладнанні було відкладено місію космічного корабля Polaris Dawn компанії SpaceX.
У минулому через прикрі витоки гелію постраждали такі місії, як ISRO Chandrayaan-2 і ESA Ariane-6. Чому в космічних кораблях і ракетах використовується гелій і що в ньому такого хитрого?
Гелій інертний — він не вступає в реакцію з іншими речовинами і не горить, а його атомний номер дорівнює 2, що робить його другим за легкістю елементом після водню. Гелій також має дуже низьку температуру кипіння (-268,9°C), що дає йому змогу залишатися газом навіть у надхолодному середовищі, а це дуже важливо, оскільки багато видів ракетного палива зберігаються в цьому температурному діапазоні. Газ нетоксичний, але ним не можна дихати, оскільки він витісняє кисень, необхідний людині для дихання.
Гелій використовується для створення тиску в паливних баках, що забезпечує безперебійну подачу палива в двигуни ракети, а також у системах охолодження навіть в умовах мікрогравітації. Коли паливо і окислювач згорають у двигунах ракети, гелій заповнює порожній простір, що утворився, у баках, підтримуючи загальний тиск усередині. І оскільки він не вступає в реакцію, він може безпечно змішуватися із залишковим вмістом баків.
Малий розмір атомів гелію і його низька молекулярна вага означають, що його атоми можуть просочитися через невеликі щілини або ущільнення в резервуарах і паливних системах. Але оскільки в атмосфері Землі гелію дуже мало, витоки можна легко виявити, що робить газ важливим для виявлення потенційних несправностей у паливних системах ракети або космічного корабля.
У травні, за кілька годин до того, як космічний корабель Starliner компанії Boeing здійснив першу спробу запуску першого екіпажу астронавтів, крихітні датчики всередині корабля виявили невеликий витік гелію в одному з двигунів Starliner, на аналіз якого NASA витратило кілька днів, перш ніж визнати його малонебезпечним. Після запуску Starliner у червні в космосі було виявлено додаткові витоки, що стало причиною рішення NASA повернути Starliner на Землю без екіпажу.
На думку деяких інженерів, частота витоків гелію в системах, пов'язаних із космосом, свідчить про необхідність інновацій у конструкції клапанів і точніших механізмів затягування клапанів у масштабах усієї галузі.
Як альтернативу гелію під час запуску деяких ракет використовували такі гази, як аргон і азот, які також є інертними й іноді можуть бути дешевшими. Однак гелій все ж набагато поширеніший у ракетній галузі.
Нова європейська ракета Ariane 6 відмовилася від гелію у своїй попередниці Ariane 5 на користь нової системи нагнітання, яка перетворює невелику частину основного рідкого кисню і водню в газ, який потім нагнітає ці рідини в ракетний двигун. Але поки що ця система відмовила в космосі під час заключного етапу успішного дебютного запуску Ariane 6 у липні, поповнивши довгий список проблем із тиском конкуренції у світовій ракетній промисловості.
