液体燃料タンクセンサー

液体水素燃料タンクの残量を見るセンサーの不調で打ち上げが延期になったディスカバリー号。船長のアイリーン・コリンズが声明を出した。

NASA: Statement From Space Shuttle Commander

"My crew will remain in quarantine for the near future, maintaining our proficiency for this mission. We are keeping in close touch with the
troubleshooting plan; we have confidence that the best people are
working it. In fact, the plan our engineers have put together is
impressive, and we are very proud of the work they are doing!


"While the launch delay is disappointing, we have strong confidence
that the mission will launch safely and successfully, and we fully
support our NASA leadership for taking the time required to understand
the problem. We thank all of you for hanging with us!"

宇宙飛行士というのはトラブルがあっても同僚を責めたりはしない。どんな状況でも与えられた任務を着実にこなす、優等生のような性格の持ち主でなければならない。コリンズ船長のこの声明も、優等生を絵に描いたような見事な模範的回答だ。

ただ、よく見ると、この言葉の選び方に、彼らの置かれた立場からのじつに微妙な主張を読み取ることができるような気がする。

ポイントは「we fully
support our NASA leadership for taking the time required to understand
the problem」という一文だ。管理人の見るところ、この下線部にコリンズ船長はNASA上層部へのメッセージを込めたと思える。つまり「しっかり時間をかけて調査しろよ（中途半端な状態で打ち上げるなよ）」と。いつ打ち上げられてもいいと思っているのなら、もっと別の言葉を選ぶはずだ。あくまで邪推だけれど。

今回、打ち上げが見られなかったのは個人的にはとても残念だけど、NASAのシャトルプログラムがトラブルに遭遇した際の危機管理の一端をNASA TVなどでリアルタイムに垣間見たのは収穫だった。というか、ちょっとした懸念のような感情を抱いた。

まずは打ち上げ延期後の最初の記者会見でシャトルプログラム副マネージャーのWayne Hale氏が語った“All I can say is, shucks,”という言葉。「ちぇっとしか言えない」なんて、最初に聞いた時は「自分の感情を素直に表に出す人だな」と思ったけれど、その後の数日の会見でHale氏の記者とのやりとりを聞いていて、「この人は果たして部下から信頼されているのか」と思ってしまった。

国際宇宙ステーションとのドッキングと、打ち上げ時にシャトルや外部燃料タンクの様子を撮影するための日照条件から、打ち上げ可能日時が強く制限されていて、NASAが極めて強いスケジュールのプレッシャーにさらされていることはよくわかる。しかし管理人の目にはNASA上層部、とくにHale氏がそのプレッシャーに負けてしまって、判断能力をやや失っているのではないかと映る。

今回、トラブルを起こしている液体水素燃料タンクの残量センサーの履歴がこの記事によくまとめられている。

Spaceflight Now: Engine Cut-Off Sensor Background

4月の一回目の燃料注入試験で、4つあるセンサーの3番目と4番目のセンサーが動いたり動かなかったりするというトラブルがあった。そこでオービターに搭載されているセンサー制御ボックスをアトランティス号のものと交換し、下ろした制御ボックスを分解して動作確認したが、不調は見いだせなかった。3番目と4番目のセンサーの信号ケーブルもこの時、張り直した。

この注入試験では、燃料パイプへの着氷の問題がクローズアップされ、外部燃料タンクと固体燃料ロケットブースターをアトランティス号のものと交換することが決まった。

5月に2回目の注入試験を行った時、センサーは正常に作動した。しかしその後に行った追試験で制御ボックスが不調になり、エンデバー号のものと交換された。

6月、外部燃料タンクと固体燃料ロケットブースターをアトランティス号のものと交換したディスカバリー号が再び発射台にその雄姿を現わした。管理人はこの時、NASAは当然、3回目の燃料注入試験をするものと思っていた。が、3回目の注入試験は行わないことが決定、「NASAはどうしても7月に打ち上げるつもりだな」と、解釈した。

で、7月13日、打ち上げ当日。燃料タンクに燃料が注入され、センサーは「wet」の信号を出した。ここでシステムの検査のため、センサーが「dry」になるような信号を送ったところ、3つのセンサーは期待通り「dry」の応答を返したが、2番目のセンサーだけが「wet」の信号を送り続けた。

打ち上げが中止になって、燃料が抜かれた時、他の3つのセンサーは正確に「dry」の信号を送ってきたが、2番目のセンサーはやはり「wet」の信号を送ってきた。このセンサーからの信号が「dry」になったのは、燃料を抜いてから3時間後。

このように、起きたり起きなかったりするトラブルの原因を突き止めるのはとても大変なことだ。こんな時のトラブルシューティングの鉄則は、「再発の条件があきらかになるまでシステムにはさわらない」ことだと管理人は思うのだけれど、その後のNASAの対応はいささか我が目を疑いたくなる。「これがNASAのやることか？」と。

外部燃料タンク内に設置されたセンサー本体と、その周辺の信号ケーブルの取り回しをチェックするのは発射台ではとても困難なことだ。そこで、NASAは作業員がアクセスのしやすい制御ボックスと、オービターから燃料タンクまでの信号ケーブル周辺をまず確認する、という方針に出た。

管理人としては13日のセンサーの挙動から考えると、極低温の液体水素注入に伴う熱収縮がまず疑われる。巨大な燃料タンクに液体水素を注入すると、タンク全体が数センチは収縮するはずだ。その際、センサーからの信号を運ぶケーブルはどのような取り回しになっているのだろう？ 設計変更はなかったのか？

NASAにとって緊急の課題は「同じトラブルを再発させ、その条件を特定すること」のはずだ。そのためには、再度の燃料注入試験を行うことが必須だと管理人は考える。ところが、NASAはトラブルを再発させる前にシステムのケーブル接触を確認したりして、再発条件を確認しないままに部品交換などの着手しやすい手段でトラブルを回避しようとしているように見える。

燃料注入試験は発射台でしかできない。再発試験のタイミングは今をおいてありえないのに...

そういう目であらためて4月と5月の燃料タンク注入試験とその後のセンサーの「修理」の履歴、さらに6月に3回目の注入試験を行わないことをNASAが決めたことを振り返ると、「これがほんとにNASAのやることか？」と思えてくる。

打ち上げ延期決定後のNASAの声明はじつに見苦しい。7月中の打ち上げにこだわるあまり、システムのトラブルシューティングをどのような手順で進めるかの見通しが声明の中に明らかにされていない。限られた日数の中でアポロ13号のクルーを無事に地球に帰還させた「NASAのすばらしい危機管理」とは対極に位置するなにかを感じる。

そしてその「なにか」は、チャレンジャーとコロンビアの事故直前の「なにか」とだぶって見えてしまう。

コロンビア号事故調査委員会の「NASAのスケジュール優先、安全軽視の文化を改めよ」という勧告が、今ほど重みを持って感じられる時はない。

金曜日の記者会見で「宇宙飛行士達はいったん、ヒューストンに戻る」と発表されたという。ところが、その後、ある記者から聞いた情報では、そのわずか数十分後に、NASAはその発表を覆し、宇宙飛行士をフロリダにとどめておく決定を下したそうだ。NASAの内部でも混乱して意見が対立している様子がうかがえるような気がするのは管理人だけだろうか。

その決定を下したのはいったい誰だ？ なんのために？

ディスカバリー号をチャレンジャーやコロンビアの二の舞いにして欲しくない。

宇宙飛行士達はセンサーのトラブルシューティングにまつわる状況を逐次、伝えられている。そう思って、もう一度、冒頭のコリンズ船長の声明を読み直してみると、彼らの気持ちが伝わってくる気がする。

シャトル打ち上げのスケジュールと、国際宇宙ステーションに与える影響の話がHoustonChronicleにまとめられている。

HoustonChronicle: Space station needs boost from shuttle

NASAも苦しいというのはよくわかる。しかしここは、全体のチームワークをもう一度建て直すべき時だ。調査のやりやすい場所から少しずつシステムに手を出していくと、なにがなんだかわからなくなって、最後は自分で自分の首を絞めることになる。