Was sind die Probleme und Bedenken im Zusammenhang mit Rissen in Turbopumpenschaufeln und der bemannten Raumfahrt?

Turbopumpen haben Teile, die sich mit Tausenden von Umdrehungen pro Minute drehen, was bedeutet, dass die Schaufeln in der Pumpe viel Energie haben. Ein Turbinenschaufelriss kann zu einem Bruch führen, der das ausgefallene Turbinenteil in die Pumpe schleudert. Der beste Fall wäre, dass die Pumpe in einer geschlossenen Weise ausfällt, entweder indem das Stück etwas verklemmt oder Teile davon auseinanderreißt, was zu einem Leistungsverlust in der Rakete führen würde, der einen Abbruch verursachen kann oder nicht. Das Worst-Case-Szenario (und angesichts der beteiligten Energien wahrscheinlicher) ist ein unkontrollierter Ausfall der Pumpe, der die Rakete an mehreren Stellen perforieren wird, einschließlich anderer Pumpen, Kraftstoffleitungen und Tanks, was zu einer katastrophalen Explosion führen wird.

Turbinenausfälle in Raketenmotoren sind vorgekommen. Im Space-Shuttle-Programm gab es Pumpenausfälle, bei denen nach einem Fehler beim Testen:

Eine Nachprüfung ergab, dass eine Turbinenschaufel der ersten Stufe abgebrochen war und beiden Turbinenstufen erheblichen Schaden zugefügt hatte. Abbildung 17 zeigt den Schaden am Laufrad der ersten Stufe. Der Motor wurde ohne weitere Motorschäden sicher abgestellt. Zwei Wochen später, am 1. Dezember 1977, kam es bei Test 901-147 von Motor 0103 zu einem ähnlichen Ausfall bei etwas über 80 Prozent Leistungsniveau. Diesmal war der Schaden größer. Die Trümmer der Turbinenschaufel verursachten ein Blockieren des Rotors, was zu einer Unterbrechung des Kraftstoffflusses und einem sehr LOX-reichen Betrieb führte. Es folgten große Verbrennungen im gesamten Heißgassystem; aber obwohl ein erheblicher Schaden erlitten wurde, war er ohne externen Durchbrand im Motor enthalten.

Vor kurzem explodierte eine Antares-Rakete direkt über dem Pad, als eine Turbine im Flug ausfiel:

Der Ausfall begann in einem der beiden AJ26-Triebwerke der Antares-Rakete, als ein sich drehender Rotor in einer Flüssigsauerstoff-Turbopumpe eine andere Komponente im Triebwerk berührte und laut Ingenieuren eine Explosion auslöste.

Dies führte zu:

Sobald eine Rakete abhebt, erfordert jede Art von Abbruch die Aktivierung des Start-Flucht-Systems, damit die Besatzung überleben kann, was kein Szenario ist, das auf die leichte Schulter genommen werden sollte, da ein großes Risiko damit verbunden ist. Wenn ein Satellit beim Start zerstört wird, ist es eine Schande, aber Sie können einen identischen bauen, wenn eine Person getötet wird, haben Sie diese Option nicht, weshalb es diese Prüfung gibt.