Boeing Starliner (или CST-100 ) [c] — космический корабль, предназначенный для доставки экипажа на Международную космическую станцию (МКС) и другие низкоорбитальные пункты назначения. Разработанный Boeing в рамках программы коммерческих экипажей ( CCP) NASA , он состоит из многоразовой капсулы экипажа и одноразового служебного модуля .
Немного больше, чем командный модуль Apollo или SpaceX Crew Dragon , но меньше, чем капсула Orion , Starliner может вместить экипаж до семи человек, хотя NASA планирует летать не более чем с четырьмя. Он может оставаться пристыкованным к МКС до семи месяцев и запускается на ракете Atlas V N22 с космодрома Cape Canaveral Space Launch Complex 41 во Флориде.
В 2014 году NASA заключило с Boeing контракт с фиксированной ценой на сумму 4,2 млрд долларов США на создание Starliner, а SpaceX получила 2,6 млрд долларов США на разработку Crew Dragon . К июлю 2024 года усилия Boeing превысили бюджет как минимум на 1,6 млрд долларов США.
Первоначально планировалось, что запуск Starliner состоится в 2017 году, но запуск неоднократно откладывался из-за проблем в управлении и проектировании. Первый беспилотный орбитальный полет в декабре 2019 года был признан частично неудачным, что привело к проведению второго орбитального полета в мае 2022 года. Испытательный полет экипажа , запущенный в июне 2024 года, столкнулся с неисправностями при приближении к МКС: утечка гелия и отказ пяти из восьми двигателей системы управления реакцией, обращенных назад . Анализ НАСА пришел к выводу, что возвращать астронавтов на Землю на борту Starliner слишком рискованно. Starliner CFT-1 приземлился без экипажа в космической гавани Уайт-Сэндс в сентябре 2024 года.
Стоимость полета Starliner выше, чем у Crew Dragon, что вызвало критику со стороны генерального инспектора NASA и других наблюдателей.
По мере того, как программа Space Shuttle подходила к концу, NASA стремилось содействовать развитию новых возможностей космических полетов. Отступая от традиционной модели государственных космических аппаратов, NASA предложило революционный подход: компании будут владеть и управлять космическими аппаратами, в то время как NASA будет выступать в качестве клиента, покупая полеты по мере необходимости. Чтобы стимулировать инновации, NASA предложило финансирование для поддержки разработки этих новых аппаратов. Однако, в отличие от предыдущих контрактов с оплатой стоимости плюс , эти новые контракты будут иметь фиксированную цену , что возлагает финансовый риск перерасхода средств на сами компании.
Компания Boeing имеет обширную историю разработки транспортных средств для исследования космоса, построив первую ступень ( S-IC ) ракеты Saturn V , собрав лунные вездеходы и выступая в качестве генерального подрядчика для американского орбитального сегмента МКС с 1993 года. Благодаря своей проверенной репутации и глубокому опыту компания Boeing считалась хорошо подготовленной к борьбе за контракты на коммерческие космические полеты. [7] [8]
В 2010 году Boeing представила свою заявку на участие в конкурсе NASA Commercial Crew Program: CST-100. Компания получила первоначальное финансирование в размере 18 миллионов долларов в первом раунде программы Commercial Crew Development (CCDev 1) для поддержки разработки Starliner. [9] Кроме того, United Launch Alliance, совместное предприятие Boeing и Lockheed Martin, обеспечило 6,7 миллиона долларов на разработку системы обнаружения чрезвычайных ситуаций , чтобы ее ракета Atlas V могла быть допущена к запуску человеком Starliner. [9] В то время Boeing выразила оптимизм в отношении того, что Starliner может быть введен в эксплуатацию уже в 2015 году при условии своевременного одобрения и финансирования. [10]
В октябре 2011 года НАСА объявило, что Orbiter Processing Facility -3 в Космическом центре Кеннеди будет сдана в аренду компании Boeing для производства и испытаний Starliner в рамках партнерства с Space Florida . [11]
В течение следующих трех лет NASA проведет еще три раунда финансирования разработок, выделив Boeing 92,3 млн долларов США по программе CCDev 2 в 2011 году [12] , 460 млн долларов США по программе Commercial Crew Integrated Capability (CCiCap) в 2012 году [13] и 9,9 млн долларов США по контракту на сертификацию продукции (CPC) в 2013 году [14].
Ожидалось, что NASA объявит о своем выборе для выгодного контракта Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap) в сентябре 2014 года. Boeing лоббировал NASA контракт с единственным поставщиком, утверждая, что ему нужен полный бюджет программы для успешной разработки Starliner. В NASA была значительная поддержка этого подхода, и многие лица, принимающие решения, выражали уверенность в возможностях и показателях безопасности Boeing. Фактически, должностные лица NASA даже подготовили обоснование для выбора Boeing в качестве единственного поставщика. [15]
Хотя Уильям Х. Герстенмайер , руководитель пилотируемых исследований NASA, считал предложение Starliner более сильным, [16] он колебался, стоит ли заключать контракт с единственным источником. Многолетняя программа Commercial Crew Program была разработана для поощрения конкуренции и избыточности, и Герстенмайер считал, что выбор только одной компании подорвет эти цели. [17] Благодаря своим усилиям он успешно убедил NASA отложить объявление CCtCap и обеспечить дополнительное финансирование для поддержки двух конкурирующих проектов. [15]
16 сентября 2014 года NASA объявило, что Boeing и SpaceX получат контракты CCtCap на разработку пилотируемых космических кораблей. Boeing получила 4,2 млрд долларов США на завершение и сертификацию Starliner, в то время как SpaceX получила 2,6 млрд долларов США на завершение и сертификацию Crew Dragon . [17] Чтобы получить полную сумму контракта, каждой компании необходимо будет успешно завершить тест на прерывание , испытательный орбитальный полет без экипажа, испытательный орбитальный полет с экипажем и шесть миссий с экипажем на МКС. Однако NASA не нужно будет платить за какие-либо неудачные испытания, и ей потребуется только приобрести две миссии с экипажем на МКС у каждой компании. [18] После первоначальных гарантированных миссий компании будут конкурировать за контракты на запуск на постоянной основе.
В ноябре 2015 года НАСА объявило, что исключило Boeing из многомиллиардного конкурса Commercial Resupply Services на право доставки грузов на Международную космическую станцию. [19]
Название CST-100 (Crew Space Transportation-100) было впервые использовано, когда капсула была представлена публике в июне 2010 года. [20] Буквы «CST» означают Crew Space Transportation, [21] в то время как «100», вероятно, относится к линии Кармана [ сомнительно – обсудить ] , которая обычно считается границей космоса на высоте 100 километров (62 мили) над Землей. [22] [23] Конструкция опирается на опыт Boeing в программах NASA Apollo, Space Shuttle и ISS, а также на проект Orbital Express . [10]
Космический корабль состоит из многоразовой капсулы и одноразового сервисного модуля и предназначен для миссий на низкую околоземную орбиту . Капсула вмещает семь пассажиров или смесь экипажа и груза. Для миссий НАСА на МКС она будет перевозить четырех пассажиров и небольшое количество груза. Капсула Starliner использует бесшовную, вращающуюся конструкцию и может быть повторно использована до 10 раз с шестимесячным сроком службы. Boeing планирует чередовать два многоразовых модуля экипажа для всех запланированных миссий Starliner. Каждый полет использует новый сервисный модуль, который обеспечивает двигательную установку и мощность генерации энергии для космического корабля. Starliner оснащен беспроводным Интернетом и планшетной технологией для интерфейсов экипажа. [24]
Starliner использует стыковочную систему NASA . [25] [26] [27] Boeing модифицировал конструкцию Starliner до OFT-2, добавив откидную крышку входа под его одноразовым носовым обтекателем для дополнительной защиты стыковочного порта во время входа в атмосферу . Это было испытано в миссии OFT-2. Напротив, многоразовый носовой обтекатель SpaceX Dragon 2 откидной и защищает его стыковочный порт как во время запуска, так и во время входа в атмосферу. [28] [29] [30]
В капсуле используется легкий аблятор Boeing для защиты от теплового воздействия при входе в атмосферу . [31]
Солнечные элементы , предоставленные дочерней компанией Boeing Spectrolab, установлены на задней поверхности служебного модуля, обеспечивая 2,9 кВт электроэнергии. [32]
В дополнение к капсуле и сервисному модулю, в адаптер ракеты-носителя Atlas V интегрирована конструкция размером 5,8 фута (1,78 м), называемая аэроюбкой. Аэроюбка обеспечивает аэродинамическую устойчивость и гасит ударные волны, исходящие от передней части ракеты. [33]
Двигательная установка космического корабля произведена компанией Aerojet Rocketdyne и состоит из 64 двигателей:
Двигатели RCS и OMAC на сервисном модуле сгруппированы в четыре «собачьих будки», равномерно распределенные по периметру сервисного модуля, в каждой из которых находится пять двигателей OMAC (три направленных назад и два направленных вперед [ оспаривается – обсудим ] ), и семь двигателей RCS: [36] [37] два направленных назад, два направленных вперед и по одному в радиальном и двух тангенциальных направлениях. Последние три находятся в плоскости, которая очень близка к центру масс космического корабля.
Для перемещения космического корабля двигатели используются в сбалансированных парах, так что центр силы проходит через центр масс космического корабля. Для вращения космического корабля двигатели используются в несбалансированных парах, так что нет чистой силы, а чистый крутящий момент центрирован внутри космического корабля. Двигатели RCS используются для вращения (управления ориентацией) и очень тонких стыковочных маневров, в то время как двигатели OMAC используются для значительных орбитальных корректировок. Двигатели RCS также используются для компенсации небольших дисбалансов в двигателях OMAC.
Boeing спроектировал капсулу так, чтобы она могла совершать посадку на землю вместо приводнения , что является первым случаем для миссии пилотируемой капсулы, запущенной из Соединенных Штатов. После повторного входа в атмосферу будут раскрыты три парашюта, замедляя капсулу примерно до 4 миль в час (350 футов/мин; 1,8 м/с). Перед тем, как достичь земли, будут раскрыты шесть подушек безопасности, чтобы смягчить посадку. Существует четыре основных места посадки, включая два места на ракетном полигоне Уайт-Сэндс в Нью-Мексико, Уиллкокс-Плайя в Аризоне и испытательный полигон Дагуэй в Юте. База ВВС Эдвардс в Калифорнии служит местом аварийной посадки. [38] Все места посадки находятся на западе Соединенных Штатов, что позволяет сбрасывать служебный модуль для разрушительного входа в атмосферу над Тихим океаном. Boeing заявляет, что между всеми пятью местами посадки будет около 450 возможностей посадки каждый год. [39]
После заключения контракта на коммерческую транспортировку экипажа (CCtCap) в 2014 году НАСА назначило команду из четырех опытных астронавтов, Боба Бенкена , Эрика Бо , Дуга Херли и Суниту Уильямс , в качестве консультантов инженеров Boeing и SpaceX. [40] Эти астронавты также должны были стать летчиками-испытателями в первых миссиях. Херли рассказал о резком контрасте в рабочих отношениях между астронавтами и инженерами двух компаний. В то время как инженеры SpaceX были восприимчивы к обратной связи, с энтузиазмом относились к сотрудничеству и внимательны к предложениям, Херли обнаружил, что инженеры Boeing были равнодушны, высокомерны и самоуверенны. Он также сказал, что команда Boeing не проинформировала астронавтов об утечке топлива, которая произошла во время испытания Pad Abort . В конечном итоге Херли сказал начальнику офиса астронавтов , что он не будет летать на Starliner. Херли и Бенкен позже продолжили командовать исторической миссией Crew Dragon Demo-2 , первым пилотируемым полетом космического корабля. [41] Уильямс полетит в космос в рамках испытательного полета экипажа Boeing, но вернется на Землю на Crew Dragon после того, как двигатели Starliner вышли из строя.
Несмотря на то, что изначально Boeing получила значительно больше финансирования, она столкнулась со значительным перерасходом бюджета программы Starliner, превысившим 1,6 млрд долларов по состоянию на июль 2024 года. [42]
В ноябре 2019 года Управление генерального инспектора НАСА опубликовало отчет, в котором говорилось, что в 2016 году в контракт Boeing были внесены изменения [43] , в котором говорилось: «Мы обнаружили, что для третьей по шестую миссий Boeing с экипажем НАСА согласилось выплатить дополнительно 287,2 млн долларов сверх фиксированных цен Boeing, чтобы смягчить предполагаемый 18-месячный разрыв в полетах на МКС, ожидаемый в 2019 году, и гарантировать, что подрядчик продолжит выступать в качестве второго коммерческого поставщика экипажей», а НАСА и Boeing обязались провести шесть миссий вместо последних четырех, которые были необязательными. [44]
Администратор НАСА Билл Нельсон заявил, что генеральный директор Boeing Келли Ортберг взял на себя обязательство продолжить программу Starliner, несмотря на неудачу. [45] Однако финансовые аналитики выразили скептицизм по поводу того, что Boeing продолжит инвестировать в убыточную программу. [42]
Различные проверочные испытания начались на опытных образцах в 2011 году и продолжились на реальных космических аппаратах с 2019 года.
В сентябре 2011 года Boeing объявила о завершении серии испытаний на падение с земли для проверки конструкции системы амортизации подушек безопасности. Подушки безопасности расположены под тепловым экраном Starliner, который предназначен для отделения от капсулы при спуске с парашютом на высоте около 5000 футов (1500 м). Подушки безопасности, произведенные ILC Dover, раскрываются путем наполнения смесью сжатого азота и кислорода, а не пиро-взрывчатой смесью, иногда используемой в автомобильных подушках безопасности . Испытания проводились в пустыне Мохаве на юго-востоке Калифорнии на скорости движения по земле от 10 до 30 миль в час (от 16 до 48 км/ч) для имитации условий бокового ветра во время посадки. Bigelow Aerospace построила мобильный испытательный стенд и провела испытания. [21]
В апреле 2012 года компания Boeing сбросила макет своего Starliner над пустыней Невада в районе озера Деламар , штат Невада , успешно испытав три основных посадочных парашюта корабля с высоты 11 200 футов (3400 м). [46]
В мае 2016 года компания Boeing сообщила, что график ее испытаний будет смещен на восемь месяцев, чтобы уменьшить массу космического корабля, решить проблемы аэродинамики, ожидаемые во время запуска и подъема ракеты Atlas V, и соответствовать новым требованиям к программному обеспечению, установленным NASA. [47] Испытание орбитального полета было запланировано на весну 2019 года. Ракета-носитель для этого испытания орбитального полета, Atlas V N22 , была собрана на объекте United Launch Alliance (ULA) в Декейтере, штат Алабама , к концу 2017 года. [48] Первый пилотируемый полет ( Boe-CFT ) был запланирован на лето 2019 года, в ожидании результатов испытаний от Boe-OFT . Планировалось, что он продлится 14 дней и доставит на МКС одного астронавта NASA и одного летчика-испытателя Boeing. [49] 5 апреля 2018 года НАСА объявило, что первый запланированный полет с двумя людьми, первоначально запланированный на ноябрь 2018 года, скорее всего, состоится в 2019 или 2020 году. [50]
Серьёзный инцидент произошёл во время огневого испытания в июне 2018 года. Из-за конструктивного недостатка в системе подачи топлива четыре из восьми клапанов оказались открытыми, что привело к выбросу более 4000 фунтов (1800 кг) токсичного монометилгидразинового топлива, что привело к возникновению огненного шара, охватившего оборудование. Сообщается, что инцидент усугубился враждебностью с субподрядчиком по системе подачи топлива Aerojet Rocketdyne, которому Boeing отказалась платить за изменения в конструкции. Хотя компания и проинформировала NASA об инциденте, Boeing попыталась сохранить его в тайне, даже утаив информацию от астронавтов, участвовавших в проекте. [51]
В октябре 2018 года первая беспилотная орбитальная миссия была отложена до апреля 2019 года, а первый запуск экипажа был перенесен на август 2019 года. [52] [53] В марте 2019 года агентство Reuters сообщило, что эти испытательные полеты были отложены как минимум на три месяца, [54] а в апреле 2019 года Boeing объявила, что беспилотная орбитальная миссия запланирована на август 2019 года. [55]
В мае 2019 года все основные огневые испытания, включая моделирование испытаний двигателя аварийного прекращения полета на малой высоте, были завершены с использованием полностью готового к эксплуатации испытательного образца модуля, который был «похож на полет», что означает, что испытательный стенд сервисного модуля, используемый в огневых испытаниях, включал топливные и гелиевые баки, систему управления реакцией, двигатели орбитального маневрирования и управления ориентацией, двигатели аварийного прекращения запуска и все необходимые топливные магистрали и авионику, которые будут использоваться для пилотируемых миссий. Это расчистило путь для испытания аварийного прекращения полета на площадке и последующих беспилотных и пилотируемых полетов. [56]
Испытание аварийного прекращения посадки состоялось 4 ноября 2019 года. [57] Капсула ускорилась от своей площадки, но затем один из трех парашютов не раскрылся, и капсула приземлилась только с двумя парашютами. [58] [59] Однако посадка была признана безопасной, а испытание — успешным. Boeing не ожидал, что неисправность одного парашюта повлияет на график разработки Starliner. [60]
Беспилотный испытательный орбитальный полет Boeing (OFT) был запущен 20 декабря 2019 года, неся антропоморфное испытательное устройство по прозвищу «Рози-ракетчик» и одетый в синий скафандр IVA компании Boeing [61], а также плюшевую игрушку Джедедайи Кермана из космической программы Kerbal . [62] Он приземлился два дня спустя, едва не закончившись катастрофическим провалом. В конечном итоге миссия была объявлена частично проваленной. [51]
После запуска космический корабль зафиксировал « время, прошедшее с момента запуска » с ракеты-носителя Atlas V, которое отставало на 11 часов. Следовательно, когда космический корабль отделился от ракеты, вместо того, чтобы на короткое время запустить двигатели управления реакцией для выхода на орбиту, его компьютеры дали им команду работать гораздо дольше, потребляя так много топлива, что у космического корабля больше не хватило его для стыковки с МКС. [51] [63] [64] Когда капсула готовилась к повторному входу в атмосферу, была обнаружена еще одна ошибка программного обеспечения; она могла вызвать катастрофическое столкновение между служебным модулем и капсулой экипажа. [51] [65]
Космический корабль приземлился на ракетном полигоне Уайт-Сэндс , штат Нью-Мексико , через два дня после запуска. [66] После приземления астронавт НАСА Сунита Уильямс назвала космический корабль «Калипсо» в честь исследовательского судна RV Calypso , которое использовал исследователь -океанолог Жак-Ив Кусто . [67]
После миссии вице-президент Boeing Джон Малхолланд признал, что компания не проводила комплексные сквозные испытания для всей миссии, а вместо этого проводила испытания более мелких сегментов. Такой подход способствовал появлению ошибок программного обеспечения, которые привели к почти катастрофическим отказам во время летных испытаний. Малхолланд настаивал на том, что Boeing не срезал углы, и что сквозные испытания не были пропущены ради экономии денег. NASA также обвинили в том, что оно не надавило на Boeing, чтобы провести сквозные испытания. [51]
Последующее расследование NASA–Boeing в отношении полета дало множество рекомендаций для Boeing и NASA. Boeing заявила, что они являются собственностью компании, поэтому единственные из них, которые стали известны общественности, — это те, которые должностные лица намеренно раскрыли. В 2020 году должностные лица компании заявили, что они рассматривают 80 рекомендаций. [68]
Поскольку первый OFT не достиг своих целей, 6 апреля 2020 года представители Boeing заявили, что пилотируемая капсула Starliner совершит вторую беспилотную демонстрационную миссию, Boeing Orbital Flight Test 2 (OFT-2), прежде чем отправлять астронавтов. NASA заявило, что приняло рекомендацию Boeing о проведении второй беспилотной миссии. The Washington Post сообщила, что второй испытательный орбитальный полет, во многом с теми же целями, что и первый, должен был быть запущен с мыса Канаверал «где-то в октябре или ноябре 2020 года». Boeing заявила, что профинансирует незапланированный испытательный полет пилотируемой капсулы «бесплатно для налогоплательщиков». Ранее в 2020 году Boeing сообщила инвесторам, что берет с себя 410 миллионов долларов США из своих доходов для покрытия ожидаемых расходов на второй беспилотный испытательный полет. [69] 25 августа 2020 года представители Boeing заявили, что они подготовили почву для первой демонстрационной миссии Starliner с астронавтами в середине 2021 года. [28] Boeing изменила конструкцию стыковочной системы Starliner до OFT-2, чтобы добавить крышку для дополнительной защиты во время огненного спуска капсулы через атмосферу. Эта крышка для спуска откидная, как и у SpaceX. Команды также установили нагреватель топлива космического корабля OFT-2, теплозащитные плитки и подушки безопасности, используемые для смягчения посадки капсулы. По данным NASA, модуль экипажа для миссии OFT-2 начал приемочные испытания в августе 2020 года, которые предназначены для проверки систем космического корабля перед его стыковкой со служебным модулем. [28] [29] [30] 10 ноября 2020 года менеджер коммерческой программы экипажа NASA Стив Стич сказал, что второе испытание орбитального полета будет отложено до первого квартала 2021 года из-за проблем с программным обеспечением. [70] Беспилотные испытания продолжали откладываться, беспилотный испытательный полет OFT-2 был запланирован на март 2021 года, а пилотируемый полет — на следующее лето. [71] Дата запуска OFT-2 снова перенесена, и самая ранняя предполагаемая дата запуска установлена на август 2021 года. [72]
Во время стартового окна в августе 2021 года были обнаружены некоторые проблемы с 13 клапанами двигательной системы космического корабля перед запуском. Космический корабль уже был состыкован с ракетой-носителем Atlas V компании United Launch Alliance (ULA) и доставлен на стартовую площадку. Попытки устранить проблему на стартовой площадке не увенчались успехом, и ракета была возвращена в VIF (Vertical Integration Facility) ULA. Попытки устранить проблему на VIF также не увенчались успехом, и Boeing решила вернуть космический корабль на завод, тем самым отменив запуск в этом стартовом окне. [73] [74] Между Boeing и Aerojet Rocketdyne возник коммерческий спор по поводу ответственности за устранение проблемы. [75] Клапаны были повреждены коррозией из-за проникновения влаги, которая взаимодействовала с топливом, но источник влаги не был очевиден. К концу сентября 2021 года Boeing не определила основную причину проблемы, и полет был отложен на неопределенный срок. [76] В течение октября 2021 года NASA и Boeing продолжали добиваться прогресса и «работали над возможностью запуска в первой половине 2022 года» [77]. В декабре 2021 года Boeing решила заменить весь служебный модуль и ожидала, что OFT-2 произойдет в мае 2022 года. [78] [79]
Миссия OFT-2 стартовала 19 мая 2022 года. [80] На борту снова находился испытательный манекен Рози-ракетчика, одетый в синий скафандр Boeing. [81] [82] Два двигателя орбитального маневрирования и управления ориентацией (OMAC) вышли из строя во время выведения на орбиту, но космический корабль смог компенсировать это оставшимися двигателями OMAC с добавлением двигателей системы управления реакцией (RCS). Пара двигателей RCS, используемых для маневрирования Starliner, также вышли из строя во время стыковки из-за низкого давления в камере. Некоторые тепловые системы, используемые для охлаждения космического корабля, показали очень низкие температуры, что потребовало от инженеров управления ими во время стыковки. [83] [84]
22 мая 2022 года капсула состыковалась с Международной космической станцией. [85] 25 мая 2022 года капсула вернулась из космоса и успешно приземлилась. [86] Во время входа в атмосферу одна из навигационных систем потеряла связь со спутниками GPS, но Стив Стич, руководитель программы коммерческих экипажей NASA, сказал, что это не является неожиданным во время входа в атмосферу. [87]
Первоначально пилотируемый полет Starliner планировался как последнее испытание капсулы перед поступлением в регулярную эксплуатацию. [88] Это испытание включало бы запуск двух астронавтов на орбиту, стыковку с Международной космической станцией примерно на неделю и проведение дополнительных испытаний, пока наземные команды изучали данные запуска и стыковки. После проверки и одобрения этих данных капсула должна была отстыковаться и вернуться на Землю для посадки на американском юго-западе примерно через восемь дней. Однако двигатели капсулы вышли из строя, когда Starliner состыковался с МКС, и, несмотря на месяцы испытаний, NASA посчитало, что не может понять, почему двигатели вышли из строя, и решило, что слишком рискованно возвращать своих астронавтов на Землю на борту Starliner, поэтому корабль вернулся без экипажа.
Первоначально запланированный на 2017 год [89], запуск столкнулся с многочисленными задержками, включая проблемы с парашютной системой и легковоспламеняющейся лентой на проводах. [90] [91] Эти задержки отодвинули запуск на середину 2024 года.
Попытка запуска 6 мая 2024 года была отменена из-за проблемы с кислородным клапаном на ракете. [92] Впоследствии утечка гелия в сервисном модуле еще больше задержала миссию. [93] [94] Еще одна попытка 1 июня была отменена из-за неисправности оборудования наземного компьютера. [95] Starliner успешно стартовал 5 июня в 14:52 UTC (10:52 утра по восточному поясному времени). [96]
Находясь на орбите и приближаясь к МКС во время этого летного испытания, как автоматизированные системы, так и астронавты, осуществлявшие ручное управление во время последовательности стыковки, получили указание многократно запускать двигатели RCS. Это стресс-тестирование выявило ухудшение производительности двигателей, в результате чего программное обеспечение космического корабля посчитало пять из них поврежденными и непригодными для использования, а в сервисном модуле было обнаружено пять отдельных утечек гелия. [97] [98] [99] [100] Все пять отказавших двигателей были обращены назад, что привело к потере шести степеней свободы управления ориентацией, пока четыре из них не были восстановлены. [101] [102] Астронавты смогли безопасно пристыковать капсулу к МКС. [103] [104]
Совместная команда NASA-Boeing потратила недели, пытаясь понять, что вызвало сбой в работе двигателей, проводя наземные испытания на ракетном полигоне Уайт-Сэндс в Нью-Мексико двигателя Aerojet Rocketdyne, который планировалось использовать в будущей миссии Starliner, [105] и работая с астронавтами над воспроизведением их испытаний в космосе. [106] Во время этих испытаний наземная команда смогла воспроизвести ухудшение тяги и связала это с тем, что тефлоновое уплотнение было деформировано из-за накопления тепла. [107] Однако, когда эти испытания проводились на Starliner на орбите, проблема не была воспроизведена. [108]
В конечном итоге NASA посчитало, что не может понять, почему двигатели вышли из строя, и решило, что слишком рискованно возвращать астронавтов на Землю на борту Starliner, который попытается вернуться без экипажа. [109] Boeing, со своей стороны, выразил уверенность в Starliner и считает, что есть обоснование полета для возвращения космического корабля на Землю с астронавтами на борту. [108] [110]
Starliner благополучно приземлился на ракетном полигоне Уайт-Сэндс в Нью-Мексико 7 сентября в 04:01:35 UTC (6 сентября, 23:01:35 MDT , местное время на месте посадки), примерно через шесть часов после того, как он отстыковался от МКС. [111] [112] Starliner столкнулся с двумя новыми техническими проблемами, не связанными с его предыдущими проблемами во время входа в атмосферу. Произошел кратковременный сбой в навигационной системе Starliner, и один из 12 двигателей, используемых для ориентации капсулы во время входа в атмосферу, не загорелся. [113]
NASA заявляет, что рассмотрит все данные, связанные с миссией, чтобы сообщить, какие дополнительные действия необходимы для соответствия требованиям сертификации. [114] Администратор NASA Билл Нельсон заявил, что генеральный директор Boeing Келли Ортберг взяла на себя обязательство продолжить программу Starliner, несмотря на неудачу. [45]
Должностные лица Boeing должны были принять участие в пресс-конференции после посадки, но они внезапно отменили ее в последнюю минуту, не назвав причину. После того, как NASA приняло решение прекратить испытательный полет Starliner без экипажа на борту, компания отказалась отвечать на вопросы журналистов, вместо этого решив опубликовать только краткие заявления. [113]
В соответствии с CCP Boeing владеет и управляет капсулами Starliner, что позволяет компании предлагать коммерческие полеты, не относящиеся к CCP, если они не мешают миссиям NASA. [115] В то время как SpaceX обеспечила частные коммерческие полеты, Boeing еще не сделал этого.
Соглашение CCP позволяет Boeing продавать места для космических туристов на полетах на МКС. Хотя изначально это предлагалось, большая продолжительность типичных миссий на МКС делает это маловероятным. [116]
В октябре 2021 года Blue Origin , Boeing и Sierra Nevada Corporation объявили о планах создания коммерческой космической станции под названием Orbital Reef . Этот «многофункциональный бизнес-парк» может обслуживаться как Starliner, так и космическим кораблем Dream Chaser компании Sierra Nevada . [117] [118] [119]
Starliner был разработан с учетом совместимости с несколькими ракетами-носителями, включая Atlas V, Delta IV , Falcon 9 и Vulcan Centaur . [120]
Ожидается, что в ходе трех завершенных испытательных полетов и еще шести миссий Starliner будет летать на ракете Atlas V. Однако компания United Launch Alliance, оператор Atlas V, прекратила производство ракеты в 2024 году после производства транспортных средств для всех оставшихся контрактных запусков. [121] [122] Транспортные средства были распределены между клиентами, включая шесть, необходимых для оставшихся полетов Starliner. [123]
После этого у Starliner неопределенное будущее. Delta IV списана, и больше не существует, [124] Falcon 9 принадлежит конкуренту по пилотируемым запускам SpaceX, а Vulcan Centaur еще не прошел оценку пилотируемых запусков, за тестирование придется платить Boeing. [123]
Для запусков Starliner ULA использует конфигурацию Atlas N22. Все остальные запуски Atlas V используют обтекатель полезной нагрузки и одномоторную версию верхней ступени Centaur. N22 сконфигурирована без обтекателя полезной нагрузки, с двумя твердотопливными ракетными ускорителями (SRB) и двухдвигательной второй ступенью Centaur. Starliner — единственная пилотируемая полезная нагрузка для Atlas V.
Хотя большинство запусков Atlas V с 2021 года использовали более новые SRB Northrop Grumman GEM63 , эти ускорители не рассчитаны на пилотируемые космические полеты. Поэтому в пилотируемых миссиях используются более старые SRB Aerojet Rocketdyne AJ-60A . [125]
Хотя двухдвигательный Centaur не использовался с 2000 года после введения более мощного Atlas V, он был снова введен в эксплуатацию для миссий Starliner. Два двигателя позволяют ракете лететь по более плавной и плоской траектории, чтобы минимизировать перегрузки, испытываемые астронавтами, и обеспечивают возможность аварийного прекращения полета капсулы в любой момент, возвращая экипаж на Землю в случае возникновения проблем. [126] [127]
Пройдя через этапы max q , сброс SRB, отделение ускорителя, зажигание Centaur, носовой обтекатель и сброс аэроюбки, он освобождает космический корабль Starliner на этапе разделения ступеней, почти через 15 минут после старта на суборбитальной траектории высотой 112 миль × 45 миль (181 км × 72 км), чуть ниже орбитальной скорости, необходимой для выхода на стабильную орбиту вокруг Земли. После отделения от двухдвигательного Centaur собственные двигатели Starliner, установленные на его сервисном модуле, выводят космический корабль на орбиту для продолжения его путешествия к Международной космической станции.
Суборбитальная траектория необычна для запуска спутника, но она похожа на технику, используемую Space Shuttle и Space Launch System . Она гарантирует, что если космическому кораблю не удастся включить орбитальный импульс вывода, он войдет в атмосферу контролируемым образом. [128] Орбитальный импульс вывода Starliner начинается примерно через 31 минуту после начала миссии и длится 45 секунд. [129]
По состоянию на январь 2020 года [обновлять]Boeing планировал иметь в эксплуатации три космических корабля Boeing Starliner для удовлетворения потребностей Программы коммерческих экипажей, при этом каждый космический корабль, как ожидается, сможет быть повторно использован до десяти раз с шестимесячным временем восстановления. [130] [131] 25 августа 2020 года Boeing объявила, что будет чередовать только две капсулы для всех запланированных миссий Starliner вместо трех. [28]
Список включает только завершенные или в настоящее время проявленные миссии. Даты указаны в UTC , и для будущих событий это самые ранние возможные возможности (также известные как даты NET ) и могут измениться.
NASA разместило твердые заказы только на три полета Starliner после того, как капсула будет сертифицирована для оперативного использования. По условиям контракта с Boeing у нее есть возможность приобрести до шести оперативных полетов, Starliner-1 через Starliner-6, однако неясно, будет ли возможно выполнить столько миссий до запланированного вывода из эксплуатации МКС в 2030 году. [135]
Во время встречи с космической станцией на следующий день после запуска возникло еще четыре утечки, и пять из двигателей корабля, обращенных к корме, не работали так, как ожидалось.
маневровых двигателей, обращенных назад, не сработали так, как ожидало программное обеспечение полета. Четыре из них были позже успешно испытаны, а один был объявлен неисправным.
Перезапуск и включение двигателей в конечном итоге показали, что четыре из пяти снова функционируют, и Starliner состыковался с МКС после задержки.
1 запуск 5 двигателей, обращенных назад, в свободном полете перед стыковкой, возвращение управления осями с 6 степенями свободы (DOF)В этом заявлении признается, что контроль 6DoF был утрачен из-за сбоев.
44-мильный перигей, или нижняя точка, суборбитальной траектории находится внутри атмосферы Земли, что означает, что Starliner снова войдет в атмосферу и вернется на Землю без дополнительного маневра.
Starliner, приземлившийся в воскресенье в Нью-Мексико, получил обозначение Spacecraft 3 [...] Spacecraft 1 был построен для испытания Boeing на аварийное прекращение полета и не предназначен для полетов в космосе. [...] она назвала аппарат Starliner, вернувшийся в воскресенье, «Калипсо» в честь исследовательского судна, использовавшегося французским исследователем Жаком Кусто
Космический корабль 1 использовался для тестирования системы прерывания запуска во время испытания программы Pad Abort Test в Нью-Мексико. Космический корабль 2 [готовится] к полету первых людей в рамках испытательного полета экипажа Starliner. Космический корабль 3 [намечен] для испытательного полета без экипажа на орбите...
Возможно, показательно, что NASA разместило твердые заказы у Boeing только на три полета Starliner после того, как агентство сертифицировало космический корабль для оперативного использования.