Una valvola booster difettosa ha fatto deragliare il primo lancio con equipaggio di un veicolo spaziale Boeing Starliner

Missile Atlas 5 Portare gli astronauti L’esplosione è stata alimentata per la prima volta lunedì sera per potenziarla Il tanto atteso traghetto per l’equipaggio Starliner della Boeing In orbita per il suo primo volo di prova. Ma un problema con una valvola sullo stadio superiore del razzo ha costretto i responsabili della missione a richiedere una pulizia appena due ore prima del decollo.

È stata una delusione frustrante per il leader Barry “Butch” Wilmore e il copilota Sunita Williams, che si stavano preparando per il lancio quando è stata annunciata la rimozione. Questo momento mi ha fatto venire in mente uno dei detti preferiti di Wilmore: “Preferiresti essere sulla Terra desiderando di essere nello spazio piuttosto che nello spazio desiderando di essere sulla Terra”.

La NASA ha dichiarato in un post sul blog martedì scorso che il lancio sarà rinviato almeno fino a venerdì “per completare l’analisi dei dati sulla valvola di regolazione della pressione nel serbatoio di ossigeno liquido dello stadio superiore del razzo Atlas 54 Centaur e determinare se è necessario sostituire la valvola.” valvola.”

Se l’analisi concludesse che è sicuro lanciare Atlas 5 così com’è, la NASA, Boeing e United Launch Alliance, il produttore di Atlas 5, potrebbero riciclare per un secondo tentativo alle 21:00 EDT di venerdì. Se la valvola dovesse essere sostituita, il razzo dovrà essere restituito alla struttura di integrazione verticale dell’ULA per le riparazioni, ritardando un altro tentativo di lancio fino a domenica o più tardi la prossima settimana.

Il dibattito ruota attorno alla frequenza con cui la valvola limitatrice di pressione in questione si apre e si chiude rapidamente, nel tentativo di stabilizzarsi, provocando un ronzio che gli ingegneri del suono possono sentire sulla rampa di lancio. Un comportamento simile è stato osservato in passato e gli ingegneri hanno trovato una soluzione alternativa che solitamente risolve il problema.

“Quello che normalmente fai è attivare il solenoide che forza la valvola a chiudersi, che farà girare la valvola, se vuoi… e quasi sempre si fermerà”, ha detto Tory Bruno, CEO di United Launch Alliance. “Una volta che l’equipaggio è uscito, abbiamo girato la valvola e ha smesso di ronzare.

“Se si trattasse di un satellite (di lancio), questa è la nostra procedura standard, e il satellite sarebbe già in orbita. Ma ciò cambia lo stato del Centaur rifornito, e non lo facciamo quando le persone sono presenti. E così il volo le regole ci imponevano di ripulire e portare fuori l’equipaggio prima di aprire quella valvola.

La valvola, utilizzata per mantenere la pressione adeguata all’interno del serbatoio di ossigeno liquido dello stadio Centaur, è qualificata per 200.000 cicli di apertura e chiusura, ha affermato Bruno.

La valvola non ha sensori per misurare direttamente questi cicli, ma gli ingegneri hanno pianificato di lavorare tutta la notte analizzando i dati dell’accelerometro provenienti dai sensori montati sui due motori a razzo RL10A dello stadio Centaur per determinare quanto spesso e se la valvola si è effettivamente aperta e chiusa . Sei vicino o superato la soglia di idoneità al momento del lancio.

Se si scopre che la valvola è ancora in vita, ULA potrebbe essere in grado di procedere con un altro lancio di prova venerdì sera. Se il meccanismo dovesse essere sostituito, l’Atlas 5 dovrà essere riportato al suo hangar di elaborazione per le riparazioni, ritardando un altro tentativo di lancio almeno fino a domenica o più tardi la prossima settimana.

“Ho promesso a Butch e Sonny una serata noiosa”, ha detto Bruno in una conferenza stampa. “Non volevo che fosse così noioso, ma seguiremo le nostre regole e ci assicureremo che l’equipaggio sia al sicuro.”

Starliner, con diversi anni di ritardo sulla tabella di marcia e oltre 1 miliardo di dollari rispetto al budget, è la risposta di Boeing al Crew Dragon di SpaceX, un veicolo spaziale già operativo che ha portato in orbita 50 astronauti, cosmonauti e civili in 13 voli, 12 dei quali verso la stazione Satellite .

La NASA ha finanziato lo sviluppo di entrambi i veicoli spaziali per garantire che l’agenzia fosse in grado di lanciare gli equipaggi verso l’avamposto anche se la nave traghetto di una compagnia fosse rimasta a terra per qualsiasi motivo. Sebbene Boeing abbia impiegato più tempo del previsto per preparare la sua nave per i voli dell’equipaggio, tutti i sistemi sembrano essere pronti per il lancio dal pad 41 della stazione spaziale di Cape Canaveral alle 22:34 EDT.

Gli ingegneri stavano completando il caricamento del propellente quando è stato scoperto il problema alla valvola. Dopo aver valutato le sue prestazioni, gli ingegneri si sono detti “a disagio” con il suo comportamento e il lancio è stato annullato.

Indossando tute pressurizzate Boeing blu scuro, Wilmore e Williams, due veterani piloti collaudatori della Marina e astronauti in servizio attivo, iniziarono a slacciare le cinghie per uscire dallo Starliner e attendere la notizia quando avrebbero avuto un’altra possibilità al momento del lancio.

Il razzo Atlas 5, che sta effettuando il suo centesimo volo, è un razzo estremamente affidabile con un record di lancio perfetto. Il razzo è dotato di un sofisticato sistema di rilevamento guasti di emergenza e lo Starliner, come il Crew Dragon di SpaceX, è dotato di un sistema di interruzione “full wrap” in grado di allontanare rapidamente la capsula dal suo booster in caso di grave malfunzionamento in qualsiasi momento. il razzo. Rampa di lancio in orbita.

Una volta decollato, l’Atlas 5 avrà bisogno di soli 15 minuti per spingere il veicolo Starliner in un’orbita primaria. Una volta nello spazio, gli astronauti monitoreranno l’accensione di due motori veloci per regolare l’orbita della nave prima di testare a turno il sistema di controllo manuale assistito da computer della navicella.

Come per qualsiasi altro incontro sulla stazione spaziale, lo Starliner si avvicinerà al laboratorio da dietro e da sotto, virerà verso un punto appena davanti alla stazione anteriore e poi si sposterà per attraccare al porto anteriore del modulo Harmony.

Durante l’avvicinamento finale, Willmore e Williams testeranno nuovamente i controlli manuali della capsula, per garantire che i futuri equipaggi possano regolare la traiettoria o la direzione della navicella a loro discrezione, se necessario.

Lo Starliner è inoltre dotato di un sistema di backup completamente manuale che consente all’equipaggio di controllare direttamente i propulsori della nave utilizzando un controller manuale simile a un joystick, bypassando i computer di volo della navicella. Willmore e Williams testeranno questo sistema dopo aver lasciato la stazione intorno al 15 maggio per iniziare il viaggio di ritorno sulla Terra.

Una volta attraccati, Willmore e Williams trascorreranno poco più di una settimana con i sette membri dell’equipaggio a lungo termine della stazione: gli astronauti Oleg Kononenko, Nikolai Chub e Alexander Grebenkin, insieme a Matthew Dominik, Michael Barratt, Janet Epps e Tracy Dyson della NASA.

Se il volo di prova dello Starliner andrà bene, i manager della NASA si aspettano di certificarlo per i voli di routine a rotazione dell’equipaggio, lanciando un Crew Dragon e uno Starliner ogni anno per consegnare alla stazione membri dell’equipaggio a lungo termine per turni di servizio di sei mesi.

“Un insegnante davvero cruciale”

Jim Frey, amministratore associato della NASA per le operazioni spaziali, ha definito il test di volo dell’equipaggio dello Starliner, o CFT, una “pietra miliare molto, molto importante”.

“Vorrei ricordare ancora una volta a tutti che questa è una nuova navicella spaziale”, ha detto ai giornalisti la scorsa settimana. “Certamente abbiamo alcune incognite in questa missione e potremmo incontrare cose che non ci aspettiamo. Ma il nostro compito ora è rimanere vigili e continuare a cercare problemi.”

Pur affermando di essere fiducioso che lo Starliner fosse all’altezza del compito, Frye ha affermato di non volersi “spingere troppo oltre” perché l’equipaggio doveva ancora completare una missione con successo. “Ma quando lo faremo, e quando certificheremo Starliner, gli Stati Uniti avranno due veicoli unici per il trasporto umano che forniranno una ridondanza fondamentale per raggiungere la Stazione Spaziale Internazionale”, ha aggiunto.

Ma non è stato facile.

Dopo il ritiro dello Space Shuttle nel 2011, nel 2014 la NASA ha assegnato due contratti per il Commercial Crew Program, uno a SpaceX per 2,6 miliardi di dollari e uno a Boeing per 4,2 miliardi di dollari, per stimolare lo sviluppo di veicoli spaziali autonomi in grado di trasportare astronauti da e verso l’Aeroporto Internazionale. Stazione Spaziale. .

La data prevista per i primi voli del CCP era il 2017. La mancanza di finanziamenti al Congresso e ostacoli tecnici hanno ritardato lo sviluppo, inclusa un’esplosione durante un test a terra che ha distrutto il veicolo SpaceX Crew Dragon.

Ma il costruttore di razzi californiano ha finalmente iniziato i voli con equipaggio nel maggio 2020, lanciando con successo due astronauti della NASA su un volo di prova della Crew Dragon verso la stazione spaziale.

Da allora, SpaceX ha lanciato otto voli operativi a rotazione dell’equipaggio verso la stazione e tre missioni di ricerca nel laboratorio finanziate dalla società di Houston. Spazio degli assiomi E un Puramente commerciale, un volo per due uomini e due donne nell’orbita terrestre bassa pagato dal pilota e uomo d’affari miliardario Jared Isaacman. In tutto, 50 persone sono volate in orbita a bordo della Crew Dragons.

La storia del Boeing Starliner è stata diversa.

Durante un primo volo di prova senza pilota nel dicembre 2019, un errore del software ha impedito al computer di volo della nave di caricare l’orario di lancio corretto dalla sua controparte a bordo dell’Atlas 5.

Di conseguenza, l’accensione necessaria per l’inserimento in orbita non è avvenuta in tempo e, a causa di problemi di comunicazione non correlati, i controllori di volo non sono stati in grado di riprendere il controllo in tempo per procedere con l’appuntamento sulla stazione spaziale.

I problemi software sono stati risolti dopo l’atterraggio dello Starliner, insieme a una serie di altri problemi emersi durante la revisione post-volo. La Boeing decise di effettuare un secondo volo di prova, a proprie spese, ma la compagnia riscontrò che le valvole del sistema di propulsione erano bloccate nel modulo di servizio dello Starliner. Gli ingegneri non sono stati in grado di risolvere il problema e la capsula è stata rimossa dall’Atlas 5 e restituita al suo impianto di lavorazione per la risoluzione dei problemi.

Alla fine, gli ingegneri hanno attribuito il problema all’umidità, presumibilmente causata dall’elevata umidità e dalla forte pioggia dopo essere stata stesa sul cuscino, che ha reagito chimicamente con il propellente formando corrosione. La corrosione impedisce alle valvole di aprirsi a comando.

Per spianare la strada al lancio nel maggio successivo, le valvole del nuovo modulo di servizio furono sostituite e il sistema fu modificato per impedire perdite d’acqua sulla rampa di lancio. Il secondo volo di prova dello Starliner nel maggio 2022 è stato un successo, attraccando alla stazione spaziale come previsto e tornando sulla Terra con un atterraggio di precisione.

Ma all’indomani del volo, gli ingegneri scoprirono nuovi problemi: un problema con i connettori dell’imbracatura del paracadute e preoccupazioni per il nastro protettivo avvolto attorno ai fili che avrebbe potuto prendere fuoco in caso di cortocircuito.

Il lavoro per correggere questi problemi ha spinto il primo volo con equipaggio dal 2023 al 2024. Alla fine, Boeing ha speso più di 1 miliardo di dollari del proprio denaro per pagare ulteriori voli di prova e azioni correttive.