НАСА близко к решению, что делать с проблемным космическим кораблем Starliner компании Boeing

Астронавты, которые в прошлом месяце отправились на космическом корабле Boeing Starliner на Международную космическую станцию, до сих пор не знают, когда они вернутся на Землю.

Астронавты Бутч Уилмор и Сонни Уильямс находились в космосе 51 день, что на шесть недель дольше, чем первоначально планировалось, в качестве инженеров на Земле для решения проблем с двигательной системой Starliner.

Проблемы двоякие. Маршевые двигатели, управляющие реакцией космического корабля, перегрелись, и некоторые из них перестали работать, когда космический корабль приблизился к Международной космической станции 6 июня. Отдельная, хотя, возможно, и связанная с этим проблема касается утечки гелия в двигательной системе корабля.

Менеджеры НАСА и Boeing заявили в четверг, что они все еще планируют доставить Уиллмора и Уильямса домой на борту космического корабля Starliner. За последние несколько недель наземные группы завершили испытания двигателей на испытательном стенде в Уайт-Сэндс, штат Нью-Мексико. В эти выходные Boeing и НАСА планируют вывести двигатели космического корабля на орбиту, чтобы проверить его работоспособность во время стыковки с космической станцией.

«Я думаю, что мы начинаем приближаться к этим последним частям обоснования полета, чтобы убедиться, что мы можем безопасно вернуться домой, и это сейчас наша основная задача», — сказал Ститч.

Проблемы привели к предположениям, что НАСА может решить вернуть Уилмора и Уильямса на Землю на космическом корабле SpaceX Crew Dragon. В настоящее время на станции пристыкован один корабль Crew Dragon, а запуск еще одного с новым экипажем запланирован на следующий месяц. Стив Стич, директор программы коммерческих экипажей НАСА, сказал, что агентство рассмотрело резервные планы по доставке экипажа Starliner домой на борту капсулы SpaceX, но основное внимание по-прежнему уделяется возвращению астронавтов домой на борту Starliner.

«Наш главный выбор — завершить миссию. Есть много веских причин завершить эту миссию и доставить Бутча и Сонни домой на Starliner. Starliner проектировался как космический корабль с экипажем в кабине», — сказал Ститч.

Космический корабль Starliner стартовал с космической станции на мысе Канаверал во Флориде 5 июня. Уиллмауэр и Уильямс — первые астронавты, полетевшие в космос на борту коммерческой капсулы экипажа Boeing, и этот испытательный полет призван проложить путь к будущим эксплуатационным полетам для ротации экипажей из четырех человек на Международную космическую станцию ​​и обратно.

Как только НАСА полностью сертифицирует корабль Starliner для эксплуатационных миссий, у агентства будут два космических корабля, способных доставлять людей на станцию. Корабль Crew Dragon компании SpaceX перевозит астронавтов с 2020 года.

Тесты, тесты и еще раз тесты

НАСА продлило продолжительность испытательного полета Starliner для проведения испытаний и анализа данных, чтобы обрести уверенность в способности космического корабля безопасно доставить свой экипаж домой и лучше понять коренные причины перегрева двигателя и утечки гелия. Эти проблемы сосредоточены внутри служебного модуля Starliner, который сбрасывается и сгорает в атмосфере во время входа в атмосферу, в то время как многоразовый модуль экипажа с астронавтами внутри сбрасывается с парашютом для приземления на воздушной подушке.

Важнейшим из этих испытаний стала серия испытаний ракеты Starliner на земле. Эта ракета была взята из группы устройств, которые планировалось запустить в рамках будущей миссии Starlink, и инженеры подвергли ее стресс-тесту, запустив ее несколько раз, чтобы воспроизвести последовательность импульсов, которую она увидит в полете. В ходе испытания были смоделированы две последовательности пролета до космической станции и пять последовательностей, которые ракета должна выполнить во время отделения и спуска с орбиты, чтобы вернуться на Землю.

«Этот двигатель имел много пульсаций, вероятно, больше, чем мы ожидали увидеть во время полета, и более агрессивный с точки зрения двух подъемов и пяти падений», — сказал Ститч. «То, что мы увидели в двигателе, — это тот же тип снижения тяги, который мы наблюдаем на орбите. В ряде двигателей (на борту Starliner) мы видим снижение тяги, что является значительным».

Бортовые компьютеры Starliner отключили пять из 28 двигателей системы управления реакцией Aerojet Rocketdyne во время встречи с Международной космической станцией в прошлом месяце. Четыре из пяти двигателей были восстановлены после перегрева и потери тяги, но официальные лица объявили один из двигателей непригодным для использования.

Двигатели, испытанные на Земле, показали аналогичное поведение. Осмотр двигателей в Уайт-Сэндс показал выпуклость тефлонового уплотнения клапана окислителя, которая могла ограничить поток топлива из четырехоксида азота. Двигатели, каждый из которых генерирует около 85 фунтов тяги, потребляют окислитель четырехокиси азота или NTO и смешивают его с гидразиновым топливом для сгорания.

Тарельчатый клапан, похожий на накачивающий клапан в шине, предназначен для открытия и закрытия, позволяя тетроксиду азота поступать в крыльчатку.

«Эта перчатка имеет тефлоновое уплотнение на конце. Из-за нагрева и естественного вакуума, возникающего при запуске двигателя, эта перчатка деформировалась и слегка вздулась», — сказал Наппи.

По словам Ститча, инженеры оценивают целостность тефлонового уплотнения, чтобы определить, сможет ли оно остаться неповрежденным во время отделения космического корабля Starliner и процесса схода с орбиты. Пока Starliner прикреплен к космической станции, никаких двигателей не требуется.

«Сможет ли этот тюлень пережить оставшуюся часть путешествия?» — сказал Ститч.