CST-100 | |
---|---|
Installation af skibet på Atlas-5- raketten før Boe-OFT- flyvningen | |
fælles data | |
Udvikler | Boeing |
Fabrikant | Boeing |
Land | USA |
Formål | passager |
Opgaver | levering af astronauter til/fra ISS |
Kredsløb | Lav referencebane |
Levetid for aktivt liv | 60 timer |
Begrebet autonom eksistens | 210 dage |
Mandskab | op til 7 personer |
Produktion og drift | |
Status | ubemandet test |
Total lanceret | 2 |
Første start |
20. december 2019 (drone) |
Sidste løbetur |
19. maj 2022 (drone) |
løfteraket | Atlas-5 N22 |
affyringsrampe | SLC-41 , Canaveral |
Typisk konfiguration | |
startvægt | 13.000 kg |
Brændstof | hydrazin og N 2 O 4 |
Dimensioner | |
Længde | 5,03 m |
Diameter | 4,56 m |
Nyttig volumen | 11 m 3 (forseglet) |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Boeing CST-100 Starliner (fra engelsk. Crew Space Transportation ) er et amerikansk delvist genanvendeligt bemandet transportrumfartøj udviklet siden 2014 af Boeing - selskabet som en del af Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap) Development Program organiseret og finansieret af NASA .
Den første søsætning af skibet (delvis vellykket) fandt sted i december 2019; en anden testflyvning uden besætning, efter adskillige overførsler, blev foretaget i maj 2022 [1] , hvorefter en bemandet mission er planlagt [2] .
Dockingen af rumfartøjet med ISS kan udføres til den internationale docking-adapter IDA-2 eller IDA-3 fra NASA-dockingsystemet på Harmony-modulet [3] .
Den 1. februar 2010 støttede NASA udviklingen af Boeing -rumfartøjet med en bevilling på 18 millioner dollars [4] .
De første billeder af CST-100 blev demonstreret for offentligheden ved luftopvisningen i Farnborough (England) i juli 2010 [5] . Samtidig blev det antaget, at CST-100 kunne sættes i drift i 2014 [6] .
I august 2011 annoncerede Boeing, at CST-100 ville flyve ud i rummet for første gang i 2015, både ubemandet og bemandet. I maj 2014 blev den første ubemandede testlancering af skibet annonceret i januar 2017; den første baneflyvning af et bemandet rumfartøj med to astronauter var planlagt til midten af 2017 [7] .
Den 16. september 2014 blev Boeing en af de to vindere af CCtCap- underprogrammet og modtog en kontrakt fra NASA på 4,2 milliarder dollars for at færdiggøre udviklingen af skibet og dets certificering til flyvninger til ISS [8] . Ifølge kontraktens vilkår skal kahytten på hvert skib rumme en besætning på mindst fire personer og 100 kg last. Derudover skal enheden være i stand til at forblive docket til stationen i 210 dage for at sikre levering af astronauter og kosmonauter tilbage til Jorden, og om nødvendigt deres nødevakuering. NASA forventer, at de nye skibe vil øge stationens besætning til syv personer, og takket være dette kan der afsættes meget mere tid til videnskabelig forskning [9] .
I august 2016 begyndte samlingen af skibet [10] . I oktober blev datoen for den første ubemandede opsendelse udskudt til juni 2018, og den bemandede certificeringsflyvning til august 2018. [11] I oktober 2017 blev den første ubemandede opsendelse i tidsplanen udskudt til august 2018, den første bemandede opsendelse til november samme år [12] .
Fra marts 2018 havde Boeing tre Starliner-kapsler (Starliner 1, 2 og 3) i produktion: den første, et testmodul designet til at teste og certificere besætningsevakueringssystemer; den anden vil blive brugt i en bemandet testflyvning, den vil flyve efter den tredje, som bruges til ubemandet flyvning [13] . I april 2018 blev der modtaget oplysninger fra uofficielle kilder i medierne om, at den første ubemandede opsendelse af rumfartøjet ville blive udskudt i yderligere tre måneder, til den 27. november 2018 [14] .
I august 2018 offentliggjorde NASA nye foreløbige datoer for testflyvninger af rumfartøjet: en ubemandet opsendelse var forventet i slutningen af 2018 eller begyndelsen af 2019, og en bemandet opsendelse i midten af 2019 [15] . I oktober 2018 blev datoerne for testflyvninger af skibet flyttet til henholdsvis marts og august 2019 [16] . I april 2019 blev datoerne ændret: ubemandet opsendelse - i august 2019 og bemandet - i slutningen af 2019. Disse frister blev heller ikke overholdt.
Den 3. april 2019 godkendte NASA forlængelsen af den anden bemandede testmission af Starliner-rumfartøjet. Missionen vil vare flere måneder, ikke dage, som oprindeligt planlagt; ingen specifikke datoer blev angivet. Forlængelsen er motiveret af behovet for at sikre uafbrudt ophold for amerikanske astronauter ombord på ISS i tilfælde af forsinkelser i udviklingen og opsendelser af kommercielle køretøjer i forbindelse med færdiggørelsen af anskaffelsen af sæder til astronauter på det russiske Soyuz- rumfartøj. Missionen vil blive bemandet af NASA-astronauterne Nicole Mann og Michael Fink , samt Boeing testpilot og tidligere astronaut Chris Ferguson [17] .
I juli 2018 dukkede data op om uregelmæssigheden under en testaffyring af fire motorer i nødredningssystemet , som blev udført i juni før afprøvning af nødadskillelsen af skibet fra løfteraketten på affyringsrampen [18] . Boeing bekræftede, at efter at forbrændingen var afsluttet og motorerne slukket, var 4 af de 8 ventiler, der styrer tilførslen af brændstofkomponenter, stukket åbne, hvilket førte til en hydrazinlækage . Virksomheden besluttede at udsætte testene for at undersøge årsagerne til anomalien og træffe korrigerende foranstaltninger [19] .
Den 23. maj 2019 blev vellykkede affyringstest af Starliner-rumfartøjsmotorerne, inklusive CAC-motorer og servicerumsmanøvremotorer i forskellige tilstande, udført på teststedet i New Mexico. Ventilerne på motorerne, hvis funktionsfejl forårsagede brændstoflækage i den tidligere test, blev redesignet og erstattet med nye [20] .
Den 4. november 2019 blev der udført en flyvetest af nødredningssystemet, som simulerede driften af systemet i tilfælde af en løfteraketfejl på affyringsrampen. Starliner lettede fra standen ved Launch Complex LC-32 ved White Sands Missile Range i New Mexico kl. 14:15 UTC. Fire SAS- motorer arbejdede i 5 sekunder og separate thrustere i 10 sekunder, hvilket accelererede skibet til en hastighed på mere end 1000 km/t. Kapslen nåede den påtænkte højde på omkring 1350 m, derefter blev servicerummet og varmeskjoldet successivt frakoblet, hvorefter bremse, udstødning og hovedfaldskærme blev udløst. På trods af, at kun to af de tre hovedfaldskærme blev udløst, landede kapslen blødt på airbaggene 78 sekunder efter afgang. Ifølge NASA og Boeing embedsmænd er kapslen designet til at lande med succes i tilfælde af en fejl i en af de vigtigste faldskærme. Testene blev betragtet som vellykkede, fordi landingen var inden for acceptable sikkerhedsparametre for besætningen [21] [22] .
Den 7. november rapporterede Boeing, at årsagen til den manglende afsløring var den forkerte installation af stiften, der forbandt hovedfaldskærmen med pilotsliske. Ved gennemgang af de fotografier, der blev taget, mens faldskærmene blev pakket ind i de relevante rum, blev det konstateret, at stiften, der forbinder faldskærmene, ikke var installeret korrekt. Ifølge en virksomhedsrepræsentant ville der kun være behov for en mindre ændring i lægningsproceduren for at undgå, at problemet opstår igen [23] .
Rumfartøjet blev opsendt til ISS i en ubemandet version den 20. december 2019 [24] fra luftbasen ved Cape Canaveral (Florida) ved hjælp af en Atlas V løfteraket med en russisk RD-180- motor [25] i første fase. Efter at CST-100 var blevet adskilt fra løfteraketten, opstod der en uventet fejl i skibets flyvetidsberegningssystem. Som et resultat af dette svigt blev der brugt meget brændstof, som var nødvendigt til den planlagte dokning med ISS til næste dag. Derudover var der en uforudset midlertidig afbrydelse af kommunikationssessionen med skibet, på grund af hvilket tidspunktet for at tænde for motorerne for at komme ind i rendezvous-kredsløbet med ISS blev overset. NASA mener, at kommunikationssessionen blev forstyrret af TDRSS -kommunikationssatellitter i afstanden mellem de dækningsfelter, som Starliner var på det tidspunkt. Som et resultat blev beslutningen truffet om at annullere dokningen af rumfartøjet med ISS og forsøge at sætte Starliner-rumfartøjet i en kredsløb, der ville tillade det at vende tilbage til Jorden inden for 48 timer [26] . Senere tændte skibets motorer stadig og hævede kredsløbets perigeum til 187 km. På trods af det mislykkede forsøg på at lægge skibet til kaj hos ISS, lykkedes det NASA og Boeing-specialister at udføre mange planlagte test i den tid, skibet var i kredsløb [27] .
Den 22. december kl. 12:58 UTC foretog Starliner en vellykket landing på White Sands -teststedet i New Mexico. Landingen fandt sted i normal tilstand ved hjælp af tre faldskærme. Skibet brugt i denne flyvning er planlagt til at blive leveret til staten Florida, hvor det vil blive trænet til genbrug [28] .
NASA-specialister, der undersøgte årsagerne til fejl under opsendelsen af Starliner-rumfartøjet, opdagede alvorlige fejl i softwaren til rumfartøjet udviklet af Boeing [29] .
Hovedartikel: Boeing Orbital Flight Test 2
Den 6. april 2020 fulgte en officiel erklæring fra Boeing-repræsentanter. Softwareproblemer og andre problemer, der blev identificeret under den første testflyvning, førte til behovet for en anden ubemandet testlancering. NASA var enig i beslutningen, og insidere fra The Washington Post sagde, at lanceringen af en anden orbitalflyvning med de samme mål som den første vil finde sted fra Cape Canaveral "omkring oktober eller november 2020." Boeing sagde, at det ville finansiere en ikke-planlagt testflyvning "uden omkostninger for skatteyderne." Boeing fortalte investorer tidligere i 2020, at det tog 410 millioner dollars fra sit overskud for at dække de forventede omkostninger til en anden ubemandet testflyvning. Boeing embedsmænd sagde den 25. august 2020, at flyvningen vil sætte scenen for den første Starliner demonstrationsmission med astronauter i midten af 2021.
Den 10. november 2020 udtalte Steve Stich, NASAs kommercielle besætningsprogramleder, at den anden orbitalflyvning vil blive forsinket til første kvartal af 2021 på grund af softwareproblemer. Ubemandede test fortsatte med at vakle, med en ubemandet OFT-2 testflyvning planlagt til marts 2021 og en bemandet flyvning planlagt til opsendelse i sommeren 2021. Opsendelsen af OFT-2 i foråret 2021 fandt ikke sted og blev udskudt til sommeren 2021, den estimerede dato for opsendelsen af apparatet uden besætning blev sat til den 30. juli 2021. Enheden kunne dog ikke lanceres selv om sommeren. Datoen for opsendelsen af rumfartøjet blev udskudt flere gange af en række tekniske årsager, som følge heraf blev det besluttet at udskyde den ubemandede testflyvning af rumfartøjet til mindst 2022.
Lanceringen fandt sted den 19. maj 2022 kl. 22:54 UTC [1] .
CST-100-landeren ("100" i skibets navn betyder 100 km højde, se Karman Line [30] ) vil være større end Apollo - kommandomodulet , men mindre end Orion -landeren . CST-100 er designet til relativt korte ture.
Enheden vil i fremtiden blive brugt til at levere last og mandskab. CST-100 vil være i stand til at bære et hold på 7 personer. Det antages, at enheden vil levere besætningen til den internationale rumstation og Bigelow Aerospace Orbital Space Complex . [31] Løbetiden i den dockede tilstand med ISS er op til 6 måneder.
Næsebeklædningen (lille kåbe på dockingstationen) på CST-100 vil blive brugt til at øge luftstrømmen omkring kapslen og vil blive adskilt fra atmosfæren efter genindtræden. Bag kåbepanelet er en dockingport til docking med ISS og formodentlig andre orbitale stationer. For at styre enheden er 3 par motorer beregnet: to på siderne til manøvrering, to hovedmotorer, der skaber hovedkraften, og to yderligere. Kapslen er udstyret med to koøjer: front og side. CST-100 består af to moduler: et instrument-aggregatrum og et nedstigningsmodul. Sidstnævnte er designet til at sikre den normale eksistens af astronauter om bord på køretøjet og opbevarer last, mens førstnævnte omfatter alle de nødvendige flyvekontrolsystemer og vil blive adskilt fra nedstigningskøretøjet, før de kommer ind i atmosfæren.
En af funktionerne ved CST-100 er yderligere orbitale manøvreringsevner: hvis brændstoffet i systemet, der adskiller kapslen og løftefartøjet, ikke bruges (i tilfælde af en mislykket opsendelse), kan det derefter forbruges i kredsløb.
Boeing vil lancere CST-100 ved hjælp af en Atlas-5 løfteraket i den nye N22-variant fra SLC-41 affyringsrampen ved Cape Canaveral Air Force Base .
For at komme ind i atmosfæren i skibet bruges engangs termisk beskyttelse, nedstigningen udføres med faldskærm. I modsætning til analoger, der lander i havet, lander Starliner på jorden. For at afbøde påvirkningen i det øjeblik, den kommer i kontakt med jorden, er den udstyret med et system af oppustelige puder. [en]
CST-100 har solcellepaneler på bagsiden af servicemodulet. Batterierne består af tre strimler af fotovoltaiske celler roteret i forskellige vinkler for bedre at fange sollys. Batterierne er i stand til at levere 2,9 kW nyttig effekt [32] .
Når Starliner er forankret til ISS, vil den være i stand til at modtage strøm fra ISS. For at gøre dette blev en let version af den russiske strømkonverteringsenhed, som har været brugt på ISS siden 2000, installeret på rumfartøjet. Blokken er leveret af Voronezh - virksomheden ZAO Orbita [33] .
Ingen. | Missionsnavn | Dato, klokkeslæt ( UTC ) | Mandskab | Resultat | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
lancering | docking med ISS |
docket tid med ISS |
landing | til ISS | fra ISS | |||
en | Boe-OFT (Orbital Flight Test) |
20. december 2019, 11:36 [24] |
docking annulleret [34] | 22. december 2019 kl. 12:58 |
— | — | Delvis succes | |
Første testflyvning til ISS (ubemandet). På grund af en flyvetimerfejl efter adskillelse fra løfteraketten brugte skibet for meget brændstof til at rette sin position, og dermed udelukkede muligheden for at mødes og lægge til stationen. Men Starliner foretog en vellykket landing på et teststed i New Mexico 2 dage efter opsendelsen [35] . | ||||||||
2 | Boe-OFT-2 | 19. maj 2022, kl. 22:54 [1] [36] [37] [38] |
21. maj 2022 00:28 UTC | 4 dage 18 timer 8 minutter | 25. maj 2022 18:36 UTC | — | — | Succes |
Gentagen testflyvning til ISS uden besætning [2] . | ||||||||
Planlagte flyvninger | ||||||||
Boe-CFT (Crew Flight Test) |
februar 2023 | 2 | 32 | |||||
Tredje Starliner testflyvning , og første bemandet, med astronauterne Barry Wilmore og Sunita Williams ombord. [39] . | ||||||||
Starliner-1 Calypso |
tidligst i andet halvår af 2023 | fire | fire | |||||
Den første regulære flyvning til ISS med en besætning på 4: NASA-astronauterne Sunita Williams , Josh Kassada , Janette Epps og en astronaut af partnere på ISS, endnu ikke identificeret [40] . Efterfølgende blev Josh Kassada fjernet fra Starliner - besætningen og sluttede sig til SpaceX Crew-5- missionen på Dragon V2-rumfartøjet , og Sunita Williams sluttede sig til Boe-CFT- missionen . Den 30. september 2022 blev Scott Tingle tildelt som kommandør og Michael Fink som pilot. [41] | ||||||||
Starliner-2 | 2024 (formodentlig) | fire | fire | |||||
Anden planlagt flyvning til Starliner ISS (Ud over flyveprøver uden bemanding og besætning har NASA kun bestilt seks fuld besætningsrotationsmissioner til den internationale rumstation fra Boeing) [42] . |
Sammenligning af karakteristika for bemandede rumfartøjer under udvikling ( Rediger ) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Navn | Ørn | Orion | Crew Dragon | CST-100 Starliner | KPKK NP | Gaganyan | SpaceX rumskib |
Udvikler | RSC Energia | lockheed martin | SpaceX | Boeing | CAST | ISRO | SpaceX |
Udseende | |||||||
Formål |
|
NOU |
| ||||
Når du flyver til LEO | |||||||
Året for den første ubemandede opsendelse i orbital |
2023 ( Angara-A5 ) [53] 2024 ( Angara-A5M(P) [53] |
2014 (Delta IV Heavy) | 2019 (Falcon 9) | 2019 (Atlas-5) | 2020 ( LM-5B ) | 2022 | NET 2022 [54] |
År for første bemandede flyvning |
2025 ( Angara-A5M(P) [55] [53] | — | 2020 | 2022 | 2023 | 2023 [56] | |
Besætning, pers. | 4 [57] [58] | — | 4 [59] , tidligere 7 [60] | under kontrakt med NASA - 4, maksimum - 7 |
op til 6 [61] -7 [51] | 3 [62] | op til 100 [52] |
Startvægt, t | 14.4 [57] [58] | 12 | fjorten | 21.6 [63] | 1320 (4800 inklusive første fase) | ||
Nyttelastmasse i bemandet flyvning, t | 0,5 [57] [58] | ||||||
Lastvægt af lastversion, t | 2 | 6 [60] | 100 til 150 (start med retur)
op til 250 (opstart af forbrugsvarer) [64] | ||||
Varigheden af flyvningen som en del af stationen | Op til 365 dage (NOE) [57] [58] | Op til 720 dage | Op til 210 dage | ||||
Varighed af autonom flyvning | Op til 30 dage [57] [58] | Op til 1 uge | Op til 60 timer | 7 [62] | |||
løfteraket | LM-5B eller LM-7 [67] | GSLV Mk.III | Super Tung | ||||
Når man flyver til månen | |||||||
Året for den første ubemandede opsendelse i orbital |
2028 ( Yenisei ) [65] [55] | 2022 ( SLS ) | — | — | — | NET 2022 | |
År for første bemandede flyvning |
2029 ( Yenisei ) [55] | 2023 ( SLS ) [68] | 2018 [47] [48] | — | — | 2023 [56] | |
Besætning, mennesker | 4 [57] [58] | fire | 2 [69] | — | 3-4 [49] [50] | — | op til 100 [52] |
Startvægt, t | 20.0 [57] [58] | 25,0 | 1320 (4800 inklusive første fase) | ||||
Nyttelastmasse i bemandet flyvning, t | 0,1 [57] [58] | ||||||
Varigheden af flyvningen som en del af stationen | Op til 180 dage [57] [58] | ||||||
Varighed af autonom flyvning | Op til 30 dage [57] [58] | Op til 21,1 dage | |||||
løfteraket | LM-9 | Super Tung |
Bemandede rumflyvninger til den internationale rumstation | |
---|---|
1998-2004 |
|
2005-2009 | |
2010-2014 | |
2015-2019 |
|
2020 - nu i. | |
Planlagt |
|
Aktuelle flyvninger er fremhævet med fed , pink - skibe, der ikke nåede ISS |
Bemandede rumflyvninger | |
---|---|
USSR og Rusland | |
USA |
|
PRC | |
Indien |
Gaganyan (siden 202?) |
europæiske Union | |
Japan |
|
privat |
|