Bereit für einen weiteren Startversuch bei einem Testflug zur Internationalen Raumstation, rollte Boeing am Mittwoch eine reparierte Starliner-Crew-Kapsel zum Raketenhangar der United Launch Alliance am Meer in Cape Canaveral, um sich auf einen für den 19. Mai geplanten Start vorzubereiten.
Der Testflug wird keine Astronauten befördern, könnte aber Ende dieses Jahres oder Anfang 2023 die Bühne für die erste Starliner-Crew-Mission zur Raumstation bereiten, sagten Vertreter der NASA und Boeing in einer Pressekonferenz am Dienstag.
Die bevorstehende Mission, bekannt als Orbital Flight Test 2, soll am 19. Mai um 6:54 Uhr EDT (2254 GMT) an Bord einer United Launch Alliance Atlas 5-Rakete abheben. Das Starliner-Raumschiff, das eine Schaufensterpuppe und etwa 500 Pfund Vorräte trägt, soll sich am nächsten Tag mit der Raumstation verbinden, um mehrere Tage mit Frachttransfers und Kontrollen zu beginnen, während es am Komplex angedockt ist.
Dann wird das Raumschiff die Station verlassen und sein Verbrauchs-Antriebsmodul abwerfen. Der für die Wiederverwendung konzipierte Abschnitt des Besatzungsmoduls wird auf eine Landung unter Fallschirmen im White Sands Space Harbor in New Mexico abzielen. Das Abdocken und die Landung sind für den 25. Mai geplant, vorausgesetzt, die Mission startet am 19. Mai.
Boeing und ULA überführten das Raumschiff am Mittwoch in die Vertical Integration Facility der Atlas-5-Rakete, einige Stunden später als geplant aufgrund eines Hydrauliklecks am Transporter der Kapsel. Der Konvoi, zu dem auch Sicherheits- und Hilfspersonal gehörte, hielt kurz in der Nähe des Vehicle Assembly Building in Kennedy an, nachdem eine Schutzabdeckung vom Fenster des Starliners weggeflogen war.
Ein Boeing-Sprecher sagte, die Abdeckung solle vor dem Start entfernt werden, und ihr Fehlen sei kein Problem für das Raumschiff, um zum Atlas-5-Hangar weiterzufahren. Sobald es in Position ist, sollte ein Kran das Raumschiff auf die Atlas-5-Rakete heben, die letzten Monat im VIF zusammengebaut wurde.
Das in einer öffentlich-privaten Partnerschaft entwickelte Starliner-Raumschiff wird der NASA neben dem SpaceX-Raumschiff Dragon, das im Mai 2020 zum ersten Mal mit einer Besatzung startete, eine zweite für Menschen geeignete Kapsel zur Verfügung stellen, die Astronauten zur und von der Raumstation befördern kann.
„Für die kommerzielle Besatzung ist es sehr wichtig, unser zweites Transportsystem betriebsbereit zu haben, um unseren gesicherten Zugang zur ISS fortzusetzen und auch unsere Wirtschaft im erdnahen Orbit auszubauen“, sagte Steve Stich, Programmmanager für kommerzielle Besatzungen der NASA.
Das Programm ist jedoch auf eine Reihe von Verzögerungen und Rückschlägen gestoßen, darunter ein Orbital-Testflug im Dezember 2019, der aufgrund eines Software-Programmierfehlers vorzeitig beendet wurde. Der Softwarefehler im Zusammenhang mit dem Bordtimer des Raumfahrzeugs verhinderte, dass der Starliner wie geplant an der Raumstation andockte, und die Kapsel landete sicher in New Mexico.
Bei der zweitägigen Demonstrationsmission im Jahr 2019 hatte die Starliner-Raumsonde auch Probleme mit ihrem Kommunikationssystem. Boeing-Ingenieure mussten ein zweites Softwareproblem lösen, das im Flug entdeckt wurde und das dazu führen könnte, dass das Servicemodul der Raumsonde mit dem Besatzungsmodul kollidierte zwei Elemente kurz vor dem Wiedereintritt getrennt.
Die Ingenieure führten eine eingehende Überprüfung des Softwarecodes des Starliner durch und fügten umfangreichere Tests der Softwareprogrammierung hinzu, bevor sie letztes Jahr einen weiteren Testflug namens OFT-2 versuchten.
Das Raumschiff wurde letzten August auf seiner Atlas-5-Rakete zur Startrampe in Cape Canaveral gerollt, aber Tests ergaben 13 festsitzende Absperrventile im Starliner-Antriebssystem.
Boeing und die NASA, die den Vertrag über die kommerzielle Starliner-Besatzung verwaltet, einigten sich darauf, den Starliner aus der Atlas-5-Rakete zu entfernen und die Mission zur Untersuchung des Ventilproblems zu verschieben. Beamte sagten am Dienstag, dass Tests Korrosion in den Ventilen zeigten – verursacht durch eine chemische Reaktion zwischen Feuchtigkeit, Stickstofftetroxid-Treibmittel und dem Aluminiumgehäuse der Ventile – die dazu führten, dass die Komponenten in den Leitungen des Servicemoduls des Raumfahrzeugs stecken blieben.
Stickstofftetroxid oder NTO ist eine giftige Flüssigkeit, die als Oxidationsmittel im Antriebssystem des Starliner-Raumfahrzeugs verwendet wird. Hydrazin-Treibstoff entzündet sich, wenn er mit dem Oxidationsmittel gemischt wird, und erzeugt Schub aus den Raketendüsen des Raumfahrzeugs – geliefert von Aerojet Rocketdyne – für Manöver im Weltraum und zum Andocken an die Raumstation.
Die festsitzenden Ventile werden verwendet, um die Triebwerke vom Stickstofftetroxidtank zu isolieren, und müssen sich im Flug öffnen, um die Triebwerke für Manöver oder einen Startabbruch zu betreiben.
Ingenieure von Boeing, NASA, Aerojet Rocketdyne und Marotta, die die Ventile herstellten, verfeinerten die Ursache des Problems während einer achtmonatigen Untersuchung.
Techniker lösten das Servicemodul im Januar vom Besatzungsmodul des Starliners, um es zu einer Testeinrichtung in New Mexico zu transportieren, wo Teams Tests durchführten, um das Ventilproblem besser zu verstehen. Die OFT-2-Mission wird mit einem neuen Servicemodul fliegen, das ursprünglich der ersten Starliner-Mission mit Astronauten zugeordnet war.
Die Untersuchung ergab, dass Stickstofftetroxiddämpfe durch Teflondichtungen in den Ventilen sickerten, ein Vorfall, der bekanntermaßen in ähnlichen Systemen auf anderen Raumfahrzeugen auftritt. Aber Feuchtigkeit aus der feuchten Luft Floridas – nicht vom Regen, sagten Beamte – gelangte irgendwie in das Servicemodul und reagierte mit dem Stickstofftetroxid, um Salpetersäure zu erzeugen.
Die Salpetersäure reagierte dann mit Aluminiummaterial in den Ventilgehäusen, um Aluminiumnitratablagerungen zu erzeugen, was zu Korrosion führte.
„Diese Korrosionsprodukte führten dann dazu, dass Ventilbewegungen verhindert wurden“, sagte Michelle Parker, Vice President und Deputy General Manager für Raumfahrt- und Startprogramme von Boeing.
Die Ingenieure haben die Ventile des neuen Starliner-Servicemoduls nicht neu gestaltet, sondern „Minderungen“ hinzugefügt, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit in das Antriebssystem eindringt.
„Wenn Sie die Feuchtigkeit aus dem Ventil entfernen, tritt diese Reaktion nicht auf und es führt nicht zu Korrosion“, sagte Parker.
Die Ventile werden mit Stickstoffgas gespült, um Feuchtigkeitsansammlungen zu verhindern, und Boeing fügte Dichtmittel um einen elektrischen Anschluss herum hinzu, der einen Weg für Feuchtigkeit bot, in die Ventile einzudringen.
„Diese beiden Dinge verhindern, dass Feuchtigkeit in das Ventil gelangt, um diese Reaktion überhaupt auszulösen“, sagte Parker.
Boeing nahm auch Prozessänderungen vor und lud das Stickstofftetroxid näher an dem Zeitpunkt in das Servicemodul ein, als das Raumschiff die Fabrik im Kennedy Space Center verließ. Die Teams werden auch alle zwei bis fünf Tage bis zum Starttag Ventilzyklen befehlen, um sicherzustellen, dass die Ventile funktionsfähig bleiben, sagte Parker.
Der letzte Ventilzyklustest vor dem Start findet während des Countdowns am 19. Mai statt.
„Wir sind zuversichtlich, dass wir die richtigen Minderungsmaßnahmen getroffen haben“, sagte Mark Nappi, Programmmanager von Boeing für den Starliner. „Außerdem haben wir die Ventile mehrmals gedreht. Wir werden die Ventile bis zum Starttag weiter takten, um das Vertrauen zu stärken, dass wir ein funktionierendes System haben.“
Stich, ein ehemaliger Flugdirektor des Space Shuttles, sagte, dass Ventile an den Düsen des Reaktionssteuerungssystems des Shuttles auch anfällig für Feuchtigkeit seien, die Korrosion verursacht.
„Diese Prop-Iso-Ventile, insbesondere bei NTO, sind der Fluch unserer Existenz“, sagte Kathy Lueders, stellvertretende Administratorin des Space Operations Mission Directorate der NASA. „Das ist etwas, das auf der Seite der Raumfahrzeuge kein neues Phänomen ist.
„Wenn Sie im Juli in Florida waren, stellen Sie sich einfach vor, Sie wären draußen“, sagte Lueders. „Es ist nur die Umgebungsfeuchtigkeit. Das ist eine ziemlich heimtückische Sache, weil man ein Fahrzeug auf dem Pad hat.“
Da SpaceX jetzt regelmäßige Transportdienste für die Besatzung zur Raumstation anbietet, besteht keine Eile, das Starliner-Raumschiff einsatzbereit zu machen. Dennoch ist die NASA bestrebt, zwei Anbieter für den Transport von Besatzungen zu haben, um nicht erneut auf das russische Sojus-Raumschiff für Astronautenflüge angewiesen zu sein, falls SpaceX auf erhebliche Verzögerungen stößt.
Die NASA hat seit 5 eine Reihe von Verträgen mit Boeing im Wert von mehr als 2010 Milliarden US-Dollar für die Entwicklung, Testflüge und den Betrieb von Starliner unterzeichnet. Die Verträge beinhalten Vereinbarungen für sechs Rotationsflüge der Besatzung zur Raumstation – jeweils mit einer vierköpfigen Besatzung – nach Abschluss der OFT-2-Mission und des kurzzeitigen Crew Flight Test (CFT) mit drei NASA-Astronauten an Bord .
NASA- und Boeing-Beamte lehnten es ab, einen Zielplan für den Crew Flight Test festzulegen, und sagten nur, dass die Vorbereitungen auf der Kapsel für die erste Astronautenmission auf dem richtigen Weg seien, um das Fahrzeug bis Ende dieses Jahres startbereit zu haben.
„Der beste Weg zu CFT ist ein erfolgreicher OFT-2-Flug, denn das ist die Zeit, in der das Fahrzeug in der Weltraumumgebung auf Herz und Nieren geprüft wird, durch die komplexe Rendezvous- und Docking-Sequenz mit den Navigationssensoren“, sagte Stich. „Und wir haben herausgefunden, dass dies wirklich nur in der Weltraumumgebung zu testen ist.“
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- Quelle: https://spaceflightnow.com/2022/05/04/boeings-starliner-crew-capsule-meets-atlas-rocket-for-another-attempt-at-test-flight/
