CST-100 | |
---|---|
Aluksen asennus Atlas-5- raketille ennen Boe-OFT:n lentoa | |
yhteisiä tietoja | |
Kehittäjä | Boeing |
Valmistaja | Boeing |
Maa | USA |
Tarkoitus | matkustaja |
Tehtävät | astronautien toimittaminen ISS:lle tai sieltä |
Rata | Matala vertailukiertorata |
Aktiivisen elämän elinikä | 60 tuntia |
Itsenäisen olemassaolon termi | 210 päivää |
Miehistö | jopa 7 henkilöä |
Tuotanto ja käyttö | |
Tila | miehittämätön testi |
Yhteensä käynnistetty | 2 |
Ensimmäinen aloitus |
20. joulukuuta 2019 (droni) |
Viimeinen lenkki |
19. toukokuuta 2022 (droni) |
kantoraketti | Atlas-5 N22 |
laukaisualusta | SLC-41 , Canaveral |
Tyypillinen kokoonpano | |
aloituspaino | 13 000 kg |
Polttoaine | hydratsiini ja N2O4 _ _ _ |
Mitat | |
Pituus | 5,03 m |
Halkaisija | 4,56 m |
Hyödyllinen volyymi | 11 m 3 (suljettu) |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Boeing CST-100 Starliner ( englanniksi Crew Space Transportation ) on amerikkalainen osittain uudelleen käytettävä miehitetty kuljetusavaruusalus, jonka Boeing -yhtiö on kehittänyt vuodesta 2014 lähtien osana NASAn järjestämää ja rahoittamaa Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap) -kehitysohjelmaa .
Aluksen ensimmäinen vesillelasku (osittain onnistunut) tapahtui joulukuussa 2019; toinen koelento ilman miehistöä suoritettiin lukuisten siirtojen jälkeen toukokuussa 2022 [1] , jonka jälkeen on suunniteltu miehistön tehtävä [2] .
Avaruusaluksen telakointi ISS:ään voidaan suorittaa Harmony-moduulin NASAn telakointijärjestelmän kansainväliseen telakointiadapteriin IDA-2 tai IDA-3 [3] .
NASA tuki 1. helmikuuta 2010 Boeing - avaruusaluksen kehitystä 18 miljoonan dollarin apurahan avulla [ 4 ] .
Ensimmäiset kuvat CST-100:sta esiteltiin yleisölle lentonäytöksessä Farnboroughissa (Englanti) heinäkuussa 2010 [5] . Samalla oletettiin, että CST-100 voitaisiin ottaa käyttöön vuonna 2014 [6] .
Boeing ilmoitti elokuussa 2011, että CST-100 lentää avaruuteen ensimmäistä kertaa vuonna 2015 sekä miehittämättömänä että miehitettynä. Toukokuussa 2014 aluksen ensimmäinen miehittämätön koelaukaisu julkistettiin tammikuussa 2017; Miehitetyn avaruusaluksen ensimmäinen kiertolento kahdella astronautilla oli määrä tapahtua vuoden 2017 puolivälissä [7] .
Syyskuun 16. päivänä 2014 Boeingista tuli yksi kahdesta CCtCap- aliohjelman voittajasta ja se sai NASAlta 4,2 miljardin dollarin sopimuksen aluksen kehittämisen ja sen ISS :n lentojen sertifioinnista [8] . Sopimusehtojen mukaan jokaisen aluksen hytissä tulee olla vähintään neljän hengen miehistö ja 100 kg lastia. Lisäksi laitteen on kyettävä pysymään telakoituna asemalle 210 päivää, jotta varmistetaan astronautien ja kosmonautien toimitus takaisin Maahan ja tarvittaessa hätäevakuointi. NASA odottaa uusien alusten lisäävän aseman miehistön seitsemään henkilöön, ja tämän ansiosta tieteelliseen tutkimukseen voidaan käyttää paljon enemmän aikaa [9] .
Elokuussa 2016 aluksen kokoonpano aloitettiin [10] . Lokakuussa ensimmäisen miehittämättömän laukaisun päivämäärä siirrettiin kesäkuulle 2018 ja miehitetty sertifiointilento elokuulle 2018. [11] Lokakuussa 2017 aikataulun ensimmäinen miehittämätön laukaisu siirrettiin elokuulle 2018 ja ensimmäinen miehitetty laukaisu saman vuoden marraskuuhun [12] .
Maaliskuussa 2018 Boeingilla oli tuotannossa kolme Starliner-kapselia (Starliner 1, 2 ja 3): ensimmäinen, testimoduuli, joka on suunniteltu testaamaan ja sertifioimaan miehistön evakuointijärjestelmiä; toista käytetään miehitetyllä koelennolla, se lentää miehittämättömään lennolle käytetyn kolmannen jälkeen [13] . Huhtikuussa 2018 tiedotusvälineissä saatiin epävirallisista lähteistä tietoa, että avaruusaluksen ensimmäinen miehittämätön laukaisu siirrettäisiin vielä kolmella kuukaudella, 27.11.2018 [14] .
NASA julkaisi elokuussa 2018 uudet alustavat päivämäärät avaruusaluksen testilennoille: miehittämätöntä laukaisua odotettiin vuoden 2018 lopussa tai 2019 alussa ja miehitettyä laukaisua vuoden 2019 puolivälissä [15] . Lokakuussa 2018 aluksen koelentojen päivämäärät siirrettiin maaliskuulle ja elokuulle 2019 [16] . Huhtikuussa 2019 päivämäärät muuttuivat: miehittämätön laukaisu - elokuussa 2019 ja miehitetty - vuoden 2019 lopussa. Näitäkään määräaikoja ei noudatettu.
NASA hyväksyi 3. huhtikuuta 2019 Starliner-avaruusaluksen toisen miehitetyn testitehtävän jatkamisen. Tehtävä kestää useita kuukausia, ei päiviä, kuten alun perin suunniteltiin; tarkkoja päivämääriä ei annettu. Laajennus perustuu tarpeeseen varmistaa amerikkalaisten astronautien keskeytymätön oleskelu ISS:llä, jos hyötyajoneuvojen kehitys ja laukaisut viivästyvät venäläisen Sojuz - avaruusaluksen astronauttipaikkojen hankinnan yhteydessä . Tehtävässä työskentelevät NASAn astronautit Nicole Mann ja Michael Fink sekä Boeingin koelentäjä ja entinen astronautti Chris Ferguson [17] .
Heinäkuussa 2018 poikkeamasta ilmestyi tietoja hätäpelastusjärjestelmän neljän moottorin koelaukaisussa, joka suoritettiin kesäkuussa ennen aluksen hätäerotuksen testausta laukaisualustalla [18] . Boeing vahvisti, että kun palo oli saatu päätökseen ja moottorit sammutettiin, 4 kahdeksasta polttoaineen syöttöä ohjaavasta venttiilistä oli juuttunut auki, mikä johti hydratsiinivuotoon . Yritys päätti lykätä testit poikkeaman syiden selvittämiseksi ja korjaavien toimenpiteiden toteuttamiseksi [19] .
23. toukokuuta 2019 testattiin New Mexicossa sijaitsevalla testipaikalla Starliner-avaruusalusten moottoreiden onnistuneet maasammuttimet, mukaan lukien CAC-moottorit ja huoltoosaston ohjausmoottorit eri tilassa. Niiden moottoreiden venttiilit, joiden toimintahäiriöt aiheuttivat polttoainevuotoja edellisessä testissä, suunniteltiin uudelleen ja vaihdettiin uusiin [20] .
4.11.2019 suoritettiin hätäpelastusjärjestelmän lentokoe, joka simuloi järjestelmän toimintaa laukaisualustalla tapahtuvan kantoraketin vian sattuessa. Starliner lähti seisomaan Launch Complex LC-32:lta White Sandsin ohjusradalla New Mexicossa kello 14.15 UTC. Neljä SAS -moottoria toimi 5 sekuntia ja erilliset potkurit 10 sekuntia kiihdyttäen laivan yli 1000 km/h nopeuteen. Kapseli saavutti suunnitellun noin 1350 metrin korkeuden, sitten huoltotila ja lämpösuoja irrotettiin peräkkäin, minkä jälkeen jarru, pakoputki ja päälaskuvarjot vapautettiin. Huolimatta siitä, että vain kaksi kolmesta päävarjosta laukaisi, kapseli laskeutui pehmeästi turvatyynyille 78 sekuntia nousun jälkeen. NASAn ja Boeingin virkamiesten mukaan kapseli on suunniteltu onnistuneesti laskeutumaan, jos jokin päälaskuvarjoista epäonnistuu. Testit katsottiin onnistuneiksi, koska laskeutuminen oli miehistön hyväksyttävien turvallisuusparametrien sisällä [21] [22] .
Boeing ilmoitti 7. marraskuuta, että syynä salaamattomuuteen oli päälaskuvarjon ja pilottiputken välisen tapin virheellinen asennus. Tarkasteltaessa valokuvia, jotka on otettu pakattaessa laskuvarjoja asianmukaisiin lokeroihin, havaittiin, että laskuvarjoja yhdistävää tappia ei ollut asennettu oikein. Yrityksen edustajan mukaan munimismenettelyyn tarvittaisiin vain pieni muutos, jotta ongelma ei toistuisi [23] .
Avaruusalus laukaistiin ISS :lle miehittämättömänä versiona 20. joulukuuta 2019 [24] Cape Canaveralin (Florida) lentotukikohdasta käyttämällä Atlas V -kantorakettia venäläisellä RD-180- moottorilla [25] ensimmäisessä vaiheessa. Kun CST-100 erottui onnistuneesti kantoraketista, aluksen lentoajan laskentajärjestelmässä tapahtui odottamaton vika. Vian seurauksena kului paljon polttoainetta, jota tarvittiin seuraavaksi päiväksi suunniteltuun ISS:n telakointiin. Lisäksi kommunikaatioistunnossa aluksen kanssa tapahtui odottamaton tilapäinen keskeytys, jonka vuoksi moottoreiden käynnistyshetki ISS:n kohtaamiskiertoradalle mentiin ohi. NASA uskoo, että TDRSS -viestintäsatelliitit häiritsivät viestintäistuntoa niiden peittokenttien välisessä kuilussa , jonka Starliner oli sillä hetkellä. Tämän seurauksena päätettiin peruuttaa avaruusaluksen telakointi ISS:ään ja yrittää asettaa Starliner-avaruusalus kiertoradalle, jonka avulla se voisi palata Maahan 48 tunnin kuluessa [26] . Myöhemmin aluksen moottorit käynnistyivät edelleen ja nostivat kiertoradan perigeen 187 kilometriin. Huolimatta epäonnistuneesta yrityksestä kiinnittää alus ISS:ään, NASAn ja Boeingin asiantuntijat onnistuivat suorittamaan monia suunniteltuja testejä aluksen ollessa kiertoradalla [27] .
22. joulukuuta klo 12.58 UTC Starliner teki onnistuneen laskeutumisen White Sandsin testipaikalle New Mexicossa. Laskeutuminen tapahtui normaalitilassa kolmen laskuvarjon avulla. Tällä lennolla käytetty alus on tarkoitus toimittaa Floridan osavaltioon, jossa se koulutetaan uudelleenkäyttöön [28] .
NASA:n asiantuntijat, jotka tutkivat Starliner-avaruusaluksen laukaisun aikana tapahtuneiden vikojen syitä, havaitsivat vakavia virheitä Boeingin kehittämän avaruusaluksen ohjelmistossa [29] .
Pääartikkeli: Boeing Orbital Flight Test 2
6. huhtikuuta 2020 seurasi Boeingin edustajien virallinen lausunto. Ohjelmisto-ongelmat ja muut ensimmäisellä koelennolla havaitut ongelmat johtivat toisen miehittämättömän koelaukaisun tarpeeseen. NASA suostui päätökseen, ja The Washington Postin sisäpiiriläiset sanoivat, että toinen kiertoratalento, jolla on samat tavoitteet kuin ensimmäinen, suoritetaan Cape Canaveralista "loka- tai marraskuun 2020 tienoilla". Boeing sanoi rahoittavansa suunnittelematonta testilentoa "ilman veronmaksajille aiheutuvia kustannuksia". Boeing kertoi sijoittajille aiemmin vuonna 2020, että se vie 410 miljoonaa dollaria voitostaan kattaakseen toisen miehittämättömän testilennon odotetut kustannukset. Boeingin viranomaiset sanoivat 25. elokuuta 2020, että lento asettaa alustan ensimmäiselle Starliner-demonstraatiotehtävälle astronautien kanssa vuoden 2021 puoliväliin mennessä.
Kuitenkin 10. marraskuuta 2020 NASA Commercial Crew Program Manager Steve Stich totesi, että toinen kiertolento viivästyy vuoden 2021 ensimmäiselle neljännekselle ohjelmistoongelmien vuoksi. Miehistöttömät testit hiipuivat edelleen: miehittämätön OFT-2-koelento oli määrä suunnitella maaliskuulle 2021 ja miehitetty lento kesällä 2021. OFT-2:n laukaisua keväällä 2021 ei tapahtunut ja se siirrettiin kesään 2021, ilman miehistöä olevan laitteen arvioitu laukaisupäivämääräksi asetettiin 30.7.2021. Laitetta ei kuitenkaan saatu markkinoille edes kesällä. Avaruusaluksen laukaisupäivää siirrettiin useaan otteeseen useista teknisistä syistä, minkä seurauksena avaruusaluksen miehittämätön koelento päätettiin lykätä ainakin vuoteen 2022.
Laukaisu tapahtui 19. toukokuuta 2022 klo 22.54 UTC [1] .
CST-100 laskuri ("100" laivan nimessä tarkoittaa 100 km:n korkeutta, katso Karman Line [30] ) tulee olemaan suurempi kuin Apollon komentomoduuli , mutta pienempi kuin Orionin laskeutuja . CST-100 on suunniteltu suhteellisen lyhyille matkoille.
Jatkossa laitetta käytetään rahdin ja miehistön toimittamiseen. CST-100 pystyy kuljettamaan 7 hengen tiimiä. Laitteen oletetaan kuljettavan miehistön kansainväliselle avaruusasemalle ja Bigelow Aerospace Orbital Space Complexiin . [31] Termi telakoituna ISS:n kanssa on enintään 6 kuukautta.
CST-100:n nokkasuojusta (pieni suojus telakointiasemassa) käytetään lisäämään ilmavirtausta kapselin ympärillä ja se erotetaan ilmakehästä uudelleen sisääntulon jälkeen. Suojapaneelin takana on telakointiportti ISS:n ja oletettavasti muiden kiertorata-asemien telakointia varten. Laitteen ohjaamiseen on tarkoitettu 3 paria moottoreita: kaksi sivuilla ohjailua varten, kaksi pääkonetta, jotka luovat päätyöntövoiman, ja kaksi muuta. Kapseli on varustettu kahdella luukulla: edessä ja sivulla. CST-100 koostuu kahdesta moduulista: instrumenttiosastosta ja laskeutumisajoneuvosta. Jälkimmäinen on suunniteltu varmistamaan astronautien normaali olemassaolo ajoneuvossa ja rahtivarastossa, kun taas edellinen sisältää kaikki tarvittavat lennonohjausjärjestelmät ja se erotetaan laskeutumisajoneuvosta ennen ilmakehään saapumista.
Yksi CST-100:n ominaisuuksista on ylimääräiset kiertoradan ohjailuominaisuudet: jos kapselin ja kantoraketin erottavan järjestelmän polttoainetta ei käytetä (jos laukaisu epäonnistuu), se voidaan kuluttaa kiertoradalla.
Boeing laukaisee CST-100:n käyttämällä Atlas-5- kantorakettia uudessa N22-versiossa SLC-41- laukaisualustalta Cape Canaveralin ilmavoimien tukikohdassa .
Aluksen ilmakehään pääsemiseksi käytetään kertaluonteista lämpösuojausta, laskeutuminen suoritetaan laskuvarjolla. Toisin kuin valtamereen laskeutuvat analogit, Starliner laskeutuu maahan. Vaikutuksen lieventämiseksi kosketuksissa maahan se on varustettu puhallettavien tyynyjen järjestelmällä. [yksi]
CST-100 :ssa on aurinkopaneelit huoltomoduulin takana. Akut koostuvat kolmesta aurinkokennoliuskasta, jotka on kierretty eri kulmiin auringonvalon vangitsemiseksi paremmin. Akut pystyvät tuottamaan 2,9 kW hyötytehoa [32] .
Kun Starliner on telakoitu ISS:ään, se pystyy vastaanottamaan virtaa ISS:ltä. Tätä varten avaruusalukseen asennettiin kevyt versio venäläisestä tehonmuunnosyksiköstä, jota on käytetty ISS:llä vuodesta 2000. Lohkon toimittaa voronežilainen yritys ZAO Orbita [33] .
Ei. | Tehtävän nimi | Päivämäärä, aika ( UTC ) | Miehistö | Tulos | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
tuoda markkinoille | telakointi ISS:ään |
telakoitunut aika ISS:lle |
lasku | ISS:lle | ISS:ltä | |||
yksi | Boe-OFT (Orbital Flight Test) |
20. joulukuuta 2019, 11:36 [24] |
telakointi peruttu [34] | 22. joulukuuta 2019 klo 12:58 |
— | — | Osittainen menestys | |
Ensimmäinen koelento ISS:lle (miehittämätön). Kantoraketista irrottamisen jälkeen tapahtuneen lentoajastimen vian vuoksi alus käytti liikaa polttoainetta sijaintinsa korjaamiseen, mikä sulkee pois mahdollisuuden tapaamiseen ja telakointiin asemalle. Starliner teki kuitenkin onnistuneen laskeutumisen testipaikalle New Mexicossa 2 päivää laukaisun jälkeen [35] . | ||||||||
2 | Boe-OFT-2 | 19. toukokuuta 2022, klo 22.54 [1] [36] [37] [38] |
21. toukokuuta 2022 klo 00.28 UTC | 4 päivää 18 tuntia 8 minuuttia | 25. toukokuuta 2022 klo 18.36 UTC | — | — | Menestys |
Toistuva koelento ISS:lle ilman miehistöä [2] . | ||||||||
Suunnitellut lennot | ||||||||
Boe-CFT (miehistön lentotesti) |
Helmikuu 2023 | 2 | 32 | |||||
Kolmas Starliner - koelento , ja ensimmäinen miehitetty, astronautit Barry Wilmore ja Sunita Williams kyydissä. [39] . | ||||||||
Starliner-1 Calypso |
aikaisintaan vuoden 2023 toisella puoliskolla | neljä | neljä | |||||
Ensimmäinen säännöllinen lento ISS:lle neljän hengen miehistöllä: NASAn astronautit Sunita Williams , Josh Kassada , Janette Epps ja ISS:n kumppaneiden astronautti, jota ei ole vielä tunnistettu [40] . Myöhemmin Josh Kassada poistettiin Starlinerin miehistöstä ja liittyi SpaceX Crew-5 -tehtävään Dragon V2 -avaruusaluksella , ja Sunita Williams liittyi Boe-CFT- tehtävään . Syyskuun 30. päivänä 2022 Scott Tingle määrättiin komentajaksi ja Michael Fink lentäjäksi. [41] | ||||||||
Starliner-2 | 2024 (oletettavasti) | neljä | neljä | |||||
Toinen reittilento Starliner ISS :lle (Miehistöimättömien ja miehistöllisten lentotestien lisäksi NASA on tilannut Boeingilta vain kuusi täydellistä miehistön kiertolentoa kansainväliselle avaruusasemalle) [42] . |
Miehitetyn avaruusaluksen ominaisuuksien vertailu kehitteillä ( Edit ) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Nimi | Kotka | Orion | Miehistön lohikäärme | CST-100 Starliner | KPKK NP | Gaganyan | SpaceX Starship |
Kehittäjä | RSC Energia | lockheed martin | SpaceX | Boeing | HEITTÄÄ | ISRO | SpaceX |
Ulkomuoto | |||||||
Tarkoitus |
|
NOU |
| ||||
Lentäessäsi LEO :lle | |||||||
Ensimmäisen kiertoradalla miehittämättömän laukaisun vuosi |
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] |
Ensimmäisen miehitetyn lennon vuosi |
2025 ( Angara-A5M(P) [55] [53] | — | 2020 | 2022 | 2023 | 2023 [56] | |
Miehistö, hlö. | 4 [57] [58] | — | 4 [59] , entinen 7 [60] | sopimus NASAn kanssa - 4, maksimi - 7 |
jopa 6 [61] -7 [51] | 3 [62] | jopa 100 [52] |
Lähtöpaino, t | 14.4 [57] [58] | 12 | neljätoista | 21.6 [63] | 1320 (4800 mukaan lukien ensimmäinen vaihe) | ||
Hyötykuorman massa miehitetyllä lennolla, t | 0,5 [57] [58] | ||||||
Lastiversion hyötykuormapaino, t | 2 | 6 [60] | 100 - 150 (alkaa paluusta)
jopa 250 (kulutusmateriaalin käynnistys) [64] | ||||
Lennon kesto osana asemaa | Jopa 365 päivää (NOE) [57] [58] | Jopa 720 päivää | Jopa 210 päivää | ||||
Itsenäisen lennon kesto | Jopa 30 päivää [57] [58] | Jopa 1 viikko | Jopa 60 tuntia | 7 [62] | |||
kantoraketti | LM-5B tai LM-7 [67] | GSLV Mk.III | Super Raskas | ||||
Kun lennät kuuhun | |||||||
Ensimmäisen kiertoradalla miehittämättömän laukaisun vuosi |
2028 ( Jenisei ) [65] [55] | 2022 ( SLS ) | — | — | — | NET 2022 | |
Ensimmäisen miehitetyn lennon vuosi |
2029 ( Jenisei ) [55] | 2023 ( SLS ) [68] | 2018 [47] [48] | — | — | 2023 [56] | |
Miehistö, ihmiset | 4 [57] [58] | neljä | 2 [69] | — | 3-4 [49] [50] | — | jopa 100 [52] |
Lähtöpaino, t | 20,0 [57] [58] | 25.0 | 1320 (4800 mukaan lukien ensimmäinen vaihe) | ||||
Hyötykuorman massa miehitetyllä lennolla, t | 0,1 [57] [58] | ||||||
Lennon kesto osana asemaa | Jopa 180 päivää [57] [58] | ||||||
Itsenäisen lennon kesto | Jopa 30 päivää [57] [58] | Jopa 21,1 päivää | |||||
kantoraketti | LM-9 | Super Raskas |
Miehitetyt avaruuslennot kansainväliselle avaruusasemalle | |
---|---|
1998-2004 |
|
2005-2009 | |
2010-2014 | |
2015-2019 |
|
2020 - nykyinen sisään. | |
Suunniteltu |
|
Nykyiset lennot on korostettu lihavoidulla , vaaleanpunaisella - laivoilla, jotka eivät saavuttaneet ISS:ää |
Miehitetyt avaruuslennot | |
---|---|
Neuvostoliitto ja Venäjä | |
USA |
|
Kiina | |
Intia |
Gaganyan (vuodesta 202?) |
Euroopan unioni | |
Japani |
|
yksityinen |
|