La navicella Starliner di Boeing effettuerà presto un test “hot fire” in orbita, mentre la NASA e la società continuano a indagare sulla causa dei guasti dei propulsori e di una perdita di elio nello spazio. Starliner condurrà il test di accensione del suo reaction control system a 28 propulsori (RCS) sabato 27 o domenica 28 luglio presso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS), hanno annunciato la NASA e Boeing in una conferenza stampa oggi. Tuttavia, verranno utilizzati solo 27 dei propulsori del RCS, poiché uno in precedenza era stato ritenuto inutilizzabile per il volo di ritorno.
I comandi saranno impartiti da terra, anche se gli astronauti della NASA Butch Wilmore e Suni Williams, gli astronauti che volano nell’attuale missione di Starliner, nota come Crew Flight Test (CFT), probabilmente si uniranno, a causa del loro interesse come ex piloti collaudatori della Marina degli Stati Uniti.
“Accenderemo tutti quei propulsori a una serie di impulsi, solo per assicurarci che prima di sganciarci, l’intero sistema funzioni come previsto e come ha fatto l’ultima volta che l’abbiamo controllato“, ha detto ai giornalisti Steve Stich, responsabile del Commercial Crew Program della NASA durante la conferenza stampa. “Avremo anche la possibilità di esaminare il sistema dell’elio“, ha aggiunto. “Sono passate sei settimane dall’ultima volta che abbiamo controllato quel sistema dell’elio; era il 15 giugno. Quindi pressurizzeremo collettore per collettore, poi accenderemo i propulsori e avremo la possibilità di esaminare le perdite di elio e verificare che il sistema sia stabile”.
Inizialmente, la missione CFT era prevista per una durata di circa 10 giorni dopo il lancio del 5 giugno, ma ha dovuto affrontare problemi ai propulsori e perdite di elio prima di agganciarsi in sicurezza alla ISS il giorno successivo. Quindi la missione è stata estesa a tempo indeterminato mentre gli ingegneri risolvono il problema.
Cosa è successo all’attracco
Dopo i test a terra presso la White Sands Test Facility nel New Mexico all’inizio di luglio, gli ingegneri hanno ora maggiori informazioni su cosa è successo durante il difficile attracco. Ad esempio, un propulsore di prova MR-104J della Aerojet Rocketdyne simile a quelli a bordo della Starliner, che era stato immagazzinato per tre anni prima del recente lavoro a terra, ha subito una “grave degradazione” nel suo sistema di valvole a causa del vapore di protossido di azoto; il flusso di propellente è stato limitato a causa del rigonfiamento di una guarnizione, ha affermato Stich.
Gli ingegneri hanno anche trovato del Teflon bloccato in un filtro a valle, il che suggerisce l’erosione di una guarnizione.
Il comportamento dei propulsori RCS di Starliner in orbita sembra corrispondere a ciò che viene osservato a terra, ha osservato Stich. Il tipo di propulsore, ha detto a Space.com durante la conferenza stampa, “ha un’eredità” da altri programmi di volo spaziale presso Aerojet (una società L3Harris), ma è stato modificato per il modulo di servizio di Starliner, dove sono alloggiati i propulsori RCS e il sistema di propulsione. “Penso che ciò che stiamo iniziando a capire molto meglio in questa missione, e non lo avremmo capito solo restando a terra e facendo più analisi e test, è che comprendiamo gli effetti integrati tra il modo in cui il sistema di guida, navigazione e controllo [e] il sistema di controllo del volo durante il rendezvous comandano l’accensione dei propulsori”, ha detto Stich.
Una “cuccia” attorno a ciascun gruppo di propulsori RCS isola e protegge i propulsori dalle fredde temperature dello spazio. Ci sono quattro cucce in totale sul modulo di servizio. Ciò che CFT ha dimostrato è che un certo numero di impulsi dei propulsori RCS in un breve lasso di tempo, oltre alle accensioni con il sistema di manovra orbitale e controllo dell’assetto (OMAC), fa sì che le temperature dei propulsori RCS aumentino più del previsto.
Stich ha detto che è possibile che il problema possa essere risolto non con una modifica del design, ma cambiando il modo in cui i propulsori vengono utilizzati in volo (ad esempio, attivandoli meno frequentemente). Sono in corso discussioni ai massimi livelli dell’agenzia, ha sottolineato; la NASA pianifica una revisione a livello di agenzia sulla missione CFT già la prossima settimana e sarà invitato anche l’Aerospace Safety Advisory Panel dell’agenzia, ha detto.
Aerojet Rocketdyne ha lavorato a stretto contatto con Boeing per tutta la missione, ha aggiunto Mark Nappi, responsabile del programma Boeing Commercial Crew. Sono in corso discussioni su come affrontare il problema. Ad esempio, potrebbero essere inserite nuove guarnizioni.
L’estensione della missione CTF
Le missioni di prova come CFT affrontano comunemente l’imprevisto e Starliner è sempre stato valutato per lasciare la ISS in caso di emergenza. Gli astronauti Wilmore e Williams hanno partecipato alla risoluzione dei problemi orbitali a giugno prima di essere riassegnati ai compiti di manutenzione della ISS per quella che è ormai una missione di 50 giorni e che continua ad allungarsi.
La NASA ha anche esteso il limite iniziale di CFT nello spazio oltre i 45 giorni, affermando che le prestazioni della batteria (che inizialmente informavano il limite) stavano andando meglio del previsto in orbita. Nel briefing di oggi, Stich ha affermato che la missione è stata ora ufficialmente valutata per 90 giorni, ovvero fino al 3 settembre (sebbene i tempi di atterraggio non siano ancora stati confermati).
Comprendere le cause profonde dei problemi di propulsione ed elio nell’RCS, che controlla le manovre in orbita, è importante per le future missioni Starliner. Dopo CFT, la missione Starliner-1 con almeno tre astronauti dovrebbe trascorrere sei mesi sulla ISS non prima del 2025.
La navicella Starliner
Starliner è una delle due navicelle private statunitensi che inviano astronauti sulla ISS, insieme alla Crew Dragon di SpaceX. La Crew Dragon, che trasporta equipaggi da maggio 2020, è basata sul cargo Dragon di SpaceX che è stata nello spazio ripetutamente dal 2012.
Starliner, come nuova navicella, ha dovuto affrontare sfide di sviluppo dopo il suo primo volo spaziale. Il lancio iniziale della ISS di Starliner senza astronauti, nel dicembre 2019, non ha mai raggiunto la sua destinazione a causa di problemi al computer che hanno mantenuto la navicella spaziale nell’orbita sbagliata. La successiva missione senza equipaggio ha raggiunto la sua destinazione, ma ciò ha avuto luogo a maggio 2022, dopo lo scoppio della pandemia di COVID-19 e l’implementazione di decine di correzioni. Anche l’attracco del 2022 ha avuto problemi con i propulsori, che la NASA pensava di aver risolto per la missione CFT.
La CFT è stata ritardata nel 2023 dopo che è stato trovato del nastro infiammabile nel cablaggio di Starliner e gli ingegneri hanno scoperto che i paracaduti potevano trasportare meno carico del previsto. Per mesi, la missione sembrava sulla buona strada per una data di lancio del 6 maggio. Ma poche ore prima del decollo, gli astronauti sono stati tirati fuori dalla navicella spaziale dopo che è stata scoperta una valvola vibrante nel razzo Atlas V della United Launch Alliance (ULA).
Starliner è rimasto a terra per un mese mentre la ULA sostituiva la valvola e dopo che è stata scoperta una piccola perdita di elio in un propulsore RCS. Test e modelli approfonditi a terra non hanno rilevato problemi previsti per CFT, ma l’analisi ha scoperto una vulnerabilità: in determinate circostanze, se un numero sufficiente di propulsori RCS si guastasse in cucce adiacenti, un’opzione di rientro potrebbe essere influenzata. Dopo il lavoro di ingegneria e simulazione, la NASA e la Boeing hanno certificato una nuova modalità di rientro che richiede l’attivazione di meno propulsori RCS alla volta. Alla fine, la missione CFT è stata lanciata il 5 giugno.
Oltre ad aver riscontrato problemi con l’attracco, la NASA e la Boeing hanno sottolineato che la permanenza di Starliner nello spazio è stata priva di incidenti e che la navicella spaziale sta funzionando bene. E come ex piloti collaudatori della Marina degli Stati Uniti, sia Williams che Wilmore sono abituati a lunghi dispiegamenti e programmi di sviluppo.
Starliner e SpaceX hanno ricevuto miliardi di dollari ciascuna per trasportare astronauti in base a un contratto con il Commercial Crew Program della NASA nel 2014. Dopo un volo di prova con astronauti lanciato a maggio 2020, SpaceX ha ora inviato 11 equipaggi sulla ISS: otto per conto della NASA e tre a breve termine per Axiom Space.
