Uiteindelijk steeg de Boeing Starliner op, maar de missiecontrole meldde meer heliumlekken

Na jaren van vertragingen schoot het Starliner-ruimtevaartuig van Boeing Co. woensdag eindelijk vanuit Florida de baan in, waardoor twee ervaren NASA-astronauten op een langverwachte cruise naar het internationale ruimtestation werden gestuurd.

De Starliner-capsule steeg om 10:52 uur EDT (14:52 UTC) op bovenop een United Launch Alliance Atlas V-raket. Vijftien minuten later, na het overboord gooien van twee boosters en een kerntrap aangedreven door een Russische RD-180-motor, werd de trap afgevuurd. De bovenkant van de Centaur Starliner van Atlas V vloog rechtstreeks op het doel en begon aan een bijna 26 uur durende achtervolging naar het ruimtestation. Het aanmeren bij het ruimtestation staat gepland voor donderdag om 12:15 uur EDT (16:15 UTC), waar NASA-astronauten Butch Wilmore en Sonny Williams minstens een week zullen doorbrengen voordat ze terugkeren naar de aarde.

In opmerkingen kort na de lancering op woensdag zei NASA-beheerder Bill Nelson dat Willmore en Williams, beiden voormalige piloten van de Amerikaanse marine, “dit ding zullen testen van kotters tot spiermaag” om er zeker van te zijn dat het Starliner-voertuig van Boeing klaar is voor een zesdaagse operationele bemanningswisseling. missies naar het internationale ruimtestation.

Het duurt lang

Dit is een groot moment voor NASA en Boeing. De lancering van de Starliner-testvlucht brengt NASA dichter bij het hebben van twee onafhankelijke commerciële ruimtevaartuigen die astronauten in een lage baan om de aarde zullen brengen, de hoeksteen van een initiatief waar het agentschap anderhalf decennium geleden aan begon te werken. Voor Boeing komt de eerste lancering van astronauten aan boord van een Starliner op het moment dat de ooit zo geroemde luchtvaartmaatschappij worstelt met veiligheidsproblemen rond de ruggengraat van haar 737 straalvliegtuig.

NASA heeft Boeing in 2014 een contract van $ 4,2 miljard toegekend om de ontwikkeling van het Starliner-ruimtevaartuig te voltooien, met als doel om vanaf 2017 astronauten op de capsule te vervoeren. Het bedrijf kondigde voor het eerst het ruimtevaartuig aan dat Starliner zou worden, toen alleen bekend als CST-100, in 2017. 2010 op de Farnborough International Air Show.

In de aankondiging van 2010 zeiden Boeing-functionarissen dat ze hoopten het CST-100-ruimtevaartuig in 2015 operationeel te kunnen verklaren, maar het Congres nam aanvankelijk niet de financiering over die NASA zei nodig te hebben om de ontwikkeling van nieuwe commerciële bemanningsvoertuigen na de pensionering van de Space Shuttle te ondersteunen. . Daarna ondervond Boeing verschillende technische problemen, resulterend in een groot brandstoflek tijdens grondtests, een onbemande testvlucht naar het ruimtestation in 2019 en verdere vertragingen veroorzaakt door klepslijtage. Met een andere testvlucht in 2022 werden alle belangrijke doelstellingen van Boeing bereikt en werd de weg vrijgemaakt voor een testvlucht met de bemanning.

Maar vorig jaar ontdekten functionarissen dat Boeing per ongeluk brandbare tape rond draadbundels in het Starliner-ruimtevaartuig had gebruikt, wat tot een nieuwe planningsfout leidde. Ingenieurs kwamen er ook achter dat ze een onderdeel van het parachutesysteem van de capsule opnieuw moesten ontwerpen, waardoor de testvlucht van de bemanning werd uitgesteld tot 2024. Deze vertragingen hebben Boeing ongeveer 1,5 miljard dollar uit de eigen schatkist gekost. De Amerikaanse belastingbetalers zijn gevrijwaard van kostenoverschrijdingen, omdat het contract van NASA met Boeing een vaste prijs heeft.

Ondertussen begon het Crew Dragon-ruimtevaartuig van SpaceX, dat NASA samen met Boeing ondersteunde in het Commercial Crew Program, in 2020 met astronauten te vliegen. Het heeft nu 13 bemanningsmissies gelanceerd voor NASA en particuliere klanten.

Twee eerdere testlanceringspogingen van de Starliner-bemanning op 6 mei en 1 juni werden afgebroken vanwege een storing in de Atlas V-raketklep en een stroomstoring naar een grondcomputer op het lanceerplatform. In de periode tussen de twee lanceringspogingen ontdekten ingenieurs een klein maar aanhoudend heliumlek uit de servicemodule van de Starliner. Helium, dat het ruimtevaartuig gebruikt om drijfgas uit interne tanks in stuwraketten te duwen, is een inert, niet-giftig gas, en managers kwamen uiteindelijk tot de conclusie dat het lek stabiel was en geen onaanvaardbaar risico voor de missie met zich meebracht.

Dit leidde tot goedkeuringen om door te gaan met een lanceringspoging op 1 juni, en vervolgens opnieuw aftellen op woensdag dat culmineerde in de succesvolle lancering van de Starliner. Mijlpalen die vroeg in de vlucht werden bereikt, toonden aan dat het ruimtevaartuig goed presteerde.

“We zijn bezig met de missie”, vertelde Wilmore woensdagmiddag via de radio in Houston aan Mission Control. “En ik kan je vertellen: ik wou dat we jullie allemaal mee konden nemen op die klim. Het was heel spannend.”

“Het was een beetje schokkend dat we daadwerkelijk van start gingen”, zei Williams. Dit was de derde keer dat de twee astronauten een Starliner-capsule droegen in de hoop de ruimte in te lanceren, na twee geannuleerde lanceringspogingen de afgelopen maand.

“Het was geweldig om van de planeet te springen en vervolgens te voelen hoe de Atlas V zijn ding deed”, zei Williams. “Er waren hier en daar een paar hobbels, en een paar G’s.”

Het was ook de eerste keer dat een bemanning aan boord van de Atlas V-raket van ULA vloog, die woensdag zijn 100e missie uitvoerde. Het is ook de eerste keer dat astronauten een lid van de beroemde Atlas-rakettenfamilie lanceren sinds de laatste vlucht van NASA’s Mercury-programma in 1963.

Een paar uur na de lancering bestuurden Willmore en Williams om de beurt de Starliner om een ​​reeks demonstraties te houden om te laten zien dat bemanningsleden de Starliner handmatig konden signaleren en ermee konden vliegen als de automatisering ervan mislukte. Al deze kassa’s lijken goed te verlopen.

“Sonny en ik hebben een aantal handmatige manoeuvres uitgevoerd, en die waren nauwkeuriger, zelfs nauwkeuriger dan de simulator”, zei Wilmore. “Ik bedoel dat je precies op het getal moet stoppen waar je wilt stoppen. De nauwkeurigheid is behoorlijk verbazingwekkend.”

Eén lek wordt drie

Toen hij woensdagmiddag met de grondverkeersleiders sprak, zei Wilmore dat de Starliner-testvlucht tot nu toe ‘soepel was verlopen’. Maar toen de bemanning zich voorbereidde op een nachtelijke slaapdienst voordat ze donderdag aan het ruimtestation zouden aanmeren, kwamen er twee nieuwe heliumlekken naar voren in de capsule van Boeing.

De Spacecraft Service Module herbergt het grootste deel van het voortstuwingssysteem van de Starliner, waaronder 20 grotere motoren voor orbitaal manoeuvreren en 28 minder krachtige reactiecontrolemotoren voor nauwkeurig sturen en het maken van kleinere aanpassingen. De Starliner heeft vier hondenhokvormige voortstuwingskamers rond de omtrek van de servicemodule, met leidingen voor hydrazinebrandstof, stikstoftetroxide-oxidatiemiddel en heliumcompressor die naar elk voortstuwingspakket worden geleid.

Elke kennel wordt gevoed door twee heliumspruitstukken. Het lek, dat vóór de lancering van de Starliner werd ontdekt, werd teruggevoerd op een flens in een spruitstuk met één poort, of een hondenhokcompartiment, aan de linkerkant. Woensdagmiddag ontdekten ingenieurs nog twee heliumlekken – één met een ander verdeelstuk in het havenhok en een ander in het hondenhok aan de bovenzijde van de servicemodule.

Boeing-ingenieur Brandon Burrows beschreef de twee nieuwe heliumlekken als “klein” in een discussie die werd uitgezonden op NASA TV’s live verslaggeving van de Starliner-testvlucht. Deze lekken zijn niet aan het licht gekomen tijdens het opsporen van bekende lekken op de grond.

Met deze ontdekking vertonen drie van de acht heliumspruitstukken van Starliner nu tekenen van lekkage, en missiecontrollers vertelden de bemanning dat ze donderdag om 04.30 uur EDT (08.30 UTC) een update over de situatie zullen krijgen. Het was niet meteen duidelijk hoe groot de lekken waren, of enige directe implicaties voor de geplande aankomst van het ruimtevaartuig bij het ruimtestation.

“Het lijkt erop dat we nog een paar heliumlekken hebben opgespoord”, zegt Neil Niigata, een ingenieur die werkt als ruimtevaartuigcommunicator, of CAPCOM, bij Mission Control. Het is gelekt, dus geef het aan ons,’ stuurde Wilmore enkele ogenblikken later via de radio terug naar de aarde.

Niigata vertelde Wilmore dat ze de nieuw ontdekte spruitstukken die helium lekten zouden isoleren, terwijl het spruitstuk waarvan bekend was dat het lekte vóór de lancering open zou blijven. “Dit geeft de teams de mogelijkheid om het ruimtevaartuig te beheren”, aldus Burroughs.

Vóór de lancering met een bekend heliumlek hadden ingenieurs vastgesteld dat het Starliner-ruimtevaartuig nog eens vier heliumlekken zou kunnen verwerken, zelfs als het huidige lek zou verergeren, aldus Steve Stich, NASA’s Commercial Crew Program-manager.

“Het is een moeilijk systeem”, vertelde Stitch vorige maand aan verslaggevers. “Het is een hogedruksysteem en helium is een heel klein molecuul en het heeft de neiging te lekken.”

In de huidige configuratie, waarbij de twee heliumaccumulatoren zijn uitgeschakeld, zullen zes van de 28 reactiecontrole-voortstuwingssystemen van het ruimtevaartuig worden uitgeschakeld. De capsule kan op een deel van zijn stuwraketten werken, en Burrows zei dat Boeing-ingenieurs geloven dat “het heliumsysteem veilig blijft om te vliegen.”

Hij voegde eraan toe: “Dit was niet onverwacht en we plannen dit soort situaties.” “Het team zal ervoor zorgen dat we goed gepositioneerd zijn om onze missie, namelijk het aanmeren en ontmoeten bij het Internationale Ruimtestation, te voltooien.”