CST-100 Starliner

CST-100 Starliner (англ. Crew Space Transportation) — пілотований транспортний космічний корабель, що розробляється компанією Боїнг у співпраці з компанією Bigelow Aerospace за програмою НАСА Commercial Crew Development. Головне завдання — транспортування екіпажу до МКС[2] і до приватних космічних станцій, таких як Комерційна космічна станція Бігелоу.[3]

CST-100 Starliner
«CST-100 Starliner». Комп'ютерна графіка.
Основні параметри
Повна назва CST-100 Starliner
Виготівник Boeing
Оператор Boeing Bigelow Aerospace
Тип апарата пілотований транспортний засіб
Дата запуску 20 грудня 2019[1] (непілотований)
2020 (пілотований)
Космодром  США
Технічні параметри
Маса 13 т
Розміри діаметр — 4.56 м
довжина — 5.03 м
об'єм — 11 м3
Час активного існування 60 годин (вільний політ)
210 днів (при стикуванні)
Орбітальні дані
Тип орбіти Низька навколоземна орбіта

Starliner схожий з космічним апаратом Оріон, який будується для НАСА компанією Lockheed Martin.[4]Капсула має діаметр 4.56 м, що трохи більше за командний модуль Аполлона і менше, ніж капсула Оріона.[5]Starliner має транспортувати до 7 астронавтів і здатен залишатись на орбіті до 7 місяців. Планується багаторазовість капсули — до 10 разів.[6]Капсула сумісна з кількома ракетами Falcon 9, Atlas V, Дельта IV і майбутньою ракетою Вулкан.[7]Запуски планується здійснювати в першу чергу ракетою-носієм Atlas V N22[8] зі стартового майданчика SLC-41 з бази ВПС США на мисі Канаверал, Флорида.

Під час першого етапу програми НАСА CCDev компанія Боїнг отримала фінансування у розмірі $18 млн для подальшої розробки проекту корабля.[9]Під час другого етапу Боїнг отримала $93 млн для продовження проекту.[10]3 серпня 2012 НАСА оголосила про подальше фінансування компанії Боїнг у розмірі $460 млн за проектом CST-100[11]16 вересня 2014 року НАСА обрала CST-100 разом з капсулою Dragon V2 (SpaceX) для програми Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap) разом з подальшим фінансуванням у розмірі $4.2 млрд.[12]Станом на жовтень 2020 року, очікуються тести капсули CST-100 з автоматичним стикуванням з МКС не раніше січня 2021 року.

Історія

Передумови

Макет пілотованої капсули CST-100

Дизайн капсули компанія перейняла від корабля Аполлон, НАСА, Спейс Шаттл і програм МКС, таких як Orbital Express, що спонсувались DARPA.[5] CST-100 не має спільних рис з кораблем «Оріон», проте іноді його путають з проектом «Orion Lite», що розроблявся компанією Bigelow при технічній підтримці Lockheed Martin.[13].Капсула використовуватиме стикувальну систему НАСА для стикування і використання легкого аблятора Боїнг для його теплового щита.[14][15][16]Сонячні панелі космічного корабля вироблятимуть 2900 Вт електроенергії і розташовуватимуться на захисному щиті від космічного сміття і мікрометеоритів на сервісному модулі корабля.[17]

Космічний корабель спроектований з можливістю запуску різними ракетами Atlas V, Дельта IV, Falcon 9 і розроблюваної Вулкан.[18][19]На відміну від попередніх капсул, CST-100 Starliner здійснюватиме посадку на землю, а не у океан. Заплановані п'ять посадкових майданчиків на заході США, що надасть капсулі близько 450 можливостей для посадки кожного року.[20]

CST-100 матиме одне місце для космічного туриста, контракт Боїнг і НАСА дозволяє продавати це місце для подорожі на ННО.[21]

Розробка

Капсула CST-100 вперше була продемонстрована публіці у червні 2010 засновником компанії Bigelow Aerospace Робертом Бігелоу.[22] Скорочення CST — означає Crew Space Transportation (транспортування екіпажу у космос).[23]Також повідомлялось, що цифра 100 значить висоту лінії Кармана — 100 км, що є однию з ознак досягнення космосу[24][25]. Для рятувальної системи корабля мають використовуватись двигуни RS-88.[26]

Після отримання відповідних коштів, компанія, відповідно до угоди з НАСА, повинна була виконати ключові пункти впродовж 2010 року:

  • Вивчення і вибір типу аварійної системи рятування екіпажу — штовхаючого типу і буксирного типу
  • Огляд визначення системи
  • Тестування обладнання системи аварійного рятування екіпажу
  • Демонстрація основного теплового щита капсули
  • Демонстрація систем авіоніки
  • Демонстрація виготовлення оболонки капсули під тиском
  • Демонстрація системи спуску капсули (тест-скидання і приводнення капсули)
  • Демонстрація системи життєзабезпечення
  • Демонстрація автоматичного польоту і стикування (обладнання і програмне забезпечення)
  • Демонстрація макету капсули екіпажу

У липні 2010, Boeing повідомила, що капсула за умов достатнього фінансування і необхідних погоджень буде готова у 2015, компанія додала, що це можливо за умов підтримки НАСА за програмою «commercial crew transport», що була оголошена адміністрацією Б. Обами для 2011 фінансового року. Роджер Крон, керівник компанії пояснив, що інвестиції НАСА дозволять продовжити роботу над проектом, без цієї підтримки, це було б складно. Роджер Крон також зазначив, що окрім напрямку роботи з МКС, ключовою була співпраця з компанією Bigelow.[5]

CST-100 у орбітальному обслуговуючому комплексі у жовтні 2011

Boeing отримала $92.3 млн за контрактом з НАСА у квітні 2011 року для подальшої розробки CST-100 за другою фазою програми Commercial Crew Development.[27]3 серпня 2012 НАСА оголосила про надання компанії Boeing $460 млн для подальшої розробки корабля.[11]

Тестування CST-100 у вітряному тунелі

31 жовтня 2011 року НАСА ологосила про партнерство з агентством Space Florida задля надання компанії Boeing ангару Orbiter Processing Facility у Космічному центрі імені Кеннеді для виготовлення і тестування корабля CST-100.[28]

16 вересня 2014 НАСА обрала кораблі Boeing (CST-100) and SpaceX (Dragon V2) в якості двох компаній, які розроблять системи доставки екіпажу з США до МКС. Boeing отримала за контрактом $4.2 млрд для завершення і сертифікації капсули CST-100 до 2017 року, SpaceX отримала за контрактом a $2.6 млрд для завершення і сертифікації корабля Dragon 2. Контрактами передбачено не менш одного тестового пілотованого польоту з одним астронавтом НАСА на борту. Після сертифікації корабля Starliner, контрактом передбачено виконання 2-6 пілотованих місій до МКС.[29] Вільям Херстенмайер адміністратор НАСА з пілотованих місій зазначив, що корабель CST-100 сильніший ніж два інші.[30]

Договір з НАСА дозволяє компанії Боїнг продавати місця в капсулі для космічних туристів. Боїнг пропонує передбачати одне місце для кожного польоту корабля за ціною, яка буде конкурувати з ціною квитків для космічних туристів Роскосмосу.[31]

4 вересня 2015, Боїнг оголосила про нову назву космічного корабля, нова назва — CST-100 Starliner, назва посилається на літак Boeing 787 Dreamliner, який виготовляє Boeing Commercial Airplanes.[32] У листопаді 2015 року, НАСА оголосила про усунення компанії з програми Commercial Resupply Services під час другої фази тендерного відбору для доставки вантажів до МКС.[33]

У травні 2016 року Боїнг відклала перший запуск CST-100 з 2017 до 2018 року.[34][35]У жовтні 2016 року компанія відклала програму на шість місяців з початку 2018 до кінця 2018 через проблеми з постачанням і другою капсулою CST-100. Станом на 2016 компанія сподівається відправити астронавтів НАСА до МКС у грудні 2018.[34][36]

У квітні 2018 НАСА погодила перших двох астронавтів для польоту на CST-100 Starliner запланованого на листопад 2018, що відбудеться скоріше за все у 2019 або у 2020. Якщо запуск затримається, передбачається, що корабель матиме ще одного астронавта і додаткове корисне навантаження. Замість двох тижнів, як спочатку планувалось, НАСА зазначає, що планується, що екіпаж може залишитись на МКС до шести місяців як і у випадку звичайного польоту астронавтів.[37]

Тестові випробування

Тест капсули CST-100 у сухому озері Деламар, Невада з відділенням подушок безпеки у квітні 2012
Тестові запалювання двигунів RS-88 у грудні 2003

Починаючи з 2011 року розпочались тестові випробування на макеті корабля.

У вересні 2011 Боїнг повідомила про завершення серії наземних тестів для перевірки конструкції амортизуючих подушок. Вони розташовані під тепловим щитом капсули. Тепловий сконструйований таким чином, що на висоті 1 500 м від відкидується. Амотризуючі подушки наповнюються сумішшю азоту і кисню, проте це не суміш, яка іноді використовується в автомобільних подушках безпеки. Тести проходили у пустелі Мохаве, у південно-східній частині Каліфорнії зі швидкістю 16 та 48 км/г для імітації умов, максимально наближених до тих, що матимуть місце під час робочих приземлень. Тестову випробувальну установку побудувала компанія Bigelow Aerospace, яка так само проводила і тестування.[23]

У квітні 2012 року Боїнг успішно завершила тест з скиданням макету капсули CST-100 над пустелею Невада в сухому озері Деламар, успішно були протестовані три головні парашути системи, які відділились на висоті 3 400 м.[38]

У серпні 2013 року Боїнг анонсувала про оцінку двома астронавтами НАСА аспектів комунікації, ергономіку і панель керування капсулою CST-100, астронавти дізнались, як майбутні астронавти керуватимуть космічним кораблем, який буде транспортувати їх до МКС, а також з іншими цілями на ННО.[39]

Боїнг повідомила у травні 2016 року, що тестування корабля перенесені на 8 місяців для зменшення ваги капсули і вирішенні аеродинамічних проблем, які виникли під час запуску на ракеті Atlas V.[40]Орбітальний тестовий політ заплановано на весну 2019 року. Ракета-носій для цього польоту — Atlas V N22 забезпечить ULA.[41]Перший пілотований політ заплановано на літо 2019 року і залежить від результатів тесту Boe-OFT, який триватиме 14 днів і матиме на борту одного астронавта і одного тестового пілота Боїнг, які відправляться до МКС.[42]5 квітня 2018 року НАСА оголосила про перший політ з двома астронавтами відбудеться у 2019 або 2020. Якщо запуск буде відкладено, то корабель відправить до МКС ще одного астронавта з припасами. НАСА повідомляє, що збільшений екіпаж може залишитись на МКС до 6 місяців, що є звичайним часом перебування на станції екіпажу місії. Це пов'язано із завершенням контракту з Росією з доставки астронавтів до МКС в кінці 2019 року.[43]НАСА оголосила перший екіпаж з чотирьох астронавтів, які працюватимуть з SpaceX та Boeing: Роберт Бенкен, Ерік Аллен Боу, Суніта Лін Вільямс та Дуглас Джеральд Херлі.[44]

У липні 2018 Боїнг оголосила призначення колишнього астронавта НАСА Крістофера Фергюсона для польоту на кораблі CST-100 під час тестового польоту.

У липні 2018 з'явилися дані про аномалію під час тестового запуску чотирьох двигунів системи аварійного порятунку, який проводився в червні перед випробуваннями аварійного відділення корабля від ракети-носія на стартовому майданчику[45]. Компанія Боїнг підтвердила, що після завершення прожигу і відключення двигунів, 4 з 8 клапанів, які контролюють подачу компонентів палива, застрягли у відкритому положенні, що призвело до витоку гідразину. Компанією було прийнято рішення відкласти випробування для розслідування причин аномалії і прийняття коригувальних дій. Тестування системи аварійного порятунку корабля тепер планують провести навесні 2019 року, після першого тестового орбітального польоту без екіпажу[46].

Випробування системи аварійного рятування було здійснено 4 листопада 2019 року[47] Після від'єднання капсули, один з трьох парашутів не розкрився і капсула здійснила приземлення лише з двома парашутами.[48][49] Однак приземлення капсули було безпечним і тестування в цілому визнали успішним.[50]

Список польотів

Місія Дата запуску(UTC) Екіпаж Примітки Тривалість польоту Повернення
Тест системи аварійного порятунку 4 листопада 2019, 14:15 UTC Тестування системи аварійного порятунку, здійснено у Нью-Мексико 95 с Успішно
Boe-OFT 20 грудня, 2019 11:36 UTC Непілотований орбітальний тестовий політ Starliner, перерваний через помилку програмного забезпечення 8 днів (план), 2 дні (факт) Успішно
Boeing Orbital Flight Test 2 4 серпня 2021 Непілотований орбітальний тестовий політ Starliner 8 днів (план)
Boe-CFT не раніше четвертої декади 2021 (план) Крістофер Фергюсон
Майкл Фінк
Ніколь Манн
Перший пілотований політ космічного корабля CST-100

Екіпаж

Макет космічного корабля CST-100 Starliner і астронавти, обрані для перших двох місій: Суніта Лін Вільямс, Джош Кассада, Ерік Аллен Боу,Ніколь Манн і Крістофер Фергюсон.

3 серпня 2018 НАСА оголосила прізвища астронавтів для перших місій корабля Starliner.[51][52] Еріка Боу через стан здоров'я було замінено у січні 2019 на Едварда Фінка.[53]

Космічний туризм

Компанія Space Adventures анонсувала отримання прав на продаж квитків до МКС на борту CST-100, після того, як розпочнуться регулярні польоти.[54]

Технічні партнери

Див. також

Посилання

Примітки

  1. https://blogs.nasa.gov/commercialcrew/2019/12/20/liftoff-atlas-v-clears-the-launch-pad-with-boeings-cst-100-starliner-spacecraft/
  2. Memi, Edmund G.; Morgan, Adam K. (23 вересня 2009). Boeing Submits Proposal for NASA Commercial Crew Transport System (прес-реліз). Boeing.
  3. Orbital Complex Construction. Bigelow Aerospace. Архів оригіналу за 10 липня 2010. Процитовано 15 липня 2010. Проігноровано невідомий параметр |df= (довідка)
  4. Chow, Denise (25 червня 2010). New Boeing Spaceship Targets Commercial Missions. Space.com.
  5. Clark, Stephen (21 липня 2010). Boeing space capsule could be operational by 2015. Spaceflight Now. Процитовано 18 вересня 2011.
  6. Boeing: Crew Space Transportation (CST) System. Boeing. Процитовано 25 січня 2016.
  7. Lindenmoyer, Alan (2010). Commercial Crew and Cargo Program 13th Annual FAA Commercial Space Transportation Conference. February 10–11, 2010. Arlington, Virginia. Архів оригіналу за March 5, 2010.
  8. Memi, Edmund G.; Rye, Jessica F. (4 серпня 2011). Boeing Selects Atlas V Rocket for Initial Commercial Crew Launches (прес-реліз). Boeing. Процитовано 29 жовтня 2011.
  9. Memi, Edmund G.; Gold, Michael N. (2 лютого 2010). NASA Selects Boeing for American Recovery and Reinvestment Act Award to Study Crew Capsule-based Design (прес-реліз). Boeing.
  10. Morring, Jr., Frank (25 квітня 2011). Five Vehicles Vie For Future Of U.S. Human Spaceflight. Aviation Week. Архів оригіналу за May 9, 2014. «the CCDev-2 awards, ... went to Blue Origin, Boeing, Sierra Nevada Corp. and Space Exploration Technologies Inc. (SpaceX).»
  11. Boeing, SpaceX and Sierra Nevada Win CCiCAP Awards. SpaceNews. 3 серпня 2012. Архів оригіналу за 4 січня 2013.
  12. Boeing and SpaceX Selected to Build America’s New Crew Space Transportation System. NASA. 16 вересня 2014. Процитовано 6 квітня 2015.
  13. Klamper, Amy (14 серпня 2009). Company pitches 'lite' spaceship to NASA. NBC News. Процитовано 7 вересня 2009.
  14. Grondin, Yves-A. (5 серпня 2013). NASA Outlines its Plans for Commercial Crew Certification. NASA Spaceflight.
  15. (2011). Commercial Space Flight Panel. SpaceUp Houston.
  16. Messier, Doug (23 березня 2011). Update on Boeing CST-100 Crew Program. Parabolic Arc.
  17. http://www.compoundsemi.com/spectrolab-solar-cells-power-boeings-starliner-spacecraft/
  18. Lindenmoyer, Alan (2010). Commercial Crew and Cargo Program 13th Annual FAA Commercial Space Transportation Conference. February 10–11, 2010. Arlington, Virginia. Архів оригіналу за March 5, 2010.
  19. Crew Dragon and Starliner: A Look at the Upcoming Astronaut Taxis. Mike Wall, Space.com. 3 August 2018.
  20. Clark, Stephen (22 вересня 2015). Boeing identifies CST-100 prime landing sites. Spaceflight Now. Процитовано 5 серпня 2018.
  21. Boeing space taxi has tourist seat. Canadian Broadcasting Company. Thomson Reuters. 18 вересня 2014. Процитовано 7 січня 2017.
  22. Gedmark, John; Gold, Mike (16 червня 2010). Bigelow Aerospace Joins the Commercial Spaceflight Federation (прес-реліз). Commercial Spaceflight Federation.
  23. Memi, Edmund G. (12 вересня 2011). Space capsule tests aim to ensure safe landings. Boeing. Архів оригіналу за 24 вересня 2011. Процитовано 18 вересня 2011.
  24. Memi, Edmund G.; Morgan, Adam K. (19 липня 2010). Boeing CST-100 Spacecraft to Provide Commercial Crew Transportation Services (прес-реліз). Boeing.
  25. Chow, Denise (19 липня 2010). New Spaceship Could Fly People to Private Space Stations. Space.com.
  26. Test of Rocketdyne abort motor for Boeing crew capsule. Процитовано 24 листопада 2011.
  27. Dean, James (18 квітня 2011). NASA awards $270 million for commercial crew efforts. Florida Today. The Flame Trench. Архів оригіналу за 19 квітня 2011.
  28. Weaver, David; Curie, Michael; Philman, Amber; Lange, Tina; Korn, Paula (31 жовтня 2011). NASA Signs Agreement with Space Florida to Reuse Kennedy Facilities (прес-реліз). NASA.
  29. Schierholz, Stephanie; Martin, Stephanie (16 вересня 2014). NASA Chooses American Companies to Transport U.S. Astronauts to International Space Station. NASA. Процитовано 18 вересня 2014.
  30. Norris, Guy (11 жовтня 2014). Why NASA Rejected Sierra Nevada's Commercial Crew Vehicle. Aviation Week. Архів оригіналу за 13 жовтня 2014. Процитовано 13 жовтня 2014.
  31. Klotz, Irene (17 вересня 2014). Boeing's 'space taxi' includes seat for a tourist. Reuters. Архів оригіналу за 24 вересня 2015. Процитовано 6 серпня 2015.
  32. Clark, Stephen (4 вересня 2015). Enter the Starliner: Boeing names its commercial spaceship. Spaceflight Now. Процитовано 4 вересня 2015.
  33. Rhian, Jason (6 листопада 2015). NASA delays CRS 2 awards again, drops Boeing from consideration. Spaceflight Insider. Процитовано 21 листопада 2015.
  34. Berger, Eric (11 жовтня 2016). Boeing delays Starliner again, casting doubt on commercial flights in 2018. Ars Technica. Процитовано 6 квітня 2018.
  35. Berger, Eric (11 травня 2016). Boeing’s first crewed Starliner launch slips to 2018. Ars Technica. Процитовано 6 квітня 2018.
  36. Norris, Guy (10 жовтня 2016). Boeing Delays CST-100, Still Targets 2018 ISS Mission. Aviation Week & Space Technology. Процитовано 11 жовтня 2016.
  37. Pasztor, Andy (5 квітня 2018). NASA, Boeing Signal Regular Missions to Space Station to Be Delayed. The Wall Street Journal. Процитовано 6 квітня 2018.
  38. Clark, Stephen (3 квітня 2012). Parachutes for Boeing crew capsule tested over Nevada. Spaceflight Now. Процитовано 3 квітня 2012.
  39. Boeing Space Capsule One Step Closer to Orbit. NYSE Big Stage. 19 серпня 2013. Архів оригіналу за October 4, 2013.
  40. Foust, Jeff (12 травня 2016). Boeing delays first crewed CST-100 flight to 2018. SpaceNews.
  41. Rhian, Jason (4 січня 2018). Boeing CST-100 Starliner one step closer to flight with completion of DCR. Spaceflight Insider. Процитовано 8 квітня 2018.
  42. Bergin, Chris (27 листопада 2017). Boeing Starliner trio preparing for test flights. NASASpaceFlight.com. Процитовано 8 квітня 2018.
  43. Pasztor, Andy (5 квітня 2018). NASA, Boeing Signal Regular Missions to Space Station to Be Delayed. The Wall Street Journal. Процитовано 8 квітня 2018.
  44. Pearlman, Robert Z. (9 липня 2015). NASA assigns 4 astronauts to commercial Boeing, SpaceX test flights. CollectSpace. Процитовано 31 грудня 2016.
  45. Boeing suffers a setback with Starliner’s pad abort test. Ars Technica (англ.). 21 липня 2018.
  46. Boeing delays crew capsule test flights after abort engine problem. Spaceflight Now. 1 серпня 2018.
  47. Boeing tests crew capsule escape system – Spaceflight Now. spaceflightnow.com (амер.). Процитовано 4 листопада 2019.
  48. Starliner flies for the first time, but one of its parachutes failed to deploy. 4 листопада 2019.
  49. Boeing statement regarding CST-100 Starliner pad abort test. 4 листопада 2019. Процитовано 4 листопада 2019.
  50. https://spaceflightnow.com/2019/11/04/boeing-starliner-pad-abort/
  51. Chavers, Alex (9 січня 2017). NASA Picks SpaceX and Boeing's First Crew. News Ledge. Процитовано 3 серпня 2018.
  52. NASA Assigns Crews to First Test Flights, Missions on Commercial Spacecraft. NASA. 3 серпня 2018. Процитовано 3 серпня 2018.
  53. Gebhardt, Chris (22 січня 2019). NASA announces test flight crew change for Boeing’s Starliner. NASASpaceFlight.com. Процитовано 23 січня 2019.
  54. http://www.spaceadventures.com/experiences/space-station/
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.