Uma válvula de reforço defeituosa atrapalhou o primeiro lançamento tripulado de uma espaçonave Boeing Starliner

Míssil Atlas 5 Transportando astronautas A explosão foi alimentada pela primeira vez na noite de segunda-feira para aumentá-la O tão esperado navio de tripulação Starliner da Boeing Em órbita em seu primeiro vôo de teste. Mas um problema com uma válvula no estágio superior do foguete forçou os gerentes da missão a solicitar uma limpeza apenas duas horas antes da decolagem.

Foi uma decepção frustrante para o líder Barry “Butch” Wilmore e a co-piloto Sunita Williams, que estavam em processo de preparação para o lançamento quando a eliminação foi anunciada. Este momento trouxe à mente uma das frases favoritas de Wilmore: “Você prefere estar na Terra desejando estar no espaço do que no espaço desejando estar na Terra”.

A NASA disse em um blog na terça-feira que o lançamento seria adiado até pelo menos sexta-feira “para completar a análise de dados sobre a válvula reguladora de pressão no tanque de oxigênio líquido do estágio superior do foguete Atlas 54 Centaur e determinar se é necessário substituir a válvula.” válvula.”

Se a análise concluir que é seguro lançar o Atlas 5 como está, a NASA, a Boeing e a United Launch Alliance, fabricante do Atlas 5, poderão reciclar para uma segunda tentativa às 21h EDT na sexta-feira. Se a válvula tiver que ser substituída, o foguete terá que ser devolvido ao Centro de Integração Vertical da ULA para reparos, atrasando outra tentativa de lançamento até domingo ou no final da próxima semana.

O debate gira em torno da frequência com que a válvula de alívio de pressão em questão abre e fecha rapidamente, enquanto tenta se estabilizar, causando um zumbido que os engenheiros de som podem ouvir na plataforma de lançamento. Comportamento semelhante foi observado no passado, e os engenheiros têm uma solução alternativa que geralmente resolverá o problema.

“O que você normalmente faz é ativar o solenóide que força o fechamento da válvula, o que irá girar a válvula, se você quiser… e quase sempre para”, disse Tory Bruno, CEO da United Launch Alliance. “Assim que a tripulação saiu, giramos a válvula e ela parou de zumbir.

“Se este fosse um satélite (de lançamento), esse seria o nosso procedimento padrão, e o satélite já estaria em órbita. Mas isso muda o status do Centauro abastecido, e não fazemos isso quando há pessoas presentes. as regras exigiam que limpássemos e tirássemos a tripulação antes de abrirmos a válvula.

A válvula, usada para manter a pressão adequada dentro do tanque de oxigênio líquido do estágio Centaur, está qualificada para 200 mil ciclos de abertura e fechamento, disse Bruno.

A válvula não possui sensores para medir diretamente esses ciclos, mas os engenheiros planejaram trabalhar durante a noite analisando dados do acelerômetro de sensores montados nos dois motores de foguete RL10A do estágio Centaur para determinar com que frequência e se a válvula realmente abriu e fechou. . Você está próximo ou ultrapassou o limite de qualificação no momento do lançamento.

Se a válvula ainda tiver vida, a ULA poderá avançar para outro lançamento de teste na noite de sexta-feira. Se o mecanismo tiver que ser substituído, o Atlas 5 terá que ser devolvido ao seu hangar de processamento para reparos, atrasando outra tentativa de lançamento até pelo menos domingo ou no final da próxima semana.

“Prometi a Butch e Sonny uma noite chata”, disse Bruno em entrevista coletiva. “Eu não queria que fosse tão chato, mas seguiremos nossas regras e garantiremos que a tripulação esteja segura.”

O Starliner, que está vários anos atrasado e mais de US$ 1 bilhão acima do orçamento, é a resposta da Boeing ao Crew Dragon da SpaceX, uma espaçonave já operacional que transportou 50 astronautas, cosmonautas e civis para a órbita em 13 voos, 12 dos quais para a estação Satélite. .

A NASA financiou o desenvolvimento de ambas as naves espaciais para garantir que a agência seria capaz de lançar tripulações para o posto avançado, mesmo que a balsa de uma empresa ficasse encalhada por qualquer motivo. Embora a Boeing tenha demorado mais do que o esperado para preparar seu navio para os voos da tripulação, todos os sistemas parecem estar prontos para o lançamento da plataforma 41 na Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral às 22h34 EDT.

Os engenheiros estavam concluindo o carregamento do propelente quando o problema da válvula foi descoberto. Após avaliar seu desempenho, os engenheiros ficaram “desconfortáveis” com seu comportamento e o lançamento foi cancelado.

Vestindo trajes pressurizados azuis escuros da Boeing, Wilmore e Williams, dois veteranos pilotos de testes da Marinha e astronautas em serviço ativo, começaram a desamarrar as correias para sair do Starliner e esperar pela notícia de quando teriam outra chance de lançamento.

O foguete Atlas 5, que está realizando seu 100º vôo, é um foguete extremamente confiável com um histórico de lançamento perfeito. O foguete está equipado com um sofisticado sistema de detecção de falhas de emergência, e o Starliner, como o Crew Dragon da SpaceX, apresenta um sistema de aborto de “envelope completo” capaz de impulsionar rapidamente a cápsula para longe de seu propulsor no caso de um mau funcionamento grave em qualquer ponto em o foguete. Plataforma de lançamento em órbita.

Quando decolar, o Atlas 5 precisará de apenas 15 minutos para impulsionar o veículo Starliner para uma órbita primária. Uma vez no espaço, os astronautas irão monitorar o disparo de dois motores rápidos para ajustar a órbita da nave antes de se revezarem no teste do sistema de controle manual auxiliado por computador da espaçonave.

Como acontece com qualquer outro encontro na estação espacial, o Starliner se aproximará do laboratório por trás e por baixo, virará para um ponto logo à frente da estação avançada e então se moverá para atracar na porta dianteira do módulo Harmony.

Durante a aproximação final, Willmore e Williams testarão novamente os controles manuais da cápsula, para garantir que as futuras tripulações possam ajustar a trajetória ou direção da espaçonave a seu critério, se necessário.

O Starliner também está equipado com um sistema de backup totalmente manual que permite à tripulação controlar diretamente os propulsores da nave usando um controlador manual semelhante a um joystick, ignorando os computadores de vôo da espaçonave. Willmore e Williams testarão este sistema depois de deixar a estação por volta de 15 de maio para iniciar a viagem de volta à Terra.

Uma vez atracados, Willmore e Williams passarão pouco mais de uma semana com os sete tripulantes de longa data da estação: os astronautas Oleg Kononenko, Nikolai Chub e Alexander Grebenkin, juntamente com Matthew Dominik, Michael Barratt, Janet Epps e Tracy Dyson da NASA.

Se o voo de teste do Starliner correr bem, os gerentes da NASA esperam certificá-lo para voos de rotação de tripulação de rotina, lançando um Crew Dragon e um Starliner a cada ano para entregar tripulantes de longo prazo à estação para missões de seis meses.

“Um professor muito importante”

Jim Frey, administrador associado da NASA para operações espaciais, chamou o teste de voo da tripulação Starliner, ou CFT, um “marco muito, muito importante”.

“Deixe-me lembrar a todos novamente, esta é uma nova espaçonave”, disse ele aos repórteres na semana passada. “Certamente temos algumas incógnitas nesta missão e podemos encontrar coisas que não esperamos. Mas o nosso trabalho agora é permanecer vigilantes e continuar à procura de problemas.”

Embora tenha dito estar confiante de que o Starliner estava à altura da tarefa, Frye disse que não queria “ir longe demais” porque a tripulação ainda não havia concluído uma missão bem-sucedida. “Mas quando o fizermos, e quando certificarmos o Starliner, os Estados Unidos terão dois veículos de transporte humano únicos que fornecem redundância crítica para chegar à Estação Espacial Internacional”, acrescentou.

Mas não foi fácil.

Após a aposentadoria do ônibus espacial em 2011, a NASA concedeu dois contratos do Programa de Tripulação Comercial em 2014, um para a SpaceX por US$ 2,6 bilhões e outro para a Boeing por US$ 4,2 bilhões, para estimular o desenvolvimento de espaçonaves autônomas capazes de transportar astronautas de e para o Aeroporto Internacional. Estação Espacial. .

A data prevista para os voos iniciais do CCP era 2017. A falta de financiamento no Congresso e obstáculos técnicos atrasaram o desenvolvimento, incluindo uma explosão durante um teste de solo que destruiu o veículo SpaceX Crew Dragon.

Mas o construtor de foguetes da Califórnia finalmente iniciou voos tripulados em maio de 2020, lançando com sucesso dois astronautas da NASA em um voo de teste do Crew Dragon para a estação espacial.

Desde então, a SpaceX lançou oito voos operacionais de rotação de tripulação para a estação e três missões de pesquisa para o laboratório financiados pela empresa de Houston. Espaço Axioma E um Puramente comercial, um voo para dois homens e duas mulheres em órbita baixa da Terra pago pelo piloto e empresário bilionário Jared Isaacman. Ao todo, 50 pessoas entraram em órbita a bordo dos Crew Dragons.

A história foi diferente para o Boeing Starliner.

Durante um voo de teste não tripulado inicial em dezembro de 2019, um erro de software impediu que o computador de voo do navio carregasse o horário de lançamento correto do seu homólogo a bordo do Atlas 5.

Como resultado, a queima necessária para a inserção em órbita não ocorreu a tempo e, devido a problemas de comunicação não relacionados, os controladores de voo não conseguiram recuperar o controle a tempo de prosseguir com o encontro na estação espacial.

Problemas de software foram resolvidos após o pouso do Starliner, juntamente com uma variedade de outros problemas que vieram à tona na revisão pós-voo. A Boeing optou por realizar um segundo voo de teste, às suas próprias custas, mas a empresa encontrou válvulas do sistema de propulsão presas no módulo de serviço do Starliner. Os engenheiros não conseguiram resolver o problema e a cápsula foi removida do Atlas 5 e devolvida às suas instalações de processamento para solução de problemas.

No final das contas, os engenheiros atribuíram o problema à umidade, provavelmente causada por alta umidade e chuva forte após ser desenrolada na almofada, que reagiu quimicamente com o propulsor para formar corrosão. A corrosão impede que as válvulas abram sob comando.

Para abrir caminho para o lançamento em maio seguinte, as válvulas do novo módulo de serviço foram substituídas e o sistema foi modificado para evitar vazamento de água na plataforma de lançamento. O segundo voo de teste do Starliner em maio de 2022 foi um sucesso, atracando na estação espacial conforme planejado e retornando à Terra com um pouso de precisão.

Mas, após o voo, os engenheiros descobriram novos problemas: um problema com os conectores do chicote do pára-quedas e preocupações com a fita protetora enrolada nos fios, que poderia pegar fogo em caso de curto-circuito.

O trabalho para corrigir esses problemas adiou o primeiro voo tripulado de 2023 para 2024. No final das contas, a Boeing gastou mais de US$ 1 bilhão de seu próprio dinheiro para pagar voos de teste adicionais e ações corretivas.