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| メーカー | ボーイング防衛・宇宙・セキュリティ |
|---|---|
| 原産国 | アメリカ合衆国 |
| オペレーター | ボーイング防衛・宇宙・セキュリティ |
| アプリケーション | ISS乗組員輸送 |
| Webサイト | boeing.com/スターライナー |
| 仕様 | |
| 宇宙船の種類 | カプセル |
| 積載量 | ISSへ：乗組員4名と貨物100kg（220ポンド）[3] [a] |
| 乗員定員 | 最大7 |
| 音量 | 11 m 3 (390 cu ft) [5] |
| 政権 | 低軌道 |
| デザインライフ |
|
| 寸法 | |
| 長さ | 5.03 m (16.5 フィート) (カプセルとSM ) [6] |
| 直径 | 4.56メートル（15フィート）[6] |
| 生産 | |
| 状態 | アクティブ |
| 構築済み | 3 |
| 運用 | 2 |
| 引退 | 1 |
| 初打ち上げ | 無人: 2019年12月20日 有人: 2024年6月5日 |
| 関連宇宙船 | |
| 打ち上げロケット | アトラスV N22 [b] |
 | |
| 構成 | |
 スターライナーの分解図 A: 乗員カプセル、B: サービスモジュール 1: ノーズコーン、2: パラシュートコンパートメントカバー、3: 乗員アクセスハッチ、4:再突入用RCSスラスタ、5: エアバッグ、6:ヒートシールド、7: NASA ドッキングシステム、8: パラシュート、9: 窓、10:アンビリカルケーブル、11: ラジエーター、12: RCSおよびOMACスラスタを備えた「ドッグハウス」、13: 推進剤タンク、14: ロール制御スラスタ、15:打ち上げ脱出用RS-88エンジン、16: ソーラーパネル | |
ボーイング・スターライナー（CST-100）[c]は、国際宇宙ステーション（ISS）やその他の低軌道の目的地との間で乗組員を輸送するために設計された宇宙船です。NASAの商業乗組員プログラム（ CCP）の下でボーイングによって開発され、再利用可能な乗組員カプセルと使い捨てのサービスモジュールで構成されています。
アポロ司令船やスペースXのクルードラゴンよりわずかに大きいが、オリオンカプセルよりは小さいスターライナーは、最大7人の乗組員を収容できるが、NASAは4人までしか飛ばさない計画だ。最大7か月間ISSにドッキングしたままでいることができ、フロリダ州ケープカナベラル宇宙発射施設41からアトラスV N22ロケットで打ち上げられる。
2014年、NASAはスターライナーの建造のためボーイングに42億ドルの固定価格契約を発注し、一方スペースXはクルードラゴンの開発のため26億ドルを受け取った。2024年10月までに、ボーイングの取り組みは少なくとも18億5000万ドル予算を超過していた 。
スターライナーは当初2017年に運用開始の予定だったが、管理とエンジニアリングの問題で度々延期されてきた。2019年12月に行われた最初の無人軌道飛行試験は部分的な失敗とみなされ、 2022年5月に2回目の軌道飛行試験が行われることになった。2024年6月に開始された有人飛行試験中、スターライナーのスラスターが国際宇宙ステーションへの接近中に故障し、NASAは宇宙船に宇宙飛行士を乗せたまま地球に帰還させるのはリスクが大きすぎると結論付け、2024年9月に無人のまま着陸した。
スターライナーはクルードラゴンよりも飛行1回あたりのコストが高く、NASAの監察官や他の監視者から批判を受けている。
背景
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スペースシャトル計画が終わりに近づくと、NASA は新しい宇宙飛行能力の開発を促進しようとしました。政府が所有し運用する宇宙船という従来のモデルから脱却し、NASA は革新的なアプローチを提案しました。企業が宇宙船を所有して運用し、NASA は顧客として必要に応じて飛行を購入するというものです。イノベーションを奨励するため、NASA はこれらの新しい宇宙船の開発を支援する資金を提供しました。ただし、以前のコストプラス契約とは異なり、これらの新しい契約は固定価格であり、コスト超過の財務リスクは企業自身に課せられます。
ボーイングは宇宙探査用の乗り物の開発で長い歴史があり、サターンVロケットの第1段（S-IC ）を製造し、月面車（ Lonar Roving Vehicles）を組み立て、 1993年以来ISSの米国軌道セグメントの主契約者を務めています。その実績と深い専門知識により、ボーイングは商業宇宙飛行契約を獲得する上で有利な立場にあると見られていました。[7] [8]
2010年、ボーイングはNASAの商業乗員プログラム競争への参入を発表した。それはCST-100である。同社はスターライナーの開発を支援するために商業乗員開発（CCDev 1）プログラムの第1ラウンドで1,800万ドルの初期資金を獲得した。[9]さらに、ボーイングとロッキード・マーティンの合弁会社であるユナイテッド・ローンチ・アライアンスは、アトラスVロケットを有人搭乗でスターライナーを打ち上げるための緊急検知システムを開発するために670万ドルを確保した。[9]当時、ボーイングは、タイムリーな承認と資金提供があれば、スターライナーは2015年にも運用可能になると楽観的な見通しを示した。[10]
2011年10月、NASAはスペースフロリダとの提携を通じて、ケネディ宇宙センターのオービター処理施設-3をボーイングにリースし、スターライナーの製造とテストを行うと発表した。[11]
その後3年間でNASAは開発資金をさらに3回支給し、 2011年にはCCDev 2の下でボーイングに9,230万ドル、[12] 2012年には商業乗員統合能力（CCiCap）プログラムの下で4億6,000万ドル、[13] 2013年には認証製品契約（CPC）の下で990万ドルを支給した。 [14]
NASAは、2014年9月に利益の高い商業乗員輸送能力（CCtCap）契約の選定を発表する予定だった。ボーイングは、スターライナーの開発を成功させるにはプログラムの全予算が必要だと主張し、NASAに単独調達契約を働きかけた。NASA内ではこのアプローチにかなりの支持があり、多くの意思決定者がボーイングの能力と安全記録に自信を示した。実際、NASAの職員はボーイングを単独供給者として選定する正当性を示す草案さえ作成していた。[15]
NASAの有人探査リーダーであるウィリアム・H・ガーステンマイヤーは、スターライナーの提案の方が強力だと考えていたものの、 [16]単独契約を結ぶことには躊躇していた。複数年にわたる商業乗組員プログラムは競争と冗長性を促進するように設計されており、ガーステンマイヤーは1社だけを選ぶとこれらの目標が損なわれると考えていた。[17]彼は努力を重ね、NASAを説得してCCtCapの発表を遅らせ、2つの競合する取り組みを支援するための追加資金を確保した。[15]
2014年9月16日、NASAはボーイングとスペースXの両社に有人宇宙船の開発に関するCCtCap契約を授与すると発表した。ボーイングはスターライナーの完成と認証のために42億ドルを受け取り、スペースXはクルードラゴンの完成と認証のために26億ドルを受け取った。[17]契約金額の全額を受け取るためには、両社は中止テスト、無人軌道飛行テスト、有人軌道飛行テスト、およびISSへの6回の有人ミッションを成功させる必要がある。しかし、NASAは失敗したテストの費用を支払う必要はなく、各社からISSへの有人ミッションを2回購入するだけで済んだ。[18]最初に保証されたミッションの後、両社は継続的に打ち上げ契約を競うことになる。
2015年11月、NASAは国際宇宙ステーションへの貨物輸送を目的とした数十億ドル規模の商業補給サービス競争においてボーイングを候補から外したと発表した。 [19]
発達
CST-100（Crew Space Transportation-100）という名前は、2010年6月にカプセルが一般に公開されたときに初めて使用されました。[20]「CST」の文字はCrew Space Transportationの略で、[21]「100」はおそらくカルマンライン（疑わしい-議論の余地あり）を指しており、これは一般に地球から100キロメートル（62マイル）上空で宇宙の境界と考えられています。[22] [23]この設計は、NASAのアポロ、スペースシャトル、ISSプログラム、およびオービタルエクスプレスプロジェクト でのボーイングの経験に基づいています。[10]
この宇宙船は再利用可能なカプセルと使い捨てのサービスモジュールで構成され、低地球軌道へのミッション用に設計されている。カプセルには7人の乗客、または乗組員と貨物の混合が収容できる。NASAのISSミッションでは、4人の乗客と少量の貨物を運ぶ。スターライナーのカプセルは溶接不要の紡糸成形構造を採用しており、6か月のターンアラウンドタイムで最大10回再利用可能である。ボーイングは、計画されているすべてのスターライナーミッションで2つの再利用可能な乗組員モジュールを交互に使用する予定である。各フライトでは、宇宙船に推進力と発電能力を提供する新しいサービスモジュールが使用される。スターライナーは、乗組員のインターフェースとして無線インターネットとタブレット技術を備えている。[24]
スターライナーはNASAのドッキングシステムを使用している。[25] [26] [27]ボーイングはOFT-2の前にスターライナーの設計を変更し、大気圏突入時にドッキングポートをさらに保護するために、使い捨てのノーズコーンの下にヒンジ付きの再突入カバーを追加した。これはOFT-2ミッションでテストされた。対照的に、再利用可能なスペースXドラゴン2ノーズコーンはヒンジ付きで、打ち上げと再突入の両方でドッキングポートを保護します。[28] [29] [30]
カプセルは再突入熱シールドとしてボーイング社の軽量アブレーターを使用している。[31]
ボーイングの子会社スペクトロラボ社が提供した太陽電池がサービスモジュールの後面に設置され、2.9kWの電力を供給している。[32]
カプセルとサービスモジュールに加えて、エアロスカートと呼ばれる高さ5.8フィート（1.78メートル）の構造がアトラスVのロケットアダプタに組み込まれています。エアロスカートは空気力学的安定性を提供し、ロケットの前方から来る衝撃波を緩和します。[33]
宇宙船の推進システムはエアロジェット ロケットダイン社によって製造され、64 基のエンジンで構成されています。
- カプセルには12×100lbf（440N）MR-104J RCS（反応制御システム）スラスタが搭載されており、ヒドラジンモノプロペラントを使用し、大気圏再突入時にカプセルの方向を定めるために確保されている[34]
- 52モノメチルヒドラジンと四酸化窒素の二元推進剤を使用したサービスモジュールについて:
サービスモジュールのRCSおよびOMACスラスタは、サービスモジュールの周囲に等間隔で配置された4つの「ドッグハウス」にグループ化されており、各ドッグハウスには5つのOMACスラスタ（後方に3つ、前方に2つ[議論中–議論中]）と7つのRCSスラスタが含まれています。[36] [37]後方に2つ、前方に2つ、そして半径方向に1つと接線方向に2つずつ。最後の3つは、宇宙船の質量中心に非常に近い平面にあります。
宇宙船を移動させるには、スラスタをバランスの取れたペアで使用して、力の中心が宇宙船の質量の中心を通るようにします。宇宙船を回転させるには、スラスタをアンバランスなペアで使用して、正味の力がなくなり、正味のトルクが宇宙船の中心になるようにします。RCS スラスタは回転 (姿勢制御) と非常に細かいドッキング操作に使用され、OMAC スラスタは大幅な軌道調整に使用されます。RCS スラスタは、OMAC スラスタのわずかな不均衡を補正するためにも使用されます。
ボーイング社はカプセルを着水ではなく地上着陸するように設計した。これは米国から打ち上げられる有人カプセルミッションとしては初めてのことである。大気圏再突入後、3つのパラシュートが展開され、カプセルの速度は時速約4マイル（350フィート/分、1.8メートル/秒）に減速される。地面に到達する前に、6つのエアバッグが展開して着陸時の衝撃を和らげる。主な着陸地点は4か所あり、ニューメキシコ州のホワイトサンズミサイル実験場内の2か所、アリゾナ州のウィルコックスプラヤ、ユタ州のダグウェイ性能試験場である。カリフォルニア州のエドワーズ空軍基地は緊急着陸地点として機能している。[38]着陸地点はすべて米国西部にあり、太平洋上で破壊的な再突入を行うためにサービスモジュールを切り離すことができる。ボーイング社によると、5か所の着陸地点すべてを合わせると、毎年約450回の着陸機会があるという。[39]
2014年に商業乗員輸送能力（CCtCap）契約を締結した後、NASAはボブ・ベンケン、エリック・ボー、ダグ・ハーレー、スニタ・ウィリアムズの4人の経験豊富な宇宙飛行士のチームを、ボーイングとスペースXのエンジニアのコンサルタントとして割り当てました。[40]これらの宇宙飛行士は、最初のミッションのテストパイロットを務めることも予定されていました。ハーレーは、宇宙飛行士と2社のエンジニアの仕事上の関係の著しい対照を詳しく語りました。スペースXのエンジニアはフィードバックを受け入れ、協力に熱心で、提案に注意を払っていましたが、ボーイングのエンジニアは無関心で、傲慢で、自信過剰であるとハーレーは感じました。彼はまた、ボーイングチームがパッドアボートテスト中に発生した燃料漏れについて宇宙飛行士に通知しなかったと述べました。最終的に、ハーリーは宇宙飛行士事務所の責任者にスターライナーには乗らないと伝えた。ハーリーとベンケンは後にクルードラゴンの歴史的なデモ2ミッション（宇宙船初の有人飛行）の指揮を執ることになる。[41]ウィリアムズはボーイングのクルーフライトテストで宇宙に飛び立ったが、スターライナーのスラスタが故障したためクルードラゴンで地球に帰還した。
当初は大幅に多額の資金が投入されていたにもかかわらず、ボーイングはスターライナー計画で大幅な予算超過に直面しており、 2024年10月時点で18億5000万ドルを超えている[アップデート]。[42] [43]
2019年11月、NASAの監察総監室は、ボーイングとの契約が2016年に変更されたことを明らかにする報告書を発表し、[44]「ボーイングの3回目から6回目の有人ミッションについては、2019年に予想されるISS飛行の18か月のギャップを緩和し、請負業者が引き続き第2の商業乗組員プロバイダーであることを保証するために、NASAがボーイングの固定価格に加えて2億8,720万ドルの追加費用を支払うことに同意したことが判明した」と述べ、NASAとボーイングは、最後の4つのミッションをオプションではなく6つのミッションにコミットした。[45]
2024年8月、クルー飛行試験中に挫折を経験した後、NASA長官ビル・ネルソンは、ボーイング社のケリー・オートバーグCEOがスターライナー計画の継続を約束したと述べた。[46]しかし、金融アナリストはボーイング社が赤字のプログラムに投資し続けることに懐疑的な見方を示し[42]、10月にはウォールストリート・ジャーナル紙がボーイング社がスターライナーを含む宇宙部門のプログラムの一部を売却することを検討していると報じた。[47]
テスト
2011年に試験体を用いた各種検証試験が開始され、2019年からは実際の宇宙船で継続されました。
中止およびドロップテスト
2011年9月、ボーイングはエアバッグ緩衝システムの設計を検証するための一連の地上落下試験が完了したと発表した。エアバッグはスターライナーの耐熱シールドの下に設置されており、高度約5,000フィート（1,500メートル）でパラシュート降下中にカプセルから分離するように設計されている。ILCドーバー社製のエアバッグは、自動車用エアバッグで時々使用される火薬混合物ではなく、圧縮窒素と酸素ガスの混合物を充填することで展開される。試験は、着陸時の横風条件をシミュレートするために、南東カリフォルニアのモハベ砂漠で、地上速度10〜30mph（16〜48km/h）で実施された。ビゲロー・エアロスペース社が移動式試験装置を製作し、試験を実施した。[21]
2012年4月、ボーイング社はスターライナーの模型をネバダ州デラマードライレイクのネバダ砂漠に投下し、高度11,200フィート（3,400メートル）から機体の3つの主着陸パラシュートのテストに成功した。[48]
ボーイング社は2016年5月に、宇宙船の質量を減らし、アトラスVロケットの打ち上げと上昇中に予想される空気力学の問題に対処し、NASAが課した新しいソフトウェア要件を満たすために、テストスケジュールが8か月延期されると発表した。[49]軌道飛行テストは2019年春に予定されていた。この軌道飛行テストのブースターであるアトラスV N22ロケットは、 2017年末までにアラバマ州ディケーターにあるユナイテッド・ローンチ・アライアンス（ULA）の施設で組み立てられた。 [50]最初の有人飛行（Boe-CFT ）は、 Boe-OFTのテスト結果を待って2019年夏に予定されていた。それは14日間続き、NASAの宇宙飛行士1人とボーイングのテストパイロット1人をISSに運ぶ予定だった。[51] 2018年4月5日、NASAは、当初2018年11月に予定されていた最初の2人乗り飛行が2019年か2020年に行われる可能性が高いと発表した。[52]
2018年6月の高温燃焼試験中に重大な事故が発生した。推進剤システムの設計上の欠陥により、8つのバルブのうち4つが開いたままになり、4,000ポンド（1,800 kg）を超える有毒なモノメチルヒドラジン推進剤が放出され、機器を巻き込んだ火の玉が発生した。この事故は、ボーイングが設計変更の費用を支払わなかった推進システムの下請け業者であるエアロジェット・ロケットダインとの敵意によって悪化したと伝えられている。ボーイングは事件をNASAに報告したが、プロジェクトに関与した宇宙飛行士にさえ情報を隠して、事件を秘密にしようとした。[53]
2018年10月、最初の無人軌道ミッションは2019年4月に延期され、最初の有人打ち上げは2019年8月に再スケジュールされました。[54] [55] 2019年3月、ロイターはこれらのテスト飛行が少なくとも3か月遅れていると報じました。[56]そして2019年4月、ボーイングは無人軌道ミッションが2019年8月に予定されていると発表した。[57]
2019年5月、低高度アボートラスターテストのシミュレーションを含むすべての主要なホットファイアテストが、飛行に似た完全なサービスモジュールテストアイテムを使用して完了しました。つまり、ホットファイアテストで使用されたサービスモジュールテストリグには、燃料タンクとヘリウムタンク、反応制御システム、軌道操縦、姿勢制御スラスター、打ち上げアボートエンジン、および有人ミッションで使用されるすべての必要な燃料ラインと航空電子機器が含まれていました。これにより、パッドアボートテストとその後の無人および有人飛行への道が開かれました。[58]
2019年11月4日に発射台脱出テストが行われた。[59]カプセルは発射台から加速して離れたが、3つのパラシュートのうち1つが展開せず、カプセルは2つのパラシュートのみで着陸した。[60] [61]しかし、着陸は安全と判断され、テストは成功した。ボーイングは、1つのパラシュートの故障がスターライナーの開発スケジュールに影響を与えるとは予想していなかった。[62]
最初の軌道飛行試験（無人）
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2019年12月20日、無人ボーイング軌道飛行試験（OFT）が打ち上げられ、ボーイングの青いIVA宇宙服を着用した「ロージー・ザ・ロケッティア」という愛称の擬人化試験装置と、カーバル・スペース・プログラムのジェデダイア・カーマンのぬいぐるみが搭載された。[64] 2日後に着陸したが、壊滅的な失敗に終わりそうだった。このミッションは最終的に部分的な失敗と宣言された。[53]
打ち上げ後、宇宙船はアトラスVロケットから「ミッション経過時間」を取得したが、これは11時間も遅れていた。その結果、宇宙船がロケットから分離したとき、軌道に入るために反応制御スラスタを短時間噴射する代わりに、コンピュータはスラスタをはるかに長く噴射するように指示し、大量の燃料を消費したため、宇宙船はISSにドッキングするのに十分な燃料が残っていなかった。[53] [65] [66] カプセルが再突入の準備をしているときに、別のソフトウェアエラーが発見された。サービスモジュールとクルーカプセルの壊滅的な衝突を引き起こす可能性があった。[53] [67]
宇宙船は打ち上げから2日後にニューメキシコ州ホワイトサンズミサイル実験場に着陸した。 [68]着陸後、NASAの宇宙飛行士スニタ・ウィリアムズは海洋学者ジャック・クストーが使用した研究船RV カリプソにちなんで宇宙船をカリプソと名付けた。[69]
ミッション後、ボーイング副社長ジョン・マルホランドは、同社がミッション全体にわたる統合エンドツーエンドテストを実施しておらず、代わりに小さなセグメントのテストを実施していたことを認めた。このアプローチは、飛行テスト中に壊滅的な失敗につながるソフトウェアエラーの一因となった。マルホランドは、ボーイングは手抜きをしておらず、エンドツーエンドテストは費用節約のために省略されたものではないと主張した。NASAも、ボーイングにエンドツーエンドテストを実施するよう圧力をかけなかったことで非難された。[53]
その後のNASAとボーイングによる飛行調査では、ボーイングとNASAに対して数多くの勧告が出された。ボーイングはこれらを独自のものであると宣言したため、公表されているのは当局が意図的に開示したものだけである。2020年、同社幹部は勧告のうち80件に対処していると述べた。[70]
2回目の軌道飛行試験（無人）
最初のOFTが目的を達成しなかったため、ボーイングの役員は2020年4月6日に、スターライナーの有人カプセルは宇宙飛行士を乗せる前に、2回目の無人実証ミッションであるボーイング軌道飛行テスト2 （OFT-2）を行うと発表した。NASAは、2回目の無人ミッションを行うというボーイングからの勧告を受け入れたと述べた。ワシントンポスト紙は、最初のものとほぼ同じ目的を持つ2回目の軌道飛行テストは、ケープカナベラルから「2020年10月か11月」に打ち上げられる予定であると報じた。ボーイングは、予定外の有人カプセルのテスト飛行に「納税者の負担なし」で資金を提供すると述べた。ボーイングは2020年初めに投資家に対し、2回目の無人テスト飛行の予想費用を賄うために、利益から4億1000万ドルを差し引くと伝えた。[71]ボーイングの役員は2020年8月25日に、2021年半ばに宇宙飛行士を乗せた最初のスターライナー実証ミッションの準備が整ったと述べた。[28]ボーイングはOFT-2の前にスターライナーのドッキングシステムの設計を変更し、カプセルが炎上しながら大気圏に降下する際の保護を強化するため再突入カバーを追加した。この再突入カバーはスペースXの設計と同様にヒンジ式である。チームはまた、OFT-2宇宙船の推進剤ヒーター、耐熱タイル、カプセルの着陸を緩和するために使用されるエアバッグも取り付けた。NASAによると、OFT-2ミッションのクルーモジュールは2020年8月に受入テストを開始しており、これはサービスモジュールと結合する前に宇宙船のシステムを検証するように設計されている。[28] [ 29] [30] 2020年11月10日、NASAの商業乗組員プログラムマネージャーであるスティーブ・スティッチは、2回目の軌道飛行テストはソフトウェアの問題により2021年第1四半期まで延期されると述べた。[72]無人試験は延期され続け、OFT-2の無人試験飛行は2021年3月に予定され、有人飛行は翌年の夏の打ち上げが目標とされた。[73] OFT-2の打ち上げ日は再び延期され、最も早い推定打ち上げ日は2021年8月となった。[74]
2021年8月の打ち上げ期間中、打ち上げ前に宇宙船の推進システムバルブ13個に問題が検出された。宇宙船はすでに打ち上げロケットであるユナイテッド・ローンチ・アライアンス（ULA）のアトラスVに結合され、発射台に運ばれていた。発射台で問題を解決する試みは失敗し、ロケットはULAのVIF（垂直統合施設）に返却された。VIFでの問題解決の試みも失敗し、ボーイングは宇宙船を工場に返却することを決定し、その打ち上げ期間中の打ち上げはキャンセルされた。 [ 75] [76]ボーイングとエアロジェット・ロケットダインの間で問題解決の責任をめぐって商取引上の紛争があった。[77]バルブは水分の侵入により腐食し、それが推進剤と相互作用していたが、水分の発生源は明らかではなかった。2021年9月下旬までにボーイングは問題の根本原因を特定せず、飛行は無期限に延期された。[78] 2021年10月までNASAとボーイングは進歩を続け、「2022年前半の打ち上げ機会に向けて取り組んでいた」。[79] 2021年12月、ボーイングはサービスモジュール全体を交換することを決定し、OFT-2が2022年5月に実施されると予想した。[80] [81]
OFT-2ミッションは2022年5月19日に打ち上げられた。[82]このミッションでは、再び青いボーイングの飛行中宇宙服を着たロケッティアのテスト用ダミー人形「ロージー」が運ばれた。[83] [84]軌道投入燃焼中に軌道操縦姿勢制御（OMAC）スラスタ2基が故障したが、宇宙船は残りのOMACスラスタと反応制御システム（RCS）スラスタを追加して補うことができた。スターライナーの操縦に使用されたRCSスラスタのいくつかも、チャンバー圧力が低いためドッキング中に故障した。宇宙船を冷却するために使用されるいくつかの熱システムは極端に低い温度を示したため、エンジニアはドッキング中にそれを管理する必要がありました。[85] [86]
2022年5月22日、カプセルは国際宇宙ステーションにドッキングした。[87] 2022年5月25日、カプセルは宇宙から帰還し、無事に着陸した。[88]再突入中、ナビゲーションシステムの1つがGPS衛星との通信を切断したが、NASAの商業乗組員プログラムのプログラムマネージャーであるスティーブ・スティッチ氏は、再突入中にこれが予期せぬことではないと述べた。[89]
3回目の軌道飛行試験（有人）
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スターライナーの有人飛行試験は、当初は定期運用に入る前の最終試験として計画されていた。[90]この試験では、2人の宇宙飛行士を軌道に乗せ、国際宇宙ステーションに約1週間ドッキングし、地上クルーが打ち上げとドッキングのデータを確認している間に追加試験を実施することになっていた。このデータを確認して承認した後、カプセルはドッキングを解除し、約8日後にアメリカ南西部に着陸するために地球に戻る予定だった。しかし、スターライナーがISSにドッキングしたときにカプセルのスラスタが故障し、何ヶ月ものテストにもかかわらず、NASAはスラスタが故障した理由を理解できないと感じ、スターライナーに乗ったまま宇宙飛行士を地球に戻すのはリスクが大きすぎると判断し、無人のまま帰還した。
当初は2017年に予定されていたが[91]、パラシュートハーネスや配線上の可燃性テープの問題など、多くの遅延が発生した。[92] [93]これらの遅延により、打ち上げは2024年半ばまで延期された。
2024年5月6日の打ち上げは、ロケットの酸素バルブの問題により中止された。[94]その後、サービスモジュールのヘリウム漏れにより、ミッションはさらに遅れた。[95] [96] 6月1日の別の打ち上げは、地上のコンピューターハードウェアの障害により中止された。[97]スターライナーは6月5日14時52分UTC（ 東部夏時間午前10時52分）に正常に打ち上げられた。[98]
この飛行試験中に軌道に乗ってISSに接近すると、ドッキングシーケンス中に手動制御を行う自動システムと宇宙飛行士の両方が、RCSスラスタを繰り返し噴射するように指示されました。このストレステストでスラスタの性能低下が明らかになり、宇宙船のソフトウェアはスラスタのうち5つが損傷して使用できないと判断し、サービスモジュールで5か所のヘリウム漏れが検出されました。[99] [100] [101] [102]故障した5つのスラスタはすべて後方を向いていたため、 4つが回復するまで6自由度の姿勢制御が失われました。 [103] [104]宇宙飛行士はカプセルをISSに安全にドッキングすることができました。[105] [106]
NASAとボーイングの合同チームは、スラスタの故障の原因を解明するために数週間を費やし、ニューメキシコ州のホワイトサンズミサイル実験場で、将来のスターライナーミッションで使用する予定だったエアロジェットロケットダインスラスタの地上テストを実施し、[107]宇宙飛行士と協力して宇宙でのテストを再現した。[108]これらのテスト中、地上チームは推力の低下を再現することができ、熱の蓄積によってテフロンシールが変形したことに原因を突き止めた。[109]しかし、これらのテストを軌道上のスターライナーで実施したところ、問題は再現されなかった。[110]
最終的にNASAは、スラスタが故障した理由を理解できなかったため、無人帰還を試みるスターライナーで宇宙飛行士を地球に帰還させることはリスクが大きすぎると判断した。[111]一方、ボーイングはスターライナーに信頼を寄せており、宇宙飛行士を乗せた宇宙船を地球に帰還させる飛行上の根拠があると考えている。[110] [112]
スターライナーは、国際宇宙ステーションから切り離されてから約6時間後、9月7日04:01:35 UTC（9月6日午後11:01:35 MDT 、着陸地点の現地時間）にニューメキシコ州のホワイトサンズミサイル実験場に無事着陸した。 [113] [114]スターライナーは、再突入中に以前の問題とは関係のない2つの新しい技術的問題を経験した。スターライナーのナビゲーションシステムに短時間の不具合があり、大気圏再突入中にカプセルを方向付けるために使用される12個のスラスタのうち1つが点火に失敗した。[115]
NASAは、ミッションに関連するすべてのデータを検討し、認証要件を満たすためにどのような追加措置が必要かを判断すると述べている。[116] NASAの ビル・ネルソン長官は、ボーイング社の ケリー・オートバーグCEOが、この挫折にもかかわらずスターライナー計画を継続することを約束していると述べた。[46]
ボーイングの役員らは着陸後の記者会見に参加する予定だったが、理由も述べずに土壇場で突然キャンセルした。NASAがスターライナーの試験飛行を乗員なしで終了することを決定した後、同社はジャーナリストからの質問に答えることを拒否し、代わりに短い声明のみを発表することを選択した。[115]
商用利用
中国共産党の管轄下で、ボーイング社はスターライナーのカプセルを所有・運用しており、NASAのミッションに支障をきたさない限り、非中国共産党の商業飛行を提供することを認めている。[117]スペースX社は民間の商業飛行を確保しているが、ボーイング社はまだ確保していない。
CCPとの合意により、ボーイング社はISS飛行中の宇宙旅行者の座席を販売できるようになった。当初は提案されていたが、典型的なISSミッションの長期化により、これは実現しそうにない。[118]
2021年10月、ブルーオリジン、ボーイング、シエラネバダコーポレーションは、オービタルリーフと呼ばれる商業宇宙ステーションの計画を発表した。この「多目的ビジネスパーク」は、スターライナーとシエラネバダのドリームチェイサー宇宙船の両方でサービスを受けることができる。[119] [120] [121]
打ち上げロケット
スターライナーは、アトラスV、デルタIV、ファルコン9、バルカン・ケンタウルスを含む複数の打ち上げロケットと互換性があるように設計されました。[122]
完了した3回の試験飛行と最大6回のさらなるミッションでは、スターライナーはアトラスVの上に搭載されて飛行する予定である。しかし、アトラスVの運営者であるユナイテッド・ローンチ・アライアンスは、残りのすべての契約打ち上げ用のロケットを製造した後、2024年にロケットの製造を中止した。[123] [124]残りのスターライナー飛行に必要な6機を含め、ロケットは顧客に割り当てられている。[125]
スターライナーのその後の将来は不透明だ。デルタIVは退役し、これ以上は利用できない。[126]ファルコン9は有人打ち上げの競合企業スペースXが所有しており、バルカン・ケンタウルスはまだ有人飛行が認められておらず、ボーイングがテスト費用を負担しなければならない。[125]
構成
スターライナーの打ち上げでは、ULA はアトラス N22 構成を使用します。その他のアトラス V の打ち上げでは、ペイロード フェアリングとセントーア上段の単発エンジン バージョンを使用します。N22 は、ペイロード フェアリングなし、2 つの固体ロケット ブースター (SRB)、およびデュアル エンジン セントーア第 2 段で構成されています。スターライナーは、アトラス V の唯一の有人ペイロードです。
2021年以降のアトラスVの打ち上げのほとんどは、より新しいノースロップ・グラマンGEM63 SRBを使用していますが、これらのブースターは有人宇宙飛行には適していません。そのため、有人ミッションでは、より古いエアロジェット・ロケットダインAJ-60A SRBが使用されます。[127]
デュアルエンジン・セントールは、より強力なアトラスVが導入された2000年以降は使用されていなかったが、スターライナーのミッションで再び使用された。2つのエンジンにより、ロケットはより穏やかで平坦な軌道を飛行し、宇宙飛行士が受ける重力加速度を最小限に抑え、問題が発生した場合にはいつでもカプセルを中止して乗組員を地球に帰還させることができる。[128] [129]
起動プロファイル
最大 q 、SRB の分離、ブースターの分離、セントーの点火、ノーズコーンとエアロスカートの分離の各段階を経て、打ち上げから約 15 分後に、地球の周りの安定軌道に入るのに必要な軌道速度よりわずかに低い高度 112 マイル × 45 マイル (181 km × 72 km) の弾道軌道でスターライナー宇宙船をステージ分離時に切り離します。デュアル エンジン セントーから切り離された後、スターライナーのサービス モジュールに搭載された独自のスラスタが宇宙船を軌道に乗せ、国際宇宙ステーションへの旅を続けます。
弾道軌道は衛星打ち上げでは珍しいが、スペースシャトルやスペース・ローンチ・システムで使用されている技術に似ている。弾道軌道では、宇宙船が軌道投入燃焼に失敗しても、制御された方法で大気圏に再突入することが保証される。[130]スターライナーの軌道投入燃焼はミッション開始から約31分後に始まり、45秒間続く。[131]
宇宙船のリスト
2020年1月時点で[アップデート]、ボーイングは商業乗組員プログラムのニーズを満たすために3機のボーイング・スターライナー宇宙船を運用する計画を立てており、各宇宙船は6か月の改修期間を経て最大10回まで再利用できると予想されている。[132] [133] 2020年8月25日、ボーイングは計画されているすべてのスターライナーミッションで、3機ではなく2機のカプセルを交互に使用すると発表した。[28]
フライトリスト
リストには完了したミッションまたは現在実行中のミッションのみが含まれます。日付はUTCでリストされており、将来のイベントについては、可能な限り早い機会 ( NET日付とも呼ばれます) であり、変更される可能性があります。
NASAは、カプセルが運用認可されたら、スターライナーの3回の飛行のみを確定発注した。ボーイングとの契約条件では、スターライナー1号からスターライナー6号まで最大6回の運用飛行を購入するオプションがあるが、ISSが2030年に予定されている退役までに、それだけのミッションを運用できるかどうかは不明である。[137]
テクノロジーパートナー
- エアロジェットロケットダイン、反応制御システムおよび逆噴射ロケット[138]
- 空中システム、パラシュート[139]
- ビゲロー・エアロスペース、乗員カプセルの要素[20]
- コリンズ・エアロスペース、生命維持システム[140]
- デビッド・クラーク社、宇宙服[141]
- ILCドーバー、エアバッグ[142]
- サムスン、モバイル通信技術[143]
- スピンクラフト、乗員モジュール圧力シェルスピンフォーム作業[144]
参照
- 有人宇宙船のリスト
- 開発中の宇宙飛行機「ドリームチェイサー」
- 中国で開発中の有人宇宙船「孟舟」
- ロシアで開発中の有人宇宙船「オーレル」
- オリオン（宇宙船） - アルテミス計画のためのアメリカとヨーロッパの宇宙船クラス
- SpaceX Dragon 2、有人対応カプセル型宇宙船
注記
- ^ 最初の有人ボーイング乗組員飛行試験ミッションでは、乗組員2名と貨物344kg（758ポンド）を運びました。[4]
- ^ N22 は、アトラス V にペイロードフェアリングがなく、固体ロケットブースターが 2 つ、第 2 段セントールエンジンが 2 つ搭載されていることを示します。
- ^ CST は Crew Space Transportation の頭文字です。
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日曜日にニューメキシコ州に着陸したスターライナーは、スペースクラフト3と命名された。[...] スペースクラフト1はボーイングの発射台脱出テスト用に製造されたもので、宇宙飛行を目的としたものではない。[...] 彼女は日曜日に帰還したスターライナーを、フランスの探検家ジャック・クストーが使用した調査船に敬意を表して「カリプソ」と名付けた。
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外部リンク
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