CST-100 | |
---|---|
Instalace lodi na raketu Atlas-5 před letem Boe-OFT | |
společná data | |
Vývojář | Boeing |
Výrobce | Boeing |
Země | USA |
Účel | cestující |
Úkoly | dodání astronautů na/z ISS |
Obíhat | Nízká referenční oběžná dráha |
Životnost aktivního života | 60 hodin |
Termín autonomní existence | 210 dní |
Osádka | až 7 osob |
Výroba a provoz | |
Postavení | bezpilotní test |
Celkem spuštěno | 2 |
První start |
20. prosince 2019 (dron) |
Poslední běh |
19. května 2022 (dron) |
nosná raketa | Atlas-5 N22 |
panel | SLC-41 , Canaveral |
Typická konfigurace | |
počáteční hmotnost | 13 000 kg |
Pohonné hmoty | hydrazin a N204 _ _ _ |
Rozměry | |
Délka | 5,03 m |
Průměr | 4,56 m |
Užitečný objem | 11 m 3 (uzavřený) |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Boeing CST-100 Starliner (z angl. Crew Space Transportation ) je americká částečně znovupoužitelná kosmická loď s lidskou posádkou vyvíjená od roku 2014 společností Boeing v rámci programu rozvoje CCtCap (Commercial Crew Transportation Capability) organizovaného a financovaného NASA .
První start lodi (částečně úspěšný) se uskutečnil v prosinci 2019; druhý zkušební let bez posádky byl po četných přesunech uskutečněn v květnu 2022 [1] , poté je plánována mise s posádkou [2] .
Připojení kosmické lodi k ISS lze provést na mezinárodní dokovací adaptér IDA-2 nebo IDA-3 dokovacího systému NASA na modulu Harmony [3] .
1. února 2010 podpořila NASA vývoj kosmické lodi Boeing grantem ve výši 18 milionů dolarů [4] .
První snímky CST-100 byly předvedeny veřejnosti na letecké přehlídce ve Farnborough (Anglie) v červenci 2010 [5] . Zároveň se předpokládalo, že CST-100 by mohl být uveden do provozu v roce 2014 [6] .
V srpnu 2011 Boeing oznámil, že CST-100 poprvé poletí do vesmíru v roce 2015, a to jak bez posádky, tak s posádkou. V květnu 2014 byl v lednu 2017 oznámen první zkušební start lodi bez posádky; první orbitální let pilotované kosmické lodi se dvěma astronauty byl naplánován na polovinu roku 2017 [7] .
16. září 2014 se Boeing stal jedním ze dvou vítězů podprogramu CCtCap a získal od NASA kontrakt ve výši 4,2 miliardy dolarů na dokončení vývoje lodi a její certifikaci pro lety k ISS [8] . Podle podmínek smlouvy musí kajuta každé lodi pojmout posádku minimálně čtyř osob a 100 kg nákladu. Zařízení navíc musí být schopno zůstat ukotveno ke stanici po dobu 210 dní, aby bylo zajištěno dodání astronautů a kosmonautů zpět na Zemi a v případě potřeby jejich nouzová evakuace. NASA očekává, že nové lodě rozšíří posádku stanice na sedm lidí a díky tomu lze mnohem více času věnovat vědeckému výzkumu [9] .
V srpnu 2016 začala montáž lodi [10] . V říjnu bylo datum prvního bezpilotního startu odloženo na červen 2018 a pilotovaný certifikační let na srpen 2018. [11] V říjnu 2017 byl první bezpilotní start v plánu odložen na srpen 2018, první pilotovaný start na listopad téhož roku [12] .
Od března 2018 měl Boeing ve výrobě tři kapsle Starliner (Starliner 1, 2 a 3): první, testovací modul určený k testování a certifikaci systémů evakuace posádky; druhý bude použit při zkušebním letu s posádkou, poletí po třetím, který se používá pro bezpilotní let [13] . V dubnu 2018 se z neoficiálních zdrojů do médií dostala informace, že první bezpilotní start kosmické lodi bude odložen o další tři měsíce, na 27. listopadu 2018 [14] .
V srpnu 2018 NASA zveřejnila nová předběžná data pro testovací lety kosmické lodi: bezpilotní start se očekával koncem roku 2018 nebo začátkem roku 2019 a pilotovaný start v polovině roku 2019 [15] . V říjnu 2018 byly termíny zkušebních letů lodi posunuty na březen , respektive srpen 2019 [16] . V dubnu 2019 byla změněna data: bezpilotní start - v srpnu 2019 a pilotovaný - na konci roku 2019. Ani tyto termíny nebyly dodrženy.
3. dubna 2019 NASA schválila prodloužení druhé pilotované testovací mise kosmické lodi Starliner. Mise bude trvat několik měsíců, nikoli dní, jak bylo původně plánováno; nebyla uvedena žádná konkrétní data. Prodloužení je motivováno potřebou zajistit nepřetržitý pobyt amerických astronautů na palubě ISS v případě zpoždění vývoje a startů užitkových vozidel, v kontextu dokončení akvizice sedadel pro astronauty na ruské lodi Sojuz . Posádkou mise budou astronauti NASA Nicole Mann a Michael Fink , stejně jako testovací pilot Boeingu a bývalý astronaut Chris Ferguson [17] .
V červenci 2018 se objevily údaje o anomálii při zkušebním odpálení čtyř motorů nouzového záchranného systému , který byl proveden v červnu před testováním nouzového oddělení lodi od nosné rakety na odpalovací rampě [18] . Boeing potvrdil, že po dokončení spalování a vypnutí motorů byly 4 z 8 ventilů, které řídí přívod palivových komponent, zaseknuté otevřené, což vedlo k úniku hydrazinu . Společnost se rozhodla testy odložit, aby prošetřila příčiny anomálie a přijala nápravná opatření [19] .
Dne 23. května 2019 byly na zkušebním místě v Novém Mexiku provedeny úspěšné pozemní palebné testy motorů kosmické lodi Starliner, včetně motorů CAC a manévrovacích motorů v servisním prostoru v různých režimech. Ventily motorů, jejichž poruchy způsobovaly únik paliva v předchozím testu, byly přepracovány a nahrazeny novými [20] .
Dne 4. listopadu 2019 byla provedena letová zkouška nouzového záchranného systému, která simulovala činnost systému při poruše nosné rakety na odpalovací rampě. Starliner odstartoval ze stojanu na Launch Complex LC-32 na White Sands Missile Range v Novém Mexiku ve 14:15 UTC. Čtyři motory SAS pracovaly po dobu 5 sekund a samostatné trysky po dobu 10 sekund, čímž loď zrychlily na rychlost více než 1000 km/h. Kapsle dosáhla zamýšlené výšky asi 1350 m, poté došlo k postupnému odpojení servisního prostoru a tepelného štítu, načež došlo k uvolnění brzdového, výfukového a hlavního padáku. Navzdory skutečnosti, že se rozvinuly pouze dva ze tří hlavních padáků, kapsle měkce přistála na airbagech 78 sekund po vzletu. Podle představitelů NASA a Boeingu je kapsle navržena tak, aby úspěšně přistála v případě selhání jednoho z hlavních padáků. Testy byly považovány za úspěšné, protože přistání bylo v rámci přijatelných bezpečnostních parametrů posádky [21] [22] .
7. listopadu Boeing oznámil, že důvodem nezveřejnění byla nesprávná instalace čepu, který spojoval hlavní padák s výtažným skluzem. Při kontrole fotografií pořízených při balení padáků do příslušných přihrádek bylo zjištěno, že čep spojující padáky nebyl správně nainstalován. Aby se problém neopakoval, byla by podle zástupce společnosti nutná pouze drobná změna postupu pokládky [23] .
Kosmická loď byla vypuštěna k ISS v bezpilotní verzi 20. prosince 2019 [24] z letecké základny na mysu Canaveral (Florida) pomocí nosné rakety Atlas V s ruským motorem RD-180 [25] na prvním stupni. Poté, co se CST-100 úspěšně oddělila od nosné rakety, došlo k neočekávané poruše v systému výpočtu doby letu lodi. V důsledku této poruchy se spotřebovalo velké množství paliva, které bylo potřeba pro dokování s ISS plánované na další den. Navíc došlo k nepředvídanému dočasnému přerušení komunikační relace s lodí, kvůli kterému byl promeškan okamžik zapnutí motorů pro vstup na randezvous orbit s ISS. NASA se domnívá, že komunikační relace byla rušena komunikačními satelity TDRSS , v mezeře mezi poli pokrytí, kterými se v tu chvíli nacházel Starliner. V důsledku toho padlo rozhodnutí zrušit dokování kosmické lodi s ISS a pokusit se dostat sondu Starliner na oběžnou dráhu, která by umožnila návrat na Zemi do 48 hodin [26] . Později se lodní motory ještě zapnuly a zvedly perigeum oběžné dráhy na 187 km. Navzdory neúspěšnému pokusu o dokování lodi s ISS se specialistům NASA a Boeingu podařilo během doby, kdy byla loď na oběžné dráze, provést mnoho plánovaných testů [27] .
22. prosince ve 12:58 UTC Starliner úspěšně přistál na testovacím místě White Sands v Novém Mexiku. Přistání proběhlo v normálním režimu za pomoci tří padáků. Loď použitá při tomto letu je plánována k dodání do státu Florida, kde bude vycvičena pro opětovné použití [28] .
Specialisté NASA zkoumající příčiny poruch při startu sondy Starliner objevili závažné chyby v softwaru sondy vyvinuté Boeingem [29] .
Hlavní článek: Boeing Orbital Flight Test 2
6. dubna 2020 následovalo oficiální prohlášení zástupců Boeingu. Softwarové problémy a další problémy, které byly zjištěny během prvního zkušebního letu, vedly k potřebě druhého bezpilotního zkušebního startu. NASA s rozhodnutím souhlasila a zasvěcenci z The Washington Post uvedli, že ke startu druhého orbitálního letu se stejnými cíli jako ten první dojde z Mysu Canaveral „kolem října nebo listopadu 2020“. Boeing uvedl, že bude financovat neplánovaný zkušební let „bez nákladů pro daňové poplatníky“. Boeing dříve v roce 2020 řekl investorům, že ze svých zisků bere 410 milionů dolarů na pokrytí očekávaných nákladů na druhý zkušební let bez posádky. Představitelé Boeingu 25. srpna 2020 uvedli, že let připraví půdu pro první demonstrační misi Starlineru s astronauty do poloviny roku 2021.
Dne 10. listopadu 2020 však manažer programu komerční posádky NASA Steve Stich uvedl, že druhý orbitální let bude zpožděn až do prvního čtvrtletí roku 2021 kvůli problémům se softwarem. Testování bez posádek nadále pokulhávalo, zkušební let bez posádky OFT-2 byl naplánován na březen 2021 a let s posádkou měl být zahájen v létě 2021. Start OFT-2 na jaře 2021 se neuskutečnil a byl odložen na léto 2021, předpokládaný termín startu aparátu bez posádky byl stanoven na 30. července 2021. Zařízení se však nepodařilo spustit ani v létě. Termín startu kosmické lodi byl z řady technických důvodů několikrát odložen, v důsledku čehož bylo rozhodnuto odložit bezpilotní zkušební let kosmické lodi minimálně do roku 2022.
Start proběhl 19. května 2022 ve 22:54 UTC [1] .
Přistávací modul CST-100 ("100" v názvu lodi znamená výšku 100 km, viz Karman Line [30] ) bude větší než velitelský modul Apollo , ale menší než přistávací modul Orion . CST-100 je určen pro relativně krátké cesty.
V budoucnu bude zařízení sloužit k doručování nákladu a posádky. CST-100 bude schopen nést tým 7 lidí. Předpokládá se, že zařízení dopraví posádku na Mezinárodní vesmírnou stanici a Bigelow Aerospace Orbital Space Complex . [31] Doba v dokovaném stavu s ISS je až 6 měsíců.
Nosní kapotáž (malá kapotáž na dokovací stanici) CST-100 bude použita ke zvýšení proudění vzduchu kolem kapsle a po opětovném vstupu bude oddělena od atmosféry. Za panelem kapotáže je dokovací port pro dokování s ISS a pravděpodobně dalšími orbitálními stanicemi. K ovládání zařízení jsou určeny 3 páry motorů: dva po stranách pro manévrování, dva hlavní, které vytvářejí hlavní tah, a dva doplňkové. Kapsle je vybavena dvěma průzory: předním a bočním. CST-100 se skládá ze dvou modulů: oddělení přístrojů a agregátů a sestupového vozidla. Ta druhá je navržena tak, aby zajistila normální existenci astronautů na palubě vozidla a uskladnila náklad, zatímco ta první zahrnuje všechny potřebné systémy řízení letu a bude oddělena od sestupového vozidla před vstupem do atmosféry.
Jednou z vlastností CST-100 jsou další možnosti orbitálního manévrování: pokud není palivo v systému oddělujícím kapsli a nosnou raketu využito (v případě neúspěšného startu), může být následně spotřebováno na oběžné dráze.
Boeing vypustí CST-100 pomocí nosné rakety Atlas-5 v nové variantě N22 z odpalovací rampy SLC-41 na letecké základně Cape Canaveral .
Pro vstup do atmosféry v lodi se používá jednorázová tepelná ochrana, sestup se provádí padákem. Na rozdíl od analogů, které přistávají v oceánu, Starliner přistává na zemi. Pro zmírnění nárazu v okamžiku kontaktu se zemí je vybavena systémem nafukovacích polštářů. [jeden]
CST-100 má solární pole na zadní straně servisního modulu. Baterie se skládají ze tří pásů fotovoltaických článků natočených pod různými úhly pro lepší zachycení slunečního světla. Baterie jsou schopny dodat 2,9 kW užitečného výkonu [32] .
Když bude Starliner připojen k ISS, bude moci přijímat energii z ISS. K tomu byla na kosmickou loď instalována odlehčená verze ruské jednotky pro přeměnu energie, která se na ISS používá od roku 2000. Blok dodává voroněžský podnik ZAO Orbita [33] .
Ne. | Název mise | Datum, čas ( UTC ) | Osádka | Výsledek | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
zahájení | dokování s ISS |
čas v doku s ISS |
přistání | na ISS | z ISS | |||
jeden | Boe-OFT (test orbitálního letu) |
20. prosince 2019, 11:36 [24] |
dokování zrušeno [34] | 22. prosince 2019 12:58 |
— | — | Částečný úspěch | |
První zkušební let k ISS (bez posádky). Kvůli selhání letového časovače po oddělení od nosné rakety loď spotřebovala příliš mnoho paliva na korekci své polohy, čímž byla vyloučena možnost setkání a dokování se stanicí. Starliner však úspěšně přistál na zkušebním místě v Novém Mexiku 2 dny po startu [35] . | ||||||||
2 | Boe-OFT-2 | 19. května 2022, 22:54 [1] [36] [37] [38] |
21. května 2022 0:28 UTC | 4 dny 18 hodin 8 minut | 25. května 2022 18:36 UTC | — | — | Úspěch |
Opakovaný zkušební let k ISS bez posádky [2] . | ||||||||
Plánované lety | ||||||||
Boe-CFT (letový test posádky) |
února 2023 | 2 | 32 | |||||
Třetí zkušební let Starlineru a první pilotovaný s astronauty Barrym Wilmorem a Sunitou Williamsovou na palubě. [39] . | ||||||||
Starliner-1 Calypso |
nejdříve v druhé polovině roku 2023 | čtyři | čtyři | |||||
První pravidelný let na ISS se 4 člennou posádkou: astronauti NASA Sunita Williams , Josh Kassada , Janette Epps a astronaut partnerů na ISS, kteří dosud nebyli identifikováni [40] . Následně byl Josh Kassada odstraněn z posádky Starlineru a připojil se k misi SpaceX Crew-5 na kosmické lodi Dragon V2 a Sunita Williams se připojila k misi Boe-CFT . 30. září 2022 byl velitelem přidělen Scott Tingle a pilotem Michael Fink . [41] | ||||||||
Starliner-2 | 2024 (pravděpodobně) | čtyři | čtyři | |||||
Druhý plánovaný let k ISS Starliner (Kromě letových testů bez posádky a s posádkou NASA objednala pouze šest misí s plnou rotací posádky na Mezinárodní vesmírnou stanici od Boeingu) [42] . |
Srovnání charakteristik pilotovaných kosmických lodí ve vývoji ( Edit ) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
název | Orel | Orion | Crew Dragon | CST-100 Starliner | KPKK NP | Gaganyan | Hvězdná loď SpaceX |
Vývojář | RSC Energia | lockheed martin | SpaceX | Boeing | OBSAZENÍ | ISRO | SpaceX |
Vzhled | |||||||
Účel |
|
NOÚ |
| ||||
Při letu do LEO | |||||||
Rok prvního bezpilotního startu na orbitu |
2023 ( Angara-A5 ) [53] 2024 ( Angara-A5M(P) [53] |
2014 (Delta IV Heavy) | 2019 (Falcon 9) | 2019 (Atlas-5) | 2020 ( LM-5B ) | 2022 | NET 2022 [54] |
Rok prvního pilotovaného letu |
2025 ( Angara-A5M(P) [55] [53] | — | 2020 | 2022 | 2023 | 2023 [56] | |
Posádka, os. | 4 [57] [58] | — | 4 [59] , dříve 7 [60] | na základě smlouvy s NASA - 4, maximálně - 7 |
až 6 [61] -7 [51] | 3 [62] | až 100 [52] |
Počáteční hmotnost, t | 14.4 [57] [58] | 12 | čtrnáct | 21.6 [63] | 1320 (4800 včetně prvního stupně) | ||
Hmotnost užitečného zatížení při letu s lidskou posádkou, t | 0,5 [57] [58] | ||||||
Užitečná hmotnost nákladní verze, t | 2 | 6 [60] | 100 až 150 (začátek s návratem)
až 250 (spuštění spotřebního materiálu) [64] | ||||
Doba trvání letu v rámci stanice | Až 365 dní (NOE) [57] [58] | Až 720 dní | Až 210 dní | ||||
Doba trvání autonomního letu | Až 30 dní [57] [58] | Až 1 týden | Až 60 hodin | 7 [62] | |||
nosná raketa | LM-5B nebo LM-7 [67] | GSLV Mk.III | Super těžký | ||||
Při letu na Měsíc | |||||||
Rok prvního bezpilotního startu na orbitu |
2028 ( Jenisej ) [65] [55] | 2022 ( SLS ) | — | — | — | NET 2022 | |
Rok prvního pilotovaného letu |
2029 ( Jenisej ) [55] | 2023 ( SLS ) [68] | 2018 [47] [48] | — | — | 2023 [56] | |
Posádka, lidé | 4 [57] [58] | čtyři | 2 [69] | — | 3-4 [49] [50] | — | až 100 [52] |
Počáteční hmotnost, t | 20,0 [57] [58] | 25.0 | 1320 (4800 včetně prvního stupně) | ||||
Hmotnost užitečného zatížení při letu s lidskou posádkou, t | 0,1 [57] [58] | ||||||
Doba trvání letu v rámci stanice | Až 180 dní [57] [58] | ||||||
Doba trvání autonomního letu | Až 30 dní [57] [58] | Až 21,1 dne | |||||
nosná raketa | LM-9 | Super těžký |
Pilotované vesmírné lety k Mezinárodní vesmírné stanici | |
---|---|
1998-2004 |
|
2005-2009 | |
2010—2014 | |
2015–2019 |
|
2020 – současnost v. | |
Plánováno |
|
Aktuální lety jsou zvýrazněny tučně , růžově - lodě, které nedosáhly ISS |
Lety do vesmíru s lidskou posádkou | |
---|---|
SSSR a Rusko | |
USA |
|
ČLR | |
Indie |
Gaganyan (od roku 202?) |
Evropská unie | |
Japonsko |
|
soukromé |
|