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在太空呆了50天后，波音“星际客机”返航日期仍然未定
www.163.com 2024-07-26 08:16
7月26日消息，美国国家航空航天局(NASA)与波音公司正在继续调查“星际客机”飞船在太空中出现的推进器故障和氦气泄漏问题。根据7月25日的新闻发布会，该飞船计划在本周六(7月27日)或周日(7月28日)在国际空间站进行一个包含28个推进器的反应控制系统(RCS)的点火测试。由于其中一个推进器已因故障被判定不适用于返回飞行，此次测试将仅使用剩余的27个推进器。
虽然地面将发出操作指令，但由于特殊兴趣和海军试飞员背景，执行载人飞行测试(CFT)任务的NASA宇航员布奇·威尔莫尔(Butch Wilmore)和苏尼·威廉姆斯(Suni Williams)预计也将参与此次测试。
NASA商业载人航天计划负责人史蒂夫·施蒂奇(Steve Stich)在发布会上表示：“我们将对所有这些推进器执行若干次脉冲测试，以确保在飞船离开国际空间站前整个系统能够按照我们的预期以及上次检测的结果正常运行。”
施蒂奇补充说：“我们还将对氦气系统进行检查。自6月15日上次检查以来已经过去六周了。我们将逐一对气瓶进行加压测试，然后进行推进器的点火测试，并检查氦气泄漏率，以确认系统的稳定性。”
“星际客机”于6月5日发射升空，最初计划执行约10天的任务。但在成功对接国际空间站之前遇到了推进器和氦气泄漏问题，因此任务被无限期延长，以便工程师能排查并解决这些问题。
7月初在新墨西哥州白沙试验场进行的地面测试让工程师对飞船对接过程中的问题有了更深入的了解。例如，最近的地面测试发现，洛克达因航太公司生产的一台与“星际客机”上使用的类似的MR-104J测试推进器，由于存放三年并暴露于二氧化氮蒸气中，其阀门系统严重退化;密封件膨胀导致推进剂流动受限。施蒂奇指出，工程师还在下游过滤器中发现了卡住的特氟龙，这表明在高温条件下密封件发生了侵蚀。
施蒂奇指出，“星际客机”的RCS推进器在轨道上的表现与地面观察结果相符。他在发布会上说明，这种推进器在洛克达因航太的其他航天项目中已被使用，但已针对“星际客机”的服务舱需求进行了修改。
施蒂奇进一步解释：“这次任务让我们开始更好地理解，制导、导航和控制系统以及飞行控制系统是如何在飞行中指令推进器点火的，这是我们无法仅通过地面测试和分析完全了解的。”
每组RCS推进器周围都装有名为“狗屋”的保护结构，这些结构不仅起到隔热作用，还保护推进器免受太空严寒的侵袭。服务舱共有四个这样的“狗屋”。研究表明，在轨机动与姿态控制系统(OMAC)连续操作中，若短时间内频繁激活多个RCS推进器，会导致推进器温度升高超过预期。
施蒂奇表示，可能无需更改设计，而可以通过调整飞行中推进器的使用方式来解决这一问题，例如减少点火频率。他强调，相关讨论正在进行中;NASA计划最早于下周对载人飞行任务进行机构级审查，并将邀请航空航天安全咨询小组参与。
波音公司商业载人航天任务项目经理马克·纳皮(Mark Nappi)补充道，洛克达因航太公司在整个任务期间与波音紧密合作，共同探讨解决方案。他提到，可能会更换新的密封件，或者为未来的飞行任务采取不同的飞行轨迹，或者在“狗屋”内增加不同的热保护措施。
像载人飞行测试这样的任务经常会遇到意外情况，“星际客机”已被认定能在紧急情况下安全离开国际空间站。今年6月，执行CFT任务的宇航员在参与了在轨故障排查后，被重新分配到执行国际空间站的维护任务。他们的任务已持续了50天，并且还在继续。
NASA还将CFT的最初在太空停留时间从45天延长，因为电池性能在轨表现优于预期。施蒂奇在周四的简报中指出，该任务现已正式延长至90天，即至9月3日，尽管具体的着陆时间还未确定。
弄清楚RCS系统中的推进器和氦气泄漏问题的根本原因对“星际客机”的未来任务至关重要。星际客机1号任务(Starliner-1)计划最早于2025年进行，预计将搭载至少三名宇航员，在国际空间站停留6个月。
“星际客机”与SpaceX的载人龙飞船共同成为美国向国际空间站运送宇航员的两种私人运营飞船。自2020年5月以来，载人龙飞船已执行多次任务，这种飞船是基于自2012年以来多次进入太空的SpaceX货运龙飞船。作为一种新型飞船，“星际客机”在首次太空飞行后面临了开发挑战。
2019年12月，“星际客机”的首次无人飞行任务因计算机问题进入错误轨道，未能到达国际空间站。在COVID-19大流行爆发后，进行了数十项修正，2022年5月的无人任务最终成功抵达目的地，尽管当时也出现了推进器问题，NASA认为已经在载人飞行任务中解决了这些问题。
载人飞行测试原计划于2023年进行，但由于发现飞船线路中含有易燃胶带并且降落伞载重小于预期，任务被推迟。几个月后，任务看似即将按计划于5月6日发射。但在发射前几个小时，由于在联合发射联盟(ULA)阿特拉斯V火箭的一个阀门发现振动问题，宇航员被撤出飞船。
由于需要更换阀门，并在一个RCS推进器中发现了微小的氦气泄漏，飞船停留了一个月。尽管地面的大量测试和模型没有发现CFT任务的预期问题，但分析揭示了一个潜在的安全隐患：在某些情况下，如果相邻密封罩中有足够多的RCS推进器发生故障，可能会影响到一种再入选项。经过一系列的工程和模拟测试后，NASA和波音公司认证了一种新的再入模式，这种模式要求同时点火的RCS推进器更少。
最终，CFT任务于6月5日发射升空，尽管由于地面设备故障影响到阿特拉斯V火箭，发射在倒计时阶段遇到了延误。除了在对接国际空间站时遇到的问题外，NASA和波音公司都强调，“星际客机”在太空中的表现很稳定，飞船运行良好。作为前美国海军试飞员，威廉姆斯和威尔莫尔习惯于长期执行任务和参与开发项目。
根据2014年与NASA商业载人航天计划签订的合同，波音和SpaceX各获得了数十亿美元的资金用于运送宇航员。SpaceX在2020年5月发射的首次载人测试任务之后，已向国际空间站运送了11个机组，其中8个为NASA的任务，3个为Axiom Space的短期任务。
由于本月早些时候在发射“星链”卫星时遇到的猎鹰9号火箭二级助推器问题，SpaceX的任务当前已暂停。尽管猎鹰9号火箭已经完成了静态点火测试，但美国联邦航空管理局(FAA)还没有回应SpaceX重启任务的请求;SpaceX辩称，发射过程中没有对公众构成风险，因为受影响的只是太空中的火箭第二级。
预计SpaceX将在8月份发射两个前往国际空间站的任务，前提是获得FAA的批准和NASA的独立审查。这两次任务分别是诺斯罗普·格鲁曼公司的天鹅座货运飞船和Crew-9任务的四名宇航员搭乘载人龙飞船前往国际空间站。(辰辰)
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