fonzeppelin | Crew Dragon up, Starliner down

После долгих проволочек, НАСА таки приняло окончательное решение в отношении экипажа корабля Boeing «Starliner», застрявшего на МКС:

Астронавты Барри Уилмор и Сунита Уильямс вернутся на Землю в феврале 2025 года на космическом корабле SpaceX «Crew Dragon». Для этого состав экипажа планируемой миссии Crew-9 будет сокращен до двух человек — чтобы освободить два места для возвращения «застрявших» астронавтов. Сам же виновник ситуации, корабль Boeing «Starliner» S3 «Калипсо», вернется на Землю в сентябре 2024 в беспилотном режиме.

На всякий случай напомню ситуацию; пробная пилотируемая миссия космического корабля Boeing «Starliner» на МКС, столкнулась с техническими проблемами. Уже после выхода корабля на орбиту, в двигательной системе корабля обнаружились две новые утечки гелия (используемого для подачи топлива из баков к маневровым двигателям «Старлайнера»), вдобавок к первой, выявленной еще во время предстартовой подготовки. Чтобы решить проблему, экипаж «Старлайнера» перекрыл патрубки, считавшиеся источниками утечек — тем самым отрубив шесть из 28 маневровых двигателей корабля — но уже после стыковки со станцией, в системе выявилась четвертая утечка. Тут уже даже инженерам «Боинг» пришлось признать, что проблема не является случайной неисправностью какого-то компонента, и носит системный характер.

Стыковка тоже прошла не без проблем — при сближении со станцией, пять маневровых двигателей «Старлайнера» внезапно отказались запускаться. Первую попытку стыковки пришлось отложить. Пока астронавты вручную удерживали корабль на безопасном удалении от МКС, ЦУП отчаянно пытался перезапустить двигатели, и сумел-таки «оживить» четыре из них. Критики не преминули отметить, что проблемы с двигателями при сближении уже имели место во время беспилотного теста в 2022 году — причем с теми же самыми двигателями. Специалисты НАСА предполагают, что отключение двигателей связано с непредусмотренным превышением допустимых значений некой аварийной системы, а не с физической поломкой или ошибкой в программном обеспечении — но что именно вызвало отключение двигателей, они так и не смогли понять.

В итоге «Старлайнер» все-таки сумел пристыковаться к МКС 7 июня 2024 года. Изрядно обеспокоенные имевшими место проблемами, специалисты НАСА приняли решение продлить миссию — изначально запланированную как короткий 8-дневный полет — и отложить возвращение астронавтов, изначально запланированное на 14 июня, чтобы провести дополнительные тесты корабля. И не зря.

Уже 10 июня выявилась новая — пятая по счету! — утечка в системе подачи гелия к маневровым двигателям. Хотя масштабы утечек были невелики, и сами по себе не угрожали безопасности миссии, тот факт, что проблемы продолжали выявляться, сильно встревожил НАСА. Выявилась и еще одна проблема, также связанная с маневровыми двигателями: один из клапанов в системе подачи окислителя не закрылся полностью. «Вишенкой на торте» стало проведенное испытание кормовых двигателей корабля 15 июня; из восьми двигателей удалось запустить только семь. Восьмой отказался запускаться вообще и инженеры НАСА приказали его больше не использовать.

28 июня НАСА объявило, что дата возвращения астронавтов переносится на неопределенный срок, и что хотя «Старлайнер» может быть использован для аварийного возвращения при острой необходимости, штатного возврата на нем не будет, пока специалисты не разберутся в причинах проблем. Так неожиданно-негаданно миссия, замышлявшаяся как «приключение на восемь дней», стала для Барри Уилмора и Суниты Уильямс многомесячным «застреванием» на борту МКС.

Инженеры НАСА в сотрудничестве со специалистами Boeing отчаянно пытались определить источник проблемы. Серия испытаний на наземном полигоне выявила потенциальный корень зла; тефлоновый уплотнитель, использовавшийся в клапанах двигателей, от нагрева деформировался и нарушал подачу компонентов. Но когда аналогичные испытания повторили на орбите, двигатели «Старлайнера» не продемонстрировали сходных аномалий. Если проблема с тефлоном и имела место, то она явно была не единственной.

Помимо проблемы застрявших астронавтов, существовала еще одна; «Старлайнер» занимал собой один из двух свободных стыковочных узлов американского сегмента МКС. Еще один стыковочный узел был занят пристыкованным к станции кораблем «Crew Dragon», доставившим на станцию текущий экипаж. В итоге свободным для любых стыковок — с грузовыми, либо новыми пилотируемыми кораблями — оставался всего один стыковочный узел. Из-за этого НАСА пришлось спешно пересматривать уже утвержденный график полетов на станцию, сдвигая расписание запланированных миссий.

Идея вернуть экипаж на проверенном и надежном корабле SpaceX «Crew Dragon» — а «Старлайнер» приземлить в беспилотном режиме — высказывалась, можно сказать, с того момента, когда НАСА впервые отложило возвращение астронавтов. Однако и руководство НАСА и руководство Boeing не испытывали в отношении такой идеи ровно никакого энтузиазма, и рассматривали ее исключительно как крайнее средство. На то были три причины:

* Во-первых, возврат астронавтов на «Дрэгоне» и беспилотное приземление «Старлайнера» грозили похоронить всю пилотируемую программу корпорации «Боинг». Постоянные задержки, проблемы и неудачи (особенно на фоне блестящих успехов конкурентов из SpaceX) привели к тому, что «Боинг» перестал рассматривать программу «Старлайнер» как перспективную, и, по слухам, хотел бы вообще закрыть ее и списать убытки (достигшие уже 1,6 миллиардов долларов). Но такое решение не устраивало НАСА, которому очень хотелось бы иметь два типа коммерческих кораблей для доставки экипажей на МКС. Проблемы со «Старлайнером» могли привести к тому, что у НАСА вновь не останется никакой альтернативы, кроме кораблей «Crew Dragon».

* Во-вторых, как выяснилось, летные скафандры, созданные «Boeing» для «Старлайнера» оказались несовместимы с креслами и системами жизнеобеспечения, созданными SpaceX для «Crew Dragon». Каждая фирма разрабатывала собственные корабли и скафандры для них, и о взаимной совместимости попросту никто не подумал. Это означало, что в случае возврата на «Crew Dragon», Барри Уилмору и Суните Уильямс придется совершать обратный полет без скафандров; не проблема в нормальной ситуации, но верная гибель в случае разгерметизации кабины.

* В-третьих... внезапно выяснилось, что «Старлайнер» С3 «Калипсо» попросту не приспособлен для беспилотного возвращения. Хотя в предшествующем беспилотном полете OTF-2 в 2022 году корабль С2 успешно выполнил беспилотную расстыковку и возврат с орбиты — специалисты «Боинг», по какой-то ведомой только им самим причине, удалили программное обеспечение для беспилотного полета из процессора С3 «Калипсо». Чтобы вернуть кораблю способность к беспилотному возвращению, необходимо было провести загрузку соответствующего ПО прямо на орбите — и надеяться, что такое обновление не вызовет никаких новых багов.

НАСА тянуло с окончательным решением так долго, как могло. Но решить главную проблему не удавалось; специалисты по-прежнему не понимали, что именно вызывает проблемы с двигателями «Старлайнера». И поэтому не могли дать никакой оценки рисков для возвращения. Наземные тесты давали неопределенные результаты, не сходившиеся с тем, что наблюдалось на орбите.

И в итоге на специальном совещании 24 августа 2024 года — спустя почти три месяца после старта миссии! — руководство НАСА приняло решение. Экипаж «Старлайнера» вернется на «Crew Dragon», ради чего миссию «Crew-9», старт которой назначен на 24 сентября, сократят до двух человек (освободив тем самым два места на корабле). Сам же «Старлайнер» попытаются вернуть с орбиты в беспилотном режиме.