Los equipos de la NASA, Boeing y ULA, junto con socios internacionales, completaron una revisión de preparación de vuelo (FRR) antes de la prueba de vuelo orbital 2 (OFT-2) de la nave espacial Starliner de Boeing. Después de los problemas de fusibles que anularon el intento de lanzamiento de OFT-2 en agosto de 2021 y los problemas de comunicación y software que provocaron la finalización prematura de la primera misión OFT de Boeing, Boeing espera demostrar los cambios físicos y de software realizados en la nave espacial en esa misión.

A pesar de no estar tripulado, OFT-2 es una simulación completa de una operación de lanzamiento tripulada, incluida la armamentización del sistema de aborto. Partiendo del Complejo de Lanzamiento Espacial 41 en la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral, el cohete Atlas V de United Launch Alliance colocará al Starliner en una trayectoria suborbital de 72 km x 181 km. Starliner luego se someterá a varias fases de quemado para elevar su órbita a la órbita de la Estación Espacial Internacional.

El Starliner luego atracará en el puerto avanzado Harmony de la Estación Espacial Internacional, donde permanecerá atracado durante aproximadamente cinco días para una misión de cinco a ocho días. Esta será la primera vez que se utilice el sistema de acoplamiento de la NASA, ya que el sistema de acoplamiento Dragon se construyó internamente. Luego, Starliner se desacoplará, realizará varias quemas de fase y volverá a ingresar a la atmósfera de la Tierra para aterrizar en White Sands Missile Range el 25 de mayo de 2022.

OFT-2 será el tercer vuelo de la nave espacial Starliner; Su primer y segundo viaje fueron la prueba de aborto involuntario de la almohada y la primera asignación de OFT, respectivamente.

Cambios y procedimientos de la nave espacial Starliner

El 3 de agosto de 2021, los equipos de Boeing comenzaron la cuenta regresiva para el lanzamiento del Starliner. Al comienzo de la cuenta regresiva, los ingenieros notaron que 13 válvulas en la unidad de servicio Starliner estaban mal configuradas y atascadas.

Después de regresar a las instalaciones de integración vertical de ULA, los ingenieros de Boeing pudieron abrir nueve de las válvulas después de realizar los ciclos mecánico, eléctrico y térmico, pero no tuvieron éxito con las demás.

Luego, el Starliner se trasladó a las instalaciones comerciales de Boeing para tripulación comercial y carga, donde retiraron el módulo de servicio y lo enviaron a las instalaciones de prueba de White Sands en Nuevo México para pruebas adicionales de válvulas.

Cuando se rompieron las válvulas, se observó que la humedad del aire reaccionaba con el tetróxido de nitrógeno para formar ácido nítrico, que luego reaccionaba con la carcasa de aluminio de la válvula produciendo productos de corrosión, sobre todo nitrato de aluminio. Estos productos luego impidieron el movimiento de la válvula, causando que las válvulas se detuvieran. Boeing pudo recrear esta reacción al exponer las válvulas a valores de temperatura y humedad similares a los de Florida.

Para la misión OFT-2, Boeing no realizó ningún cambio en los fusibles; En cambio, Boeing creó un sistema de purga: utiliza nitrógeno gaseoso para expulsar toda la humedad de las válvulas. Boeing también selló una ruta de humedad en los conectores eléctricos de la válvula, lo que Boeing pensó que podría permitir que la humedad ingrese a la válvula.

Además, el Starliner ahora se alimenta con tetróxido de nitrógeno y luego con oxígeno, lo que deja menos tiempo para que el combustible reaccione con la humedad. Finalmente, Boeing ha agregado la rotación de válvulas cada dos a cinco días una vez reabastecido, para garantizar que las válvulas continúen funcionando.

Todas estas acciones correctivas se realizaron para el Módulo de servicio 4 (SM4), el módulo de servicio que se iba a utilizar en el vuelo de prueba tripulado (CFT) de Boeing. El SM4 fue reasignado a OFT-2, con el SM5, el módulo de servicio que se usaría en la primera misión operativa de Boeing a la Estación Espacial Internacional, a CFT.

El Starliner de Boeing se acerca al PMA-2/IDA-2 en su misión OFT-2 mientras que el Crew Dragon de SpaceX está acoplado al PMA-3/IDA-3. (crédito: Mac Crawford para NSF/L2)

A más largo plazo, Boeing está considerando realizar cambios en las válvulas, lo que posiblemente incluya cambiar la carcasa de aluminio a otros materiales. Se tomará una decisión sobre una solución a largo plazo en los próximos meses, pero las mitigaciones anteriores son aceptables para los próximos vuelos.

Starliner Spacecraft 2 y SM4 han completado con éxito todas las pruebas, tanto como componentes individuales como como nave espacial combinada.

Estas mitigaciones ahora están aprobadas por todos los equipos de Boeing y la NASA después de que expiró el FRR el 11 de mayo. Los equipos consideraron que Starliner, Atlas V y la ISS estaban listos para admitir OFT-2.

La revisión de preparación de vuelo es el «lanzamiento» más grande y significativo para el lanzamiento, y ULA, NASA y Boeing ahora tienen como objetivo el 19 de mayo a las 6:54 p. m. EDT para el lanzamiento de OFT-2, con un tiempo de acoplamiento programado para aproximadamente 6: 57 p. m. EDT del 20 de mayo.

Al igual que con todos los reglamentos y reglas financieras, los equipos discutieron evaluaciones técnicas en profundidad de todos los aspectos del vehículo y sellaron la mayoría de los elementos restantes. Steve Stitch, gerente de tripulación comercial de la NASA, describió el FRR como «extremadamente limpio», y los únicos elementos abiertos que quedan son los elementos abiertos estándar en este punto de la revisión. Los equipos deben finalizar la preparación del sitio de aterrizaje e inspeccionar el hardware durante los lanzamientos finales.

Después del lanzamiento, Boeing tiene 15 elementos que no se mostraron en la primera misión OFT. Desean demostrar la capacidad de apuntar a la parte correcta de la Estación Espacial Internacional, retirarse de la Estación Espacial Internacional al recibir el comando, reunirse y atracar.

El próximo hito importante para la misión OFT-2 será la Revisión de preparación para el lanzamiento (LRR), que tendrá lugar el 17 de mayo. Después de esta revisión, OFT-2 estará listo para su lanzamiento a la Estación Espacial Internacional en espera del clima.

Lanzamiento OFT-2

La nave espacial Starliner se lanza sobre un cohete ULA VN22 Atlas. El «N22» es la configuración de Atlas en esta misión: sin carenado (de ahí la N), 2 Aerojet Rocketdyne AJ-60 SRB conectados a la primera etapa y dos motores RL-10A-4-2 al segundo Centaur.

La nave espacial Starliner se eleva al Atlas V (Crédito: Boeing Space)

El Atlas V Common Core Booster (CCB) utilizado en esta misión es el AV-085, que alcanzó el VIF de ULA el 20 de abril de 2022. El 26 de abril, la segunda etapa de Atlas V se elevó por encima del CCB y los SRB se montaron en la primera. escenario.

El 4 de mayo, Boeing trasladó el Starliner de sus instalaciones comerciales de procesamiento de carga y tripulación al VIF de ULA, donde se instaló sobre el Atlas V.

El Starliner se cargará con 500 libras de carga para llevar a la Estación Espacial Internacional, principalmente alimentos con algunos componentes pequeños de EVA. Los astronautas descargarán esta carga útil y la reemplazarán con 600 libras de tanques de recarga de nitrógeno y oxígeno para derribarla. Una vez que toque el suelo, los tres tanques se regenerarán y luego se reiniciarán nuevamente.

(Imagen principal: el escenario superior de Centaur, con Starliner a bordo, se separa del primer escenario de Atlas V. Crédito: Mack Crawford para NSF/L2)