Boeing Starliner Spacecraft 2 es la primera de las dos naves espaciales activas Boeing CST-100 Starliner desarrolladas y construidas bajo el Programa de Tripulación Comercial de la NASA . La nave espacial originalmente estaba programada para realizar su vuelo inaugural en Boe-CFT , la primera prueba de vuelo tripulada de la nave espacial Starliner, aunque después del fallo parcial del otro CST-100 en Boe-OFT que requirió que se programara una prueba repetida sin tripulación ( Boe-OFT-2 ) de la nave espacial, la nave espacial 2 fue reasignada a Boe-OFT-2 y también programada para volar Starliner-1 después de ser reasignada de la misión CFT .
En septiembre de 2014, Boeing fue una de las dos empresas seleccionadas por la NASA para desarrollar naves espaciales tripuladas para transportar astronautas a la Estación Espacial Internacional , la otra era SpaceX . Boeing planeaba construir tres naves espaciales Starliner. La capacidad de la nave espacial de ser reutilizada hasta diez veces con un tiempo de respuesta de seis meses entre vuelos significaba que tres naves espaciales serían suficientes para satisfacer las necesidades del Programa de Tripulación Comercial. [1]
El primer vuelo de prueba de Starliner, Boe-OFT , se lanzó el 20 de diciembre de 2019, llevando a Starliner Calypso (Spacecraft 3) en lo que se esperaba que fuera un crucero de prueba sin tripulación de una semana a la Estación Espacial Internacional . El vuelo terminó en un fracaso parcial, y Calypso se vio obligado a regresar a la Tierra sin llegar a la ISS debido a un problema con el software del reloj Mission Elapsed Timer (MET) a bordo de la nave espacial. [2] Antes de OFT, Spacecraft 2 estaba programado para volar en Boe-CFT , la primera prueba de vuelo tripulada de Starliner en algún momento de 2020, aunque la falla parcial que ocurrió en Boe-OFT puso esto en duda. En julio de 2020, Boeing anunció que luego de una investigación sobre la falla que ocurrió en Boe-OFT, programarían una segunda prueba de vuelo sin tripulación utilizando la nave espacial y el cohete Atlas V N22 originalmente manifestado para ser utilizado en CFT, entonces programado para octubre de 2020. [3]
Después de varios retrasos en el cronograma, la nave espacial 2 estaba programada para lanzarse el 30 de julio de 2021 desde la Estación Espacial de Cabo Cañaveral en el OFT-2, un vuelo de prueba de aproximadamente una semana de duración a la ISS. El OFT-2 estaba en las últimas etapas de preparación el 29 de julio de 2021 y el Atlas V con el transbordador espacial apilado acababa de ser trasladado a la plataforma. En una misión completamente separada, el módulo Nauka se había acoplado a la estación espacial esa misma mañana, pero sus propulsores fallaron, lo que provocó graves anomalías que harían imposible el acoplamiento del OFT-2 hasta que se corrigieran. El Atlas V fue devuelto inmediatamente al VIF y la hora de lanzamiento se retrasó al 3 de agosto de 2021 a las 17:20:18 UTC. El lanzamiento del Atlas V se realizó nuevamente el 2 de agosto de 2021. El intento de lanzamiento del 3 de agosto se canceló debido a problemas técnicos con el sistema de propulsión del Starliner, lo que provocó que se necesitaran otras 24 horas de reciclaje, y el lanzamiento estaba previsto para el 4 de agosto de 2021 a las 16:57 UTC. [4] Debido a indicaciones inesperadas sobre la posición de las válvulas en el sistema de propulsión del Starliner, el lanzamiento se retrasó aún más hasta finales de agosto mientras los equipos de ingeniería investigaban el problema. Como resultado, el Atlas V se trasladó nuevamente al VIF para realizar más pruebas. [5]
Starliner utiliza tetróxido de nitrógeno (NTO) como oxidante en su sistema de propulsión. Hay 24 válvulas para controlar el NTO. Durante la comprobación de preparación previa al lanzamiento en la plataforma, los sensores indicaron que 13 de las válvulas del NTO no se habían abierto al recibir la orden. En la plataforma y más tarde en el VIF, los empleados de Boeing descubrieron que los sensores estaban en lo cierto y que las válvulas habían permanecido cerradas. Los empleados pudieron hacer funcionar nueve de ellas, pero cuatro permanecieron inoperativas. El 13 de agosto de 2021, Boeing decidió devolver la nave espacial a la Instalación de Procesamiento de Carga y Tripulación Comercial para realizar una resolución de problemas más profunda de las válvulas. Los empleados pronto descubrieron que las válvulas se habían corroído cuando la humedad reaccionó con el NTO, pero no era obvio cómo había entrado humedad en el sistema. Boeing creó un equipo de análisis con miembros de Boeing, la NASA, Aerojet Rocketdyne y Marotta . Aerojet Rocketdyne proporciona el sistema de propulsión. Marotta fabrica las válvulas. El equipo comenzó realizando un análisis exhaustivo a nivel de sistema para identificar todos los posibles puntos de entrada de la humedad, junto con un análisis del historial completo de Starliner 2 para determinar el momento en el que podría haber ocurrido la intrusión. Por ejemplo, algunas de las válvulas se habían instalado y utilizado en la prueba de aborto de la plataforma, en el vuelo OFT-1 y durante la ronda de pruebas de prueba de calificación ambiental (EQT). [6] [7]
Después de la inspección se encontró que las válvulas habían sido corroídas por la intrusión de humedad del aire húmedo de Florida , que reaccionó con el tetróxido de dinitrógeno , creando ácido nítrico , que luego reaccionó con las piezas de aluminio dentro de las válvulas, creando productos corrosivos, principalmente nitrato de aluminio . Estos productos luego obstruyeron los movimientos de las válvulas, haciendo que las válvulas se atascaran. [8] [9]
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Boeing decidió reemplazar todo el módulo de servicio con un CFT debido a los problemas con las válvulas, y envió ese módulo de servicio a las instalaciones de pruebas de White Sands en Nuevo México para realizar más pruebas de válvulas. Para el nuevo módulo de servicio, Boeing no ha realizado modificaciones en las válvulas en sí, sino que ha creado un sistema de limpieza: se utiliza gas nitrógeno para eliminar toda la humedad de las válvulas. Boeing también selló una abertura en los conectores eléctricos de la válvula, que Boeing pensó que podría permitir la entrada de humedad en la válvula. Además, el Starliner se cargará de combustible más tarde, lo que deja menos tiempo para que el combustible interactúe con la humedad. Finalmente, Boeing agregó un sistema de ciclo de las válvulas, para garantizar que permanezcan operativas.
Hubo una disputa comercial entre Boeing y Aerojet Rocketdyne sobre la responsabilidad de solucionar el problema. [10] A largo plazo, Boeing está considerando realizar cambios en las válvulas, incluido el cambio de la carcasa de aluminio por otro material.
La nave espacial 2 fue lanzada en una misión OFT-2 reprogramada desde la Estación Espacial de Cabo Cañaveral en un vuelo de prueba de aproximadamente una semana de duración hacia la ISS. El vuelo fue el primero en contar con una cubierta sobre el puerto de acoplamiento del sistema de acoplamiento de la NASA . Esto se agregó para proteger el sistema de acoplamiento durante el descenso de la nave espacial hacia la Tierra al final de su vuelo. [11]