Warum die NASA Boeings Starliner und SpaceXs Dragon für Astronautenmissionen will

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HOUSTON – Das zweite private Raumschiff der Vereinigten Staaten mit Besatzung ist endlich bereit, Astronauten zu befördern.

NASA- und Boeing-Teams haben kürzlich die Startfreigabe für den Crew Flight Test (CFT) von Boeings Starliner erteilt, der am 6. Mai starten soll. Starliner wird nach dem Crew Dragon von SpaceX das zweite Raumschiff sein, das im Rahmen des kommerziellen Crew-Programms der Agentur zur Beförderung von Astronauten finanziert wird. das im Mai 2020 sein Debüt mit Besatzung gab.

„Wir freuen uns sehr, dass uns dieses zweite Transportsystem zur Verfügung steht“, sagte Steve Stich, Programmmanager für das Commercial Crew Program der NASA, in einer Pressekonferenz hier im Johnson Space Center der Agentur am 22. März.

Stich betonte, dass das Programm von Anfang an zwei sehr unterschiedliche Raumschiffe mit unterschiedlichen Verfahren und Teams zu ihrer Unterstützung gewollt hatte, um ein Backup für den Fall zu haben, dass ein Schiff aus Sicherheits- oder anderen Gründen außer Gefecht gesetzt wird. „Wir haben in der Vergangenheit gesehen, wie wichtig es meiner Meinung nach ist, diese unterschiedliche Redundanz zu haben, [because] „Es ist immer schwierig, ins All zu fliegen“, sagte er.

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CFT wird zwei erfahrene NASA-Astronauten und ehemalige Testpiloten der Marine ins All befördern: Butch Wilmore und Suni Williams. Sie werden das Raumschiff während einer „Entwicklungs“-Mission abschütteln, was bedeutet, dass aufgrund der „Lektionen“, die aus diesem Flug gezogen wurden, einige Änderungen an den Verfahren, der Teamarbeit oder dem Raumschiff vorgenommen werden können. Vorausgesetzt, dass alles gut geht, wird Starliner nächstes Jahr für sechsmonatige Missionen zur ISS zertifiziert sein.

SpaceX und Boeing erhielten 2014 beide Verträge von der NASA zur Beförderung von Astronauten zur und von der Internationalen Raumstation (ISS), wobei SpaceX einen Auftrag im Wert von 2,6 Milliarden US-Dollar und Boeing einen im Wert von 4,2 Milliarden US-Dollar erhielten. SpaceX begann seine operativen Missionen im Jahr 2020 und hat bisher 11 solcher Besatzungen zur ISS geschickt (acht für die NASA und drei für Axiom Space, ein privates Unternehmen, das kurzfristige Aufenthalte auf dem Komplex organisiert).

Starliner hat zwei unbemannte Missionen im Weltraum geflogen. Das Astronautendebüt der Kapsel wurde aufgrund technischer Probleme mehrfach verzögert, die meisten davon traten während ihres ersten Testflugs im Jahr 2019 auf, bei dem die Kapsel nicht wie geplant zur ISS traf. Der zweite Testflug von Starliner zum Orbitlabor im Mai 2022 erfüllt alle wichtigen Ziele. Zu weiteren Verzögerungen kam es in jüngster Zeit aufgrund von Problemen mit dem Fallschirmsystem von Starliner und der Tatsache, dass ein Großteil der Verkabelung mit brennbarem Klebeband umwickelt war.

Bei Presseaktivitäten hier in Houston betonten Boeing, die NASA und die Astronauten immer wieder, dass diese früheren Probleme alle angegangen seien. Sollte CFT wie geplant verlaufen und alle Zeitpläne eingehalten werden, wird Boeing Anfang 2025 die bemannte Mission Starliner-1 für einen sechsmonatigen Aufenthalt zur ISS starten, weitere Flüge werden folgen.

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Die Crew Dragon Endeavour von SpaceX (unten in der Mitte) und ein zu Besuch kommendes, unbemanntes Fracht-Dragon-Versorgungsschiff (Vordergrund) sind im September 2021 am Harmony-Modul der Internationalen Raumstation angedockt. (Bildnachweis: NASA)

Trotz der Starliner-Verzögerungen stehen den USA bald zwei private Raumschiffe für die Besatzung zur Verfügung, die der ISS in vielerlei Hinsicht Unterstützung bieten werden. Dana Weigel, damals stellvertretende Programmmanagerin der ISS, wies in der Pressekonferenz am 22. März darauf hin, dass eines der Ziele des Programms darin bestehe, die Station kontinuierlich mit Besatzung zu versorgen. Die Lebenserhaltungssysteme der Station setzen unter anderem einen „konstanten Durchsatz“ durch Menschen voraus, und die Astronauten führen auch vorbeugende Wartungsarbeiten am Komplex durch.

„Wenn wir davon sprechen, mehrere Anbieter zu haben, [that’s] Warum es für uns so wichtig ist, über diese kontinuierliche Fähigkeit zu verfügen“, fügte Weigel hinzu, der am 7. April zum Programmmanager für die ISS befördert wurde.

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Der Starliner von Boeing macht während des Orbital Flight Test-2 am 21. Mai 2022 seinen ersten unbemannten Anflug auf die Internationale Raumstation. (Bildnachweis: NASA)

Im Übrigen sind dies nicht die einzigen bemannten Raumschiffe, die zur und von der ISS fliegen; Die russische Sojus-Raumsonde tut dies, seit der Komplex 1998 mit seinen ersten beiden Modulen zusammenkam. Sojus und die Raumfähre der NASA tauschten damals Astronautenmissionen aus; Das Shuttle wurde 2011 ausgemustert.

Nach der Ausmusterung der Raumfähre musste Sojus fast ein Jahrzehnt lang allein weitermachen, aber das ist alles andere als ideal; Die NASA möchte aus Sicherheits- und politischen Gründen Unterstützung. Beispielsweise kam es 2022 bei einem Sojus-Raumschiff zu einem Kühlmittelleck, das Russland im Wesentlichen dazu zwang, so schnell wie möglich ein neues Sojus-Raumschiff ins All zu schicken, um die drei Astronauten, die eine Heimfahrt brauchten, zu versorgen.

In der Zwischenzeit belegten die Missionsmanager einen zusätzlichen Sitzplatz an Bord einer angedockten SpaceX Dragon, für den Fall, dass es auf der ISS Probleme gab, die eine Evakuierung erzwangen. (Russische Tests deuten darauf hin, dass die verbleibenden zwei auf der Sojus stationierten Astronauten mit dem kühlmittellosen Raumschiff sicher nach Hause fliegen könnten.) Diese Unterstützung war nicht notwendig, aber alle zusätzlichen Änderungen an den Raumfahrzeugen zwangen die Sojus-Astronauten, ihren Aufenthalt auf ein Jahr zu verdoppeln, während sie auf ihre Ankunft warteten Hilfsmannschaft.

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Kühlmittel tritt aus der russischen Sojus-Besatzungskapsel aus, die im Dezember 2022 an der Internationalen Raumstation angedockt war. (Bildnachweis: NASA)

Weigel bezeichnete diese Leak-Situation ausdrücklich als „ein großartiges Beispiel dafür, dass wir unsere Notfallfähigkeiten nutzen konnten, in diesem Fall mit Crew Dragon.“

Obwohl SpaceX äußerst zuverlässig ist, sind Backups immer willkommen. Weigel stellte fest, dass alle Drachen mit einer einzigen Rakete fliegen, der Falcon 9 oder F9, die auch zum Start von SpaceX-Starlink-Satelliten und anderen Missionen verwendet wird.

„Wenn es zum Beispiel ein Problem mit F9 gäbe – und wir mussten eine Weile innehalten, um das Problem zu verstehen – könnten wir mit einem anderen Fahrzeug weiterfliegen“, sagte sie.

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Die NASA-Crew-Flight-Test-Astronauten Butch Wilmore und Suni Williams vor einem T-38-Trainer im Ellington Field, in der Nähe des Johnson Space Center der NASA in Houston. (Bildnachweis: NASA/Robert Markowitz)

Dies alles setzt natürlich voraus, dass Starliner alle Tests besteht. Mark Nappi, Vizepräsident und Programmmanager des kommerziellen Besatzungsprogramms von Boeing, erläuterte Reportern mehrere wichtige Meilensteine, die das Unternehmen verfolgt.

Boeing möchte sicherstellen, dass sich die CFT-Astronauten wohl fühlen und in allen Phasen der Mission mit der gesamten Ausrüstung arbeiten können, was bedeutet, dass wichtige Systeme wie die Lebenserhaltung ordnungsgemäß funktionieren müssen. Die Leistung des Triebwerks wird bei dynamischen Ereignissen – wie ISS-Anflug, Rendezvous und Andocken – zusammen mit den manuellen und automatischen Navigationssystemen bewertet. Starliner muss auch während seiner ungefähren Woche auf der ISS gute Leistungen erbringen, wenn er in den „Ruhemodus“ wechselt, um Energie zu sparen.

„Dann legen wir ab“, fuhr Nappi fort. „Wir werden unser manuelles Steuerungssystem bestätigen; wir können in den Backup-Modus wechseln und Butch und Suni die Handsteuerungen verwenden lassen, um sicherzustellen, dass es wie erwartet funktioniert.“ Von dort aus, fuhr er fort, werde Starliner auf seine Leistung beim Wiedereintritt und bei der Landung hin bewertet, einschließlich Aspekten wie Hitzeschild, Fallschirm und Menschenrettungsoperationen.

Stich verwies auf einen weiteren Vorteil der kommerziellen Besatzung: Jeder Auftragnehmer (Boeing und SpaceX) könne selbst entscheiden, wie er operieren möchte, solange alle Zertifizierungs- und Sicherheitsanforderungen erfüllt seien.

SpaceX beispielsweise hat seinen gesamten Missionskontrollbetrieb am Hauptsitz in Hawthorne, Kalifornien. Boeing hat beschlossen, seine Teams zwischen JSC und einem Missionskontrollzentrum in Florida aufzuteilen. Da Boeing hier im JSC gemeinsam mit NASA-Mitarbeitern ansässig sei, bestehe ein Vorteil, betonte Stich.

„Es hat der NASA ermöglicht, einige dieser entscheidenden Flugbetriebsfähigkeiten beizubehalten, die Besatzungen zu schulen und das Fahrzeug dann in diesen kritischen Flugphasen für Start- und Landephasen zu bedienen“, sagte Stich. Diese Erfahrung werde für das Cross-Training nützlich sein, sagte er, während sich die NASA darauf vorbereitet, ihr von Lockheed Martin geführtes Raumschiff Orion für Mondmissionen bereits im Jahr 2025 mit Artemis 2 zu zertifizieren.

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