Американский флаг, видимый через окно кабины Starliner Calypso во время миссии CFT. Предоставлено НАСА)
Boeing Starliner Calypso, который стартовал к Международной космической станции 5 июня с двумя опытными астронавтами на борту, отстыковался от МКС после трех месяцев пребывания на орбите. Но его пилоты останутся на Станции на следующие шесть месяцев, пока миссия летных пилотируемых испытаний (CFT) не завершится без них на борту Starliner.
Автономная расстыковка произошла по расписанию в пятницу, 6 сентября, в 18:04 по восточному времени (22:04 UTC). Первоначально посадка была запланирована позже в тот же день в 10:04 вечера MDT (04:04 UTC суббота, сентябрь. 7) в Уайт-Сэндс в Нью-Мексико. Это была третья посадка Starliner без экипажа на этом участке и четвертая посадка там пилотируемого корабля.
Ракетный комплекс White Sands Missile Range (WSMR) в районе Нью-Мексико, известном гипсовыми песчаными дюнами, был назван одним из мест посадки Starliner наряду с испытательным полигоном Дагуэй в Юте и равниной Уилкокс на юго-востоке Аризоны. База ВВС Эдвардс в Калифорнии также была названа местом действия в чрезвычайных ситуациях.
Космический шаттл Columbia приземлился на Нортруп—Стрип — ныне космическая гавань Уайт-Сэндс - в марте 1982 года, чтобы завершить испытательный полет STS-3. (Предоставлено НАСА)
В пределах WSMR доступны две площадки для посадки Starliner. Одно из этих мест — WSMR-N — находится на северной оконечности полигона, а другое — более южное место — космическая гавань Уайт-Сэндс (WSSH), где космический шаттл «Колумбия» приземлился на то, что тогда называлось Нортруп-Стрип, чтобы завершить миссию STS-3 в марте 1982 года.
На данный момент на WSSH проведены все три посадки космического корабля Starliner. Starliner Calypso приземлился в WSSH после неудачной миссии орбитальных летных испытаний (OFT) в декабре 2019 года, а второй — пока не названный — космический корабль Starliner приземлился там в мае 2022 года после OFT-2. Все три посадки были без экипажа, и теперь миссия Starliner-1 станет следующей возможностью для посадки с экипажем на этом месте.
В четверг, 29 августа, состоялась вторая часть проверки готовности агентства НАСА. В ходе первой части этой проверки агентство решило приступить к отстыковке Starliner без экипажа. Во второй части все участники опроса дали «добро» на расстыковку в ожидании рабочего состояния корабля и благоприятной погоды при посадке.
Были проведены семь обновлений ПО данных миссии, в остальном программное обеспечение CFT используется «как есть». Программное обеспечение было протестировано в серии запусков в лаборатории авионики и интеграции программного обеспечения Boeing, и оно показало хорошие результаты.
Члены экипажа CFT Бутч Уилмор и Суни Уильямс на борту МКС. (Предоставлено НАСА)
Возвращение Starliner на Землю началось с окончательного закрытия люка астронавтами CFT Бутчем Уилмором и Суни Уильямс в 13:30 по восточному времени (17:30 UTC) 23 сентября. 5. В тот день был проведен опрос готовности, при этом опрос о расстыковке проводился примерно за 45 минут, с результатом «готово», до запланированного вылета 6 сентября.
Ветер и облачность в районе Уайт-Сэндс выглядели благоприятными, ожидаемая скорость ветра от семи до 10 узлов, хотя в горах наблюдаются дожди. Если отстыковка не была одобрена, то после этого были возможности каждые четыре дня. Следующая возможность отстыковаться была во вторник, 10 сентября, в то время как 14 и 18 сентября были доступны в случае необходимости. Запуск 22 сентября opportunity мог привести к конфликту с операциями «Союза», но сейчас это не грозит миссиям на МКС.
Starliner Calypso виден пристыкованным к переднему иллюминатору модуля Harmony из окна космического корабля SpaceX Dragon Endeavour, пристыкованного к порту zenith модуля Harmony на МКС. (Предоставлено НАСА)
Процедура расстыковки, которая будет использована, отличалась от процедуры, которую использовал бы экипаж CFT, если бы они были на борту. После отхода космического корабля от переднего стыковочного узла модуля Harmony станции он не совершил облет МКС, как планировалось при отстыковке с экипажем. Из стыковочного узла были убраны 12 крюков, а пружины оттолкнули Calypso от Станции.
«Аварийный отлет» с 12 отдельными включениями двигателей быстро оттолкнул Calypso от Станции. Этот запуск был произведен примерно через 90 секунд после расстыковки; во время расстыковки с экипажем космический корабль оставался бы ближе к Станции в течение более длительного времени. Эта процедура была предназначена для уменьшения нагрузки на двигатели из-за необходимости меньшего расхода топлива.
Starliner Calypso вылетает с МКС без экипажа 6 сентября 2024 года. (Фото: NASA TV)
«Аварийный отлет» занял пять минут. Через четыре минуты после отстыковки Calypso покинул воображаемую «защитную сферу» в 200 метрах вокруг МКС. Следующая веха была успешно достигнута через 10 минут после первого маневра, когда Starliner пересек эллипсоид захода на посадку, где космический корабль, как предполагается, сможет оставаться вдали от МКС в течение 24 часов, даже если будут потеряны все возможности для маневрирования.
После отлета со Станции были проведены дополнительные испытания двигателей, чтобы проверить их работоспособность после трех месяцев пребывания на орбите. Во время одного из таких испытаний – на этот раз на модуле экипажа – отказал один из 12 двигателей, но в системе имеется резерв. Эти тесты были проведены для сбора дополнительных данных, которые помогут НАСА и Boeing в диагностике и устранении проблем с двигательной установкой, которые препятствовали возвращению экипажа.
Схема, показывающая ключевые компоненты Starliner. (Предоставлено Boeing)
Через несколько часов после того, как Calypso покинул МКС, космический корабль совершил сход с орбиты над Тихим океаном. Включение двигателей при сходе с орбиты, длившееся примерно одну минуту, произошло в 11:17 по восточному времени 6 сентября (03:17 UTC 7 сентября), и торможение успешно вывело Calypso на траекторию приземления в Нью-Мексико. Ожидалось, что все двигатели будут работать, за исключением двигателя B1A3 в нижней «конуре» служебного модуля Starliner.
Сервисный модуль был сброшен за борт после схода с орбиты и совершил разрушающий его заход на посадку над Тихим океаном. Поскольку сервисный модуль был израсходован, двигательная установка не может быть проверена по возвращении на Землю. НАСА и Boeing провели дополнительные испытания двигательной установки на орбите, чтобы в результате собрать данные о ее характеристиках.
Температура Starliner Calypso достигла 1930 градусов Цельсия во время возвращения, и связь ненадолго была потеряна из-за ионизированного воздуха, окружавшего космический корабль. Космический корабль пролетел над Тихим океаном, затем над Нижней Калифорнией и другими частями западной Мексики и, наконец, над воздушным пространством Соединенных Штатов над Нью-Мексико.
Иллюстрация последовательности посадки Starliner. (Предоставлено Boeing)
Посадка была назначена на полигон WSSH, где проходили посадки всех других космических аппаратов с экипажем на WSMR. Когда Calypso достиг окрестностей Уайт-Сэндс, за четыре минуты до приземления был сброшен передний тепловой экран, обнажив парашютный отсек. После этого были развернуты два спускных парашюта, за которыми последовали пилотный парашют и три основных парашюта.
Starliner Calypso прошел три основных парашюта перед посадкой в Уайт-Сэндс, Нью-Мексико, для завершения миссии CFT. (Фото: NASA TV)
Была задействована ручка поворота, чтобы выровнять космический корабль для посадки примерно за две минуты 49 секунд до приземления. После этого был сброшен большой тепловой экран базы, чтобы обнажить подушки безопасности, которые сработали на высоте около километра перед ночным приземлением. Starliner Calypso успешно приземлился на этих подушках безопасности в 10:01 вечера MDT 6 сентября (04:01 UTC 7 сентября).
После приземления Starliner груз, который был загружен на борт космического корабля экипажем CFT для возвращения домой, будет выгружен, и космический корабль будет перемещен в безопасное место. Космический корабль будет осмотрен и возвращен Boeing для повторного использования в будущем полете, в то время как компания и НАСА изучают телеметрию с отработанного сервисного модуля и его двигательной установки.
Starliner под парашютами для посадки OFT-2 в 2022 году. (Предоставлено НАСА)
После возвращения Starliner на Землю в этом месяце запланированы дальнейшие изменения в экипаже. Союз МС-26 стартует в среду, 11 сентября, в 16:23 UTC с Алексеем Овчининым и Иваном Вагнером из Роскосмоса, а также Доном Петтитом из НАСА. После прибытия МС-26 на Станцию состоится передача полномочий экипажу: Олег Кононенко, Николай Чуб и Трейси Колдуэлл-Дайсон вернутся на Землю на корабле «Союз МС-25».
Возвращение «Союза МС-25» на Землю запланировано на 24 сентября, что также является текущей датой запуска пересмотренной миссии Crew-9. Экипаж 9, использующий Crew Dragon Freedom, полетит с командиром Ником Хейгом и специалистом Роскосмоса Александром Горбуновым. Это будет первый полет Crew Dragon с двумя членами экипажа после миссии Demo-2 в мае 2020 года.
Бывшие члены Crew- 9 человек, Зена Кардман, которая была командиром миссии, и Стефани Уилсон, предположительно, будут доступны для будущих полетов на МКС. Хейг и Горбунов будут выполнять регулярный облет МКС вместе с астронавтами CFT, а Crew Dragon Freedom станет космическим кораблем, который Хейг, Горбунов, Бутч Уилмор и Суни Уильямс будут использовать для непредвиденных обстоятельств и запланированного возвращения на Землю.
Текущий Crew- 9 человек слева направо: Ник Хейг из НАСА и Александр Горбунов. (Фото: НАСА)
Перед прибытием Crew-9 Crew Dragon Endeavour был подготовлен для возвращения астронавтов CFT вместе с номинальным экипажем из 8 человек в случае каких-либо непредвиденных обстоятельств, требующих эвакуации с МКС. После передачи полномочий между Crew-8 и Crew-9 Crew-8 планирует вернуться на Землю где-то в этом месяце.
До миссии CFT первый эксплуатационный полет Starliner - Starliner-1 - был запланирован на февраль 2025 года. Теперь это место занято экипажем Dragon Flight, Crew-10. Когда Starliner снова полетит, зависит от того, какие действия по исправлению состояния двигательной установки потребуются, а также от любых других действий, необходимых для подтверждения безопасности космического корабля для эксплуатационных полетов.
