波音“星际航线”发射将为空间站运送新货物和科学设备

这次无人飞行包括运送食物、补给品和一个专门的飞行测试假人的有效载荷

A from above of the CST-100 Starliner spacecraft.

2022年5月4日,波音CST-100“星际航线”飞船在佛罗里达州卡纳维拉尔角太空军基地垂直整合设施内吊装,准备执行其第二次轨道飞行测试 (OFT-2),前往国际空间站,为NASA的商业载人计划服务。

波音公司前往国际空间站的轨道飞行测试2 (OFT-2) 任务定于美国东部夏令时间周四(5月19日)下午6:54(格林威治标准时间2254)从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空军基地发射升空。

这是该公司“星际航线”飞船的第二次无人测试飞行任务,是NASA认证该飞船用于载人航天的关键步骤,此前,2019年12月的首次OFT任务未完成,阀门问题又将OFT-2的发射从2021年夏季推迟至今。

OFT-2将向轨道实验室运送超过500磅(225公斤)的货物,其中至少440磅(200公斤)是为空间站当前宇航员乘组准备的食物和补给品。剩余的有效载荷由波音公司提供,其中包括其他飞行纪念品,如纪念美国历史上黑人学院和大学 (HBCU) 的旗帜和徽章。


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波音公司总裁兼首席执行官大卫·卡尔霍恩在去年的一份声明中表示:“弥合我们公司和我们行业中代表性方面的差距是波音公司的首要任务,激励多元化的学生追求航空航天事业是这项工作的重要组成部分。”

与“星际航线”一起进行第二次飞行测试的还有一个飞行测试假人,昵称是“火箭手罗西”。“罗西”曾搭乘首次OFT飞行,为工程师提供了关于发射过程中人体承受的重力加速度的数据。波音公司在一份声明中称,对于本次飞行,将使用与OFT-1上“罗西”相同的传感器来直接测量车辆四个座椅上的应变。(任务团队成员表示,“罗西”在OFT-2上的主要功能将是提供压舱物。)

前往空间站的机器人货物发射很常见,每隔几个月就会进行一次,轮流使用俄罗斯的“进步号”飞船和两艘美国私营公司的飞船——诺斯罗普·格鲁曼公司的“天鹅座”飞船和SpaceX公司的“龙”飞船。这些货运飞船向国际空间站运送大量货物,可重复使用的“龙”飞船也带回设备。(“进步号”和“天鹅座”在国际空间站任务结束后会在地球大气层中烧毁。)

在去年首次计划进行的OFT-2发射尝试前的简报会上,NASA国际空间站计划副首席科学家詹妮弗·布克利在谈到NASA商业载人计划的优势时,指出了能够以更快的速度运输更多宇航员和科学设备的优势,“星际航线”可能有助于实现这一目标。

布克利说:“轨道上拥有更多宇航员,以及国际空间站来回运输更多货物,意味着我们可以进行更多的科学研究。”“我们确实进行了各种各样的实验,从人体研究到流体物理学,再到技术演示、生命科学以及教育。”

迄今为止,NASA已在轨道实验室完成了3000多次实验,自2000年末以来,该实验室持续接待轮换的宇航员乘组。这些实验大小和组成各异,构成了定期往返国际空间站的货物的一部分。

然而,在即将到来的任务中,“星际航线”似乎不会为轨道实验室运输太多有意义的科学设备。根据NASA的说法,OFT-2的货物包括“为空间站当前远征队成员准备的食物和个人喜好物品,以及为CFT宇航员准备的衣物和睡袋等物资。”(CFT代表“载人飞行测试”,即“星际航线”的首次宇航员任务,如果OFT-2一切顺利,波音公司和NASA计划在今年晚些时候发射。)

对于OFT-2来说,科学研究主要集中在航天器本身(以及在较小程度上,“火箭手罗西”)。在将宇航员送上太空进行载人飞行之前,测试“星际航线”是否已准备就绪至关重要。

OFT-2旨在证明“星际航线”可以与空间站交会对接,这是它在首次OFT飞行中未能完成的任务,原因是遭遇了一些软件故障。为此,该飞行器将使用一种名为“基于视觉的电光传感器跟踪组件”或VESTA的仪器。

波音“星际航线”首席工程师办公室的项目工程师艾米·科莫在NASA的“休斯顿,我们有一个播客”节目中谈到VESTA时强调,VESTA是OFT-2与空间站对接目标中的“主要焦点”。她描述了VESTA的摄像头套件,该套件旨在以人类的方式区分空间站的视觉特征。

“该系统使用空间站上的视觉线索……如太阳能电池板、贴纸、舱段等,并且还使用星跟踪器信息,以便它可以[实时]解释‘星际航线’相对于国际空间站位置的精确位置。然后,这些信息实际上被馈送到我们的飞行计算机,最终驱动飞船进入适当的对接端口。”

在“星际航线”成功完成飞行准备审查后的5月11日新闻发布会上,NASA副首席飞行主管艾米丽·尼尔森表示,VESTA是“他们(指波音团队)在[该]航天器上拥有的最重要,而且确实是最酷的传感器之一。”

尼尔森表示,一旦飞行操作员确认VESTA“正确地看到了空间站,并识别出它应该去哪里”,“星际航线”将开始一系列演示机动。“航天器将停止,以证明如果我们让它停止,它实际上会停止。它会自动后退一些,以证明我们具有后退能力。然后我们将推进到最后的交会对接,”尼尔森说。

NASA表示,“星际航线”将在国际空间站停留五到八天,然后在美国西部某地空降返回地球。返回时,它将携带近600磅(270公斤)的货物,包括空间站十几个左右的NORS(“氮氧补给系统”)储罐中的三个。

NORS储罐为空间站提供大气气体。这些储罐经常在货运任务中返回,最近,一个储罐伴随开创性的私人Ax-1任务的宇航员乘组搭乘他们的SpaceX“龙”飞船于上个月返回地球。然而,NASA国际空间站项目经理乔尔·蒙塔尔巴诺在5月11日的新闻发布会上表示,OFT-2将是首次一次性返回三个NORS储罐的任务。

在5月3日举行的OFT-2概述新闻发布会上,蒙塔尔巴诺总结了“星际航线”的货物,他说:“运送上去的大部分货物将是食物,大约有450到460磅[204到209公斤]……然后,返回时,我们将带回一些NORS储罐,即我们船上的氮氧补给储罐。它们已被使用,因此我们将把它们送回地面,进行翻新,然后再重新使用。这就是主要的亮点。我们还将运送一些小型车辆硬件,以及一些EVA太空行走补给硬件。”

波音公司的大部分货物也将在OFT-2结束时随“星际航线”返回地球。除了代表HBCU传统遗产的旗帜和徽章外,OFT-2上的其他太空飞行纪念品还包括纪念二战期间航空航天业女性的“铆钉工罗西”硬币,来自五种不同树种的种子,以呼应“月球树”计划,该计划最初由阿波罗宇航员斯图·罗萨于1971年发起,以及波音公司创始人比尔·波音签发的原始公司身份证,上面有他的签名。

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乔什·迪纳是Space.com的内容经理。他也是一名自由撰稿人、摄影师和摄像师,报道太空探索、载人航天和其他主题。他的报道涵盖了从火箭发射和NASA的“阿耳忒弥斯1号”太空发射系统巨型火箭,到SpaceX为NASA进行的宇航员发射等各种事件。

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