波音“星際航線”發射將為空間站運送新貨物和科學裝置

這次無人飛行包括運送食物、補給品和一個專門的飛行測試假人的有效載荷

A from above of the CST-100 Starliner spacecraft.

2022年5月4日,波音CST-100“星際航線”飛船在佛羅里達州卡納維拉爾角太空軍基地垂直整合設施內吊裝,準備執行其第二次軌道飛行測試 (OFT-2),前往國際空間站,為NASA的商業載人計劃服務。

波音公司前往國際空間站的軌道飛行測試2 (OFT-2) 任務定於美國東部夏令時間週四(5月19日)下午6:54(格林威治標準時間2254)從佛羅里達州卡納維拉爾角太空軍基地發射升空。

這是該公司“星際航線”飛船的第二次無人測試飛行任務,是NASA認證該飛船用於載人航天的關鍵步驟,此前,2019年12月的首次OFT任務未完成,閥門問題又將OFT-2的發射從2021年夏季推遲至今。

OFT-2將向軌道實驗室運送超過500磅(225公斤)的貨物,其中至少440磅(200公斤)是為空間站當前宇航員乘組準備的食物和補給品。剩餘的有效載荷由波音公司提供,其中包括其他飛行紀念品,如紀念美國曆史上黑人學院和大學 (HBCU) 的旗幟和徽章。


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波音公司總裁兼執行長大衛·卡爾霍恩在去年的一份宣告中表示:“彌合我們公司和我們行業中代表性方面的差距是波音公司的首要任務,激勵多元化的學生追求航空航天事業是這項工作的重要組成部分。”

與“星際航線”一起進行第二次飛行測試的還有一個飛行測試假人,暱稱是“火箭手羅西”。“羅西”曾搭乘首次OFT飛行,為工程師提供了關於發射過程中人體承受的重力加速度的資料。波音公司在一份宣告中稱,對於本次飛行,將使用與OFT-1上“羅西”相同的感測器來直接測量車輛四個座椅上的應變。(任務團隊成員表示,“羅西”在OFT-2上的主要功能將是提供壓艙物。)

前往空間站的機器人貨物發射很常見,每隔幾個月就會進行一次,輪流使用俄羅斯的“進步號”飛船和兩艘美國私營公司的飛船——諾斯羅普·格魯曼公司的“天鵝座”飛船和SpaceX公司的“龍”飛船。這些貨運飛船向國際空間站運送大量貨物,可重複使用的“龍”飛船也帶回裝置。(“進步號”和“天鵝座”在國際空間站任務結束後會在地球大氣層中燒燬。)

在去年首次計劃進行的OFT-2發射嘗試前的簡報會上,NASA國際空間站計劃副首席科學家詹妮弗·布克利在談到NASA商業載人計劃的優勢時,指出了能夠以更快的速度運輸更多宇航員和科學裝置的優勢,“星際航線”可能有助於實現這一目標。

布克利說:“軌道上擁有更多宇航員,以及國際空間站來回運輸更多貨物,意味著我們可以進行更多的科學研究。”“我們確實進行了各種各樣的實驗,從人體研究到流體物理學,再到技術演示、生命科學以及教育。”

迄今為止,NASA已在軌道實驗室完成了3000多次實驗,自2000年末以來,該實驗室持續接待輪換的宇航員乘組。這些實驗大小和組成各異,構成了定期往返國際空間站的貨物的一部分。

然而,在即將到來的任務中,“星際航線”似乎不會為軌道實驗室運輸太多有意義的科學裝置。根據NASA的說法,OFT-2的貨物包括“為空間站當前遠征隊成員準備的食物和個人喜好物品,以及為CFT宇航員準備的衣物和睡袋等物資。”(CFT代表“載人飛行測試”,即“星際航線”的首次宇航員任務,如果OFT-2一切順利,波音公司和NASA計劃在今年晚些時候發射。)

對於OFT-2來說,科學研究主要集中在航天器本身(以及在較小程度上,“火箭手羅西”)。在將宇航員送上太空進行載人飛行之前,測試“星際航線”是否已準備就緒至關重要。

OFT-2旨在證明“星際航線”可以與空間站交會對接,這是它在首次OFT飛行中未能完成的任務,原因是遭遇了一些軟體故障。為此,該飛行器將使用一種名為“基於視覺的電光感測器跟蹤元件”或VESTA的儀器。

波音“星際航線”首席工程師辦公室的專案工程師艾米·科莫在NASA的“休斯頓,我們有一個播客”節目中談到VESTA時強調,VESTA是OFT-2與空間站對接目標中的“主要焦點”。她描述了VESTA的攝像頭套件,該套件旨在以人類的方式區分空間站的視覺特徵。

“該系統使用空間站上的視覺線索……如太陽能電池板、貼紙、艙段等,並且還使用星跟蹤器資訊,以便它可以[即時]解釋‘星際航線’相對於國際空間站位置的精確位置。然後,這些資訊實際上被饋送到我們的飛行計算機,最終驅動飛船進入適當的對接埠。”

在“星際航線”成功完成飛行準備審查後的5月11日新聞釋出會上,NASA副首席飛行主管艾米麗·尼爾森表示,VESTA是“他們(指波音團隊)在[該]航天器上擁有的最重要,而且確實是最酷的感測器之一。”

尼爾森表示,一旦飛行操作員確認VESTA“正確地看到了空間站,並識別出它應該去哪裡”,“星際航線”將開始一系列演示機動。“航天器將停止,以證明如果我們讓它停止,它實際上會停止。它會自動後退一些,以證明我們具有後退能力。然後我們將推進到最後的交會對接,”尼爾森說。

NASA表示,“星際航線”將在國際空間站停留五到八天,然後在美國西部某地空降返回地球。返回時,它將攜帶近600磅(270公斤)的貨物,包括空間站十幾個左右的NORS(“氮氧補給系統”)儲罐中的三個。

NORS儲罐為空間站提供大氣氣體。這些儲罐經常在貨運任務中返回,最近,一個儲罐伴隨開創性的私人Ax-1任務的宇航員乘組搭乘他們的SpaceX“龍”飛船於上個月返回地球。然而,NASA國際空間站專案經理喬爾·蒙塔爾巴諾在5月11日的新聞釋出會上表示,OFT-2將是首次一次性返回三個NORS儲罐的任務。

在5月3日舉行的OFT-2概述新聞釋出會上,蒙塔爾巴諾總結了“星際航線”的貨物,他說:“運送上去的大部分貨物將是食物,大約有450到460磅[204到209公斤]……然後,返回時,我們將帶回一些NORS儲罐,即我們船上的氮氧補給儲罐。它們已被使用,因此我們將把它們送回地面,進行翻新,然後再重新使用。這就是主要的亮點。我們還將運送一些小型車輛硬體,以及一些EVA太空行走補給硬體。”

波音公司的大部分貨物也將在OFT-2結束時隨“星際航線”返回地球。除了代表HBCU傳統遺產的旗幟和徽章外,OFT-2上的其他太空飛行紀念品還包括紀念二戰期間航空航天業女性的“鉚釘工羅西”硬幣,來自五種不同樹種的種子,以呼應“月球樹”計劃,該計劃最初由阿波羅宇航員斯圖·羅薩於1971年發起,以及波音公司創始人比爾·波音簽發的原始公司身份證,上面有他的簽名。

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喬什·迪納是Space.com的內容經理。他也是一名自由撰稿人、攝影師和攝像師,報道太空探索、載人航天和其他主題。他的報道涵蓋了從火箭發射和NASA的“阿耳忒彌斯1號”太空發射系統巨型火箭,到SpaceX為NASA進行的宇航員發射等各種事件。

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