Med rymdfärjens pensionering 2011 har NASA blivit beroende av sina ryska kollegor för att skicka och returnera astronauter till den internationella rymdstationen (ISS). I hopp om att återställa inhemsk lanseringsförmåga på amerikansk jord har NASA avtalat med flyg- och rymdutvecklare som SpaceX och Boeing för att utveckla besättningsförmåga rymdskepp, som en del av deras Commercial Crew Program (CCP).
Efter många års utveckling lyckades Boeing få sina CST-100 Starliner redo för sin första oskruvade testflyg den 20 december 2019. Tyvärr inträffade en hik under uppdraget som förhindrade rymdskeppets dockning med ISS. Efter en oberoende granskning av uppdraget har NASA och Boeing fastställt att 61 korrigerande åtgärder måste vidtas före Starliner kan flyga igen.
De calypso, det bör noteras, lanserades framgångsrikt från Cape Canaveral Air Force Station och gjorde det säkert hem (röra vid White Sands, New Mexico) - vilket bevisade att designen är rymdvärdig. Rymdskeppet upplevde emellertid ett "förflutet tidsfel" under flygningen som fick dess thrusterar att uppleva en intensiv period av thrusteraktivitet som brände igenom mycket av rymdskeppets bränsle.
På grund av denna för tidiga brännskada beslutade uppdragsansvariga att skrubba rymdskeppets planerade möte med ISS och föra calypso Hem. Efter att ha tittat på uppdragsdata hittades tre stora avvikelser som tros ha bidragit till felet. Dessa inkluderade två programvarukodfel samt en oväntad förlust av kommunikation mellan plats och mark.
Strax därefter bildades ett gemensamt NASA-Boeing Independent Review Team för att undersöka dessa tre avvikelser. Under undersökningen identifierade teamet flera frågor - tekniska och organisatoriska - relaterade till Boeings arbete. Samtidigt genomförde NASA en översyn av sitt engagemang i flygtestet och identifierade flera områden där de kunde göra förbättringar med avseende på deras deltagande.
Den första anomalin, benämnd ”Mission Elapsed Timer (MET)”, inträffade efter rymdskeppsskillnad med Altas V-lanseringsfordon. För närvarande, Starliner programmerades för att utföra några manövrer knutna till uppdragstimern. På grund av ett fel i kodningen, Starliner synkroniserade sin klocka med raket, vilket ledde till att rymdskeppet trodde att det var på en annan punkt i uppdraget efter separationen.
Den andra avvikelsen, "Service Module Disposal Burn", inträffade under StarlinerSekvens för separationssekvens för besättnings- och servicemodulen Detta programvarufel är det som ledde till Starliner att avfyra sina korrigerande thrusterar vid fel tid och konsumera för mycket av rymdfarkostens bränsle. Till sist, men inte minst, var det "Space-to-Ground Communications (S / G)" -avvikelsen som förhindrade flygkontrollteamet från att vidta korrigerande åtgärder i tid.
Som granskningen fastställdes fanns det ett "intermittent S / G framåtlänk" -fråga som hindrade flygkontrollteamets förmåga att kontrollera Starliner under uppdraget. Dessa frågor identifierades alla som en betydande risk för framtida besättningsuppdrag. Sammantaget identifierade granskningsteamet 61 korrigerande och förebyggande åtgärder för att hantera de två mjukvaranomalierna, som var organiserade i fyra kategorier.
Enligt ett uttalande som publicerats på NASA-bloggar inkluderar de:
- Utför kodändringar: Boeing kommer att granska och korrigera kodningen för uppdragets förflutna timer och förbränning av servicemodulen.
- Förbättra fokuserad systemteknik: Boeing kommer att stärka sin granskningsprocess inklusive bättre peer- och kontrollpanelgranskningar och förbättra sin programvaruprocess.
- Förbättra programvarutestning: Boeing kommer att öka trovärdigheten i testningen av sin programvara under alla faser av flygningen. Detta inkluderar förbättrad testning från slutet till slut med simuleringarna, eller emulatorer, som är tillräckligt lik den faktiska flygsystemet för att på ett tillräckligt sätt avslöja problem.
- Säkerställ produktintegritet: Boeing kommer att kontrollera programvarukodningen när hårdvarudesignändringar implementeras i systemdesignen.
Granskningsteamet undersöker fortfarande den intermittenta anomalin från rymd till mark och kommer att utfärda en slutrapport i slutet av mars. De har dock identifierat grundorsaken och rekommenderat specifika hårdvaruförbättringar under tiden. Uppenbarligen var problemet ett resultat av radiofrekvensstörningar som inträffade när rymdskeppet kort passerade mellan två andra satelliter.
Förutom programvaruproblemen identifierade granskningsteamet också organisatoriska frågor som bidrog till avvikelserna. Som svar tillkännagav Boeing att det planerar att förbättra sina test-, gransknings- och godkännandeprocesser för hårdvara och mjukvara och införa ändringar med sin tekniska styrelsemyndighet.
Boeing accepterade hela handlingslistan och har redan påbörjat arbetet med att implementera flera av de angivna åtgärderna. Företaget arbetar också för att förfina sitt genomförande schema och införliva hela listan över åtgärder i sina planer. Det gemensamma granskningsteamet har fått i uppdrag av NASA och Boeing att följa framstegen och genomförandet av varje åtgärd framöver.
Under tiden har NASA också tagit fram en omfattande plan för att förbättra sin programvaruverifierings- och valideringsprocess samt förbättra den totala systemintegrationen av Starliner. Byrån planerar också att vara mer aktiv när det gäller farorapporter, testmiljöer och granskningar och kommer att öka sitt stöd och samlokalisera personal till Boeings programvara.
Medan NASA och Boeing har vidtagit viktiga åtgärder för att hantera eventuella tekniska och organisatoriska problem som tros ha bidragit till det förra decemberets delvisa misslyckande, måste mer arbete hända innan ytterligare en okontrollerad testflyg kan planeras. NASA planerar också att utföra en organisationssäkerhetsbedömning (OSA) av arbetsplatskulturen vid Boeing före framtida testflygningar.
I enlighet med NASA: s procedurkrav har NASA utsett testflygningen för Starliner som ett "nära samtal med hög synlighet." Kort sagt, ingen skadades och NASA har bestämt att om Starliner hade besättningen ombord skulle det inte ha förekommit några skador. Anomalierna är dock för stora att ignorera och kunde ha lett till allvarliga konsekvenser under olika omständigheter.
Sedan 2004, när NASA uppdaterade sitt procedurkrav, har byrån utsett 24 flygningar och tester som nära samtal med hög synlighet. Det förstärker bara att säkerheten är av största vikt när det gäller utforskning av rymden. Detta innebär att noggranna tester måste göras för att säkerställa att alla frågor - både förutsedda och oförutsedda - kan utarbetas långt innan vi börjar skicka människor till rymden.
Mellan Boees framsteg och framgången för SpaceX: s Crew Dragon modul är det helt säkert att inhemsk lanseringsförmåga snart kommer att återställas till USA: s mark.
