Starliner

Starliner (полное название — CST-100 Starliner) — американский многоразовый пилотируемый космический корабль, разработанный компанией Boeing по контракту с Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) в рамках программы Commercial Crew Program (CCP). Корабль предназначен для доставки экипажа до четырёх человек и грузов на Международную космическую станцию (МКС) и другие низкие околоземные орбиты. Starliner стал одним из двух кораблей (наряду с Crew Dragon компании SpaceX), созданных для замены шаттлов и обеспечения независимого доступа США к МКС.

История создания

Предпосылки и контракт

Программа Commercial Crew Program была запущена NASA в 2010 году с целью стимулирования частных компаний к разработке пилотируемых космических кораблей. После прекращения программы Space Shuttle в 2011 году США утратили собственную возможность доставлять астронавтов на МКС и были вынуждены полагаться исключительно на российские корабли «Союз». В сентябре 2014 года NASA объявило о заключении контрактов с Boeing и SpaceX на сумму 4,2 млрд и 2,6 млрд долларов соответственно. Boeing получил заказ на завершение разработки корабля CST-100 (Crew Space Transportation-100), который впоследствии получил название Starliner.

Разработка и испытания

Проектирование Starliner началось ещё до официального контракта, в 2010 году. Корабль создавался на базе технологий, отработанных в программе «Орёл» (Orion), но с упором на модульность и коммерческую эксплуатацию. Первый беспилотный испытательный полёт (Orbital Flight Test, OFT) планировался на 2017 год, но неоднократно откладывался из-за технических проблем, включая неисправности парашютной системы и проблемы с клапанами двигателей.

Беспилотный полёт OFT-1 (декабрь 2019)

Первый испытательный запуск состоялся 20 декабря 2019 года с мыса Канаверал на ракете-носителе Atlas V (модификация N22). Вскоре после отделения от ракеты произошла нештатная ситуация: из-за ошибки в программном обеспечении бортовой компьютер получил неверные данные о времени, что привело к преждевременному включению двигателей и неправильному расходу топлива. Корабль не смог выйти на орбиту стыковки с МКС и был вынужден вернуться на Землю через двое суток. Посадка прошла успешно на полигоне Уайт-Сэндс (Нью-Мексико), но основная цель миссии — стыковка со станцией — не была достигнута.

Расследование и доработки

После неудачи OFT-1 Boeing провёл масштабное расследование. Были выявлены две критические ошибки в программном обеспечении: одна касалась неверного расчёта времени, другая — потенциального отказа тормозных двигателей при спуске. Компания внесла более 80 исправлений в софт и провела дополнительные наземные испытания. Повторный беспилотный полёт (OFT-2) был назначен на 2021 год, но откладывался из-за проблем с клапанами двигательной установки в сервисном модуле, вызванных коррозией и засорением.

Беспилотный полёт OFT-2 (май 2022)

Второй беспилотный запуск состоялся 19 мая 2022 года. На этот раз корабль успешно вышел на орбиту, провёл автоматическую стыковку с МКС 21 мая и оставался пристыкованным в течение четырёх суток. 25 мая Starliner отстыковался и совершил мягкую посадку в пустыне Нью-Мексико. Миссия была признана полностью успешной, что открыло путь к пилотируемому полёту.

Пилотируемый полёт CFT (июнь 2024)

Первый пилотируемый полёт (Crew Flight Test, CFT) стартовал 5 июня 2024 года. Экипаж состоял из двух астронавтов NASA — Барри Уилмора (командир) и Суниты Уильямс (пилот). Стыковка с МКС прошла успешно, однако уже на подлёте были обнаружены утечки гелия в двигательной системе, а также отказ нескольких двигателей системы ориентации и управления. После стыковки NASA и Boeing начали расследование причин неисправностей. Возвращение экипажа на Землю неоднократно откладывалось — изначально оно планировалось на июнь, затем на июль и август. К сентябрю 2024 года астронавты оставались на МКС, а Starliner был отстыкован и вернулся на Землю в беспилотном режиме 7 сентября 2024 года, совершив успешную посадку. Решение о возврате экипажа на Crew Dragon было принято из соображений безопасности.

Конструкция

Общие характеристики

Starliner представляет собой капсульный корабль, состоящий из двух основных модулей: герметичного возвращаемого аппарата (капсулы экипажа) и негерметичного служебного модуля, который сбрасывается перед входом в атмосферу. Корабль рассчитан на экипаж до 7 человек, но по контракту с NASA — на 4 астронавтов. Максимальная продолжительность автономного полёта — до 60 часов, в составе МКС — до 210 суток.

Капсула экипажа

Капсула имеет диаметр около 4,56 метра и высоту около 3 метра. Внутренний объём — примерно 11 кубических метров. Для посадки на сушу используется система из трёх основных парашютов и надувных подушек безопасности, смягчающих удар. Капсула многоразовая — рассчитана на 10 полётов.

Служебный модуль

Служебный модуль содержит двигательную установку, баки с топливом, системы терморегулирования и электроснабжения. Он оснащён четырьмя двигателями системы орбитального маневрирования (на гидразине и тетраоксиде азота) и 28 двигателями системы ориентации. В модуле также размещены солнечные батареи и радиаторы.

Система аварийного спасения

В отличие от Crew Dragon, у Starliner система аварийного спасения (САС) не встроена в корпус, а выполнена в виде отдельного твердотопливного двигателя, установленного на вершине капсулы. В случае аварии на старте или на начальном участке полёта двигатель САС отрывает капсулу от ракеты и уводит её на безопасное расстояние.

Характеристики

Применение и миссии

Плановые полёты

После успешного завершения пилотируемого испытательного полёта (CFT) и сертификации корабля NASA планирует использовать Starliner для регулярных ротаций экипажа на МКС. Первая операционная миссия (Starliner-1) ожидается не ранее 2025 года. Boeing также рассматривает возможность коммерческих полётов для частных клиентов, включая туристические миссии на МКС и на другие орбитальные станции.

Проблемы и критика

Проект Starliner с самого начала столкнулся с серьёзными техническими и организационными трудностями. Задержки в разработке превысили 5 лет, а общая стоимость программы для Boeing, по оценкам, превысила 1,5 млрд долларов убытков из-за фиксированной цены контракта. Критики отмечают, что компания выбрала более консервативную и дорогую конструкцию (с отдельной САС, посадкой на сушу), чем SpaceX, что не оправдало ожиданий. Неудачи OFT-1 и проблемы с гелием и двигателями в CFT подорвали доверие к надёжности корабля. В 2024 году NASA приняло решение вернуть экипаж CFT на Crew Dragon, что стало серьёзным ударом по репутации Boeing.

Интересные факты

• Название «Starliner» было выбрано по результатам конкурса среди сотрудников Boeing и отсылает к пассажирским лайнерам 1950-х годов, таким как Boeing 707.
• Starliner — первый американский пилотируемый корабль, совершивший посадку на сушу (все предыдущие — «Меркурий», «Джемини», «Аполлон», «Спейс шаттл» — садились на воду или на взлётно-посадочную полосу).
• Капсула Starliner может использоваться повторно до 10 раз, что должно снизить стоимость эксплуатации.
• В 2019 году, после неудачного OFT-1, корабль получил неофициальное прозвище «Calypso» (в честь корабля Жака-Ива Кусто) от астронавта Суниты Уильямс.

Источники

• NASA Commercial Crew Program: официальные пресс-релизы и технические отчёты (2014–2024).
• Boeing CST-100 Starliner: техническая документация и пресс-релизы компании Boeing.
• Отчёт NASA о расследовании неудачи OFT-1 (2020).
• Материалы пресс-конференций NASA и Boeing по итогам миссий OFT-2 и CFT (2022, 2024).
• Статьи в журналах SpaceNews, Ars Technica, Space.com.