As equipes da NASA, Boeing e ULA, juntamente com parceiros internacionais, concluíram uma Revisão de Prontidão de Voo (FRR) antes do teste de voo orbital 2 (OFT-2) da espaçonave Starliner da Boeing. Após problemas de fusível que anularam a tentativa de lançamento do OFT-2 em agosto de 2021 e problemas de comunicação e software que fizeram com que a primeira missão OFT da Boeing fosse encerrada prematuramente, a Boeing espera demonstrar as alterações físicas e de software feitas na espaçonave nessa missão.
Apesar de não ser tripulado, o OFT-2 é uma simulação abrangente de uma operação de lançamento tripulado – incluindo o armamento do sistema de aborto. Partindo do Space Launch Complex 41 na Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral, o Starliner será colocado em uma trajetória suborbital de 72 km x 181 km pelo foguete Atlas V da United Launch Alliance. O Starliner passará então por várias fases de queima para elevar sua órbita à órbita da Estação Espacial Internacional.
O Starliner irá então atracar no porto avançado Harmony da Estação Espacial Internacional, onde permanecerá ancorado por aproximadamente cinco dias para uma missão de cinco a oito dias. Esta será a primeira vez que o sistema de encaixe da NASA será usado, já que o sistema de encaixe Dragon foi construído internamente. O Starliner irá então desacoplar, realizar várias queimaduras de fase e reentrar na atmosfera da Terra para pousar em White Sands Missile Range em 25 de maio de 2022.
OFT-2 será o terceiro voo da espaçonave Starliner; Sua primeira e segunda viagem foram o teste de aborto espontâneo no travesseiro e a primeira tarefa do OFT, respectivamente.
Alterações e procedimentos da nave espacial Starliner
Em 3 de agosto de 2021, as equipes da Boeing iniciaram a contagem regressiva para o lançamento do Starliner. No início da contagem regressiva, os engenheiros notaram que 13 válvulas na unidade de serviço Starliner estavam mal configuradas e travadas.
O Starliner está sendo transferido para a VIF (Crédito: Boeing Space)
Depois de retornar às instalações de integração vertical da ULA, os engenheiros da Boeing conseguiram abrir nove das válvulas após realizar os ciclos mecânicos, elétricos e térmicos, mas não tiveram sucesso nas outras.
O Starliner então se mudou para as instalações comerciais da Boeing para tripulação comercial e carga, onde eles removeram o módulo de serviço e o enviaram para a instalação de testes de White Sands no Novo México para testes adicionais de válvulas.
Quando as válvulas foram rompidas, observou-se que a umidade do ar reagiu com o tetróxido de nitrogênio para formar ácido nítrico, que então reagiu com a carcaça de alumínio da válvula produzindo produtos de corrosão – principalmente nitrato de alumínio. Esses produtos então impediram o movimento da válvula, fazendo com que as válvulas parassem. A Boeing conseguiu recriar essa reação ao expor as válvulas a valores semelhantes à temperatura e umidade como os da Flórida.
Para a missão OFT-2, a Boeing não fez nenhuma alteração nos próprios fusíveis; Em vez disso, a Boeing criou um sistema de purga: usa nitrogênio gasoso para expulsar toda a umidade das válvulas. A Boeing também selou um caminho de umidade nos conectores elétricos da válvula, o que a Boeing pensou que poderia permitir que a umidade entrasse na válvula.
Além disso, o Starliner agora é abastecido com tetróxido de nitrogênio e depois oxigênio, o que deixa menos tempo para o combustível reagir com a umidade. Por fim, a Boeing adicionou rotação de válvulas a cada dois a cinco dias após o reabastecimento, para garantir que as válvulas continuem funcionando.
Todas essas ações corretivas foram realizadas para o Módulo de Serviço 4 (SM4) – o módulo de serviço que seria usado no voo de teste tripulado da Boeing (CFT). O SM4 foi transferido para o OFT-2, com o SM5 – o módulo de serviço que seria usado na primeira missão operacional da Boeing à Estação Espacial Internacional – para o CFT.
O Starliner da Boeing se aproxima do PMA-2/IDA-2 em sua missão OFT-2 enquanto o SpaceX Crew Dragon está ancorado no PMA-3/IDA-3. (crédito: Mac Crawford para NSF/L2)
A longo prazo, a Boeing está procurando fazer alterações nas próprias válvulas – possivelmente incluindo a troca da carcaça de alumínio por outros materiais. Uma decisão sobre uma solução de longo prazo será tomada nos próximos meses, mas as mitigações acima são aceitáveis para os próximos voos.
A Starliner Spacecraft 2 e SM4 completaram com sucesso todos os testes – tanto como componentes individuais quanto como uma espaçonave combinada.
Essas mitigações agora são aprovadas por todas as equipes da Boeing e da NASA após o FRR expirar em 11 de maio. As equipes consideraram Starliner, Atlas V e ISS todos prontos para suportar o OFT-2.
A revisão de prontidão do voo é o maior e mais significativo “lançamento” para o lançamento, e a ULA, a NASA e a Boeing estão mirando agora em 19 de maio às 18h54 EDT para o lançamento do OFT-2, com um tempo de ancoragem programado para aproximadamente 6: 17:00 EDT em 20 de maio.
Como em todos os regulamentos e regras financeiras, as equipes discutiram avaliações técnicas aprofundadas de todos os aspectos do veículo e selaram a maioria dos itens restantes. Steve Stitch, gerente de tripulação comercial da NASA, descreveu o FRR como “extremamente limpo”, com os únicos itens em aberto restantes sendo os itens em aberto padrão neste momento da revisão. As equipes precisam finalizar a prontidão do local de pouso e inspecionar o hardware durante os lançamentos finais.
Após o lançamento, a Boeing possui 15 itens que não foram mostrados na primeira missão do OFT. Eles desejam demonstrar a capacidade de atingir a parte correta da Estação Espacial Internacional, retirar-se da Estação Espacial Internacional sob comando, encontrar e atracar.
O próximo grande marco para a missão OFT-2 será o Launch Readiness Review (LRR), que ocorrerá em 17 de maio. Após esta revisão, o OFT-2 estará pronto para lançamento na Estação Espacial Internacional, dependendo do clima.
Lançamento do OFT-2
A espaçonave Starliner é lançada no topo de um foguete ULA VN22 Atlas. O “N22” é a configuração da Atlas nesta missão: sem carenagem (daí o N), 2 Aerojet Rocketdyne AJ-60 SRBs anexados ao primeiro estágio e dois motores RL-10A-4-2 ao segundo Centaur.
Espaçonave Starliner sendo elevada ao Atlas V (Crédito: Boeing Space)
O Atlas V Common Core Booster (CCB) usado nesta missão é o AV-085, que atingiu o VIF da ULA em 20 de abril de 2022. Em 26 de abril, o segundo estágio do Atlas V foi elevado acima do CCB e os SRBs foram montados no primeiro etapa.
Em 4 de maio, a Boeing transferiu o Starliner de sua carga comercial e instalações de processamento de tripulação para o VIF da ULA, onde foi instalado no topo do Atlas V.
O Starliner será carregado com 500 libras de carga para levar à Estação Espacial Internacional – principalmente alimentos com alguns pequenos componentes de EVA. Os astronautas descarregarão essa carga e a substituirão por 600 libras de tanques de recarga de nitrogênio e oxigênio para derrubá-la. Assim que atingir o solo, os três tanques serão regenerados e reiniciados novamente.
(Imagem principal: estágio superior do Centaur, com Starliner a bordo, destaca-se do primeiro estágio do Atlas V. Crédito: Mack Crawford para NSF/L2)
