Equipes da Boeing e da NASA premiaram o Starliner na fase final da missão OFT-2

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.

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.

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.

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)