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波音載人飛行測試

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Boe CFT
波音星際航線Calypso搭載Atlas V 火箭發射升空進行載人飛行測試
名稱波音載人飛行測試
任務類型國際空間站載人運輸
運營方波音國防太空安全
國際衛星標識符2024-109A
衛星目錄序號59968在維基數據編輯
任務時長計劃: 8天
飛船: 93天，13小時，9分
乘組: 191天，5小時，30分
航天器屬性
航天器類型波音星際航線
製造方波音國防太空安全
人員
人數2
發射
登陸無 (成員搭乘SpaceX載人9號返回)
任務開始
發射日期2024年6月5日10:52
運載火箭擎天神5號運載火箭 N22[a]
發射場卡納維拉爾角, 41號航天發射台
承包方聯合發射聯盟[b]
任務結束
著陸日期2024年9月7日，04:01:35
著陸地點白沙導彈靶場
軌道參數
參照系地心軌道
軌域近地軌道
傾角51.66°
與國際空間站對接
對接和諧號節點艙
對接日期2024年6月6日17:34
分離日期2024年9月6日22:04
對接時間92天4小時又30分

威廉斯（左）和威爾莫爾（右）
威爾莫爾和威廉斯

波音載人飛行測試（英語：Boeing Crew Flight Test，又稱Boe CFT）是波音星際航線前往國際空間站的第一次載人任務，也是星際航線繼波音軌道飛行測試（英語：Boeing Orbital Flight Test）和波音軌道飛行測試2號（OFT-2）2次無人任務後的第三次軌道飛行任務。[1]雖然該任務的發射日期最初定於2021年底[2]，但是各種問題使發射時間推遲至2023年7月以後[3]，隨後由於降落傘系統和線束問題，波音一度宣布計劃無限期推遲。[4] 2023年10月，NASA宣布這次飛行將於2024年4月中旬後進行[5]，最終於2024年6月5日上午10時52分發射。[6]6月6日與國際空間站對接。[7]美國國家航空航天局的兩名宇航員參與此次任務，他們將留在國際空間站上進行長時間的測試飛行。

由於飛船對接空間站期間出現眾多意外故障，原定8天的逗留時間被進一步延長以檢查飛船安全性，最終確定飛船於9月7日無人返回地球，原機組人員計劃逗留至2025年2月乘坐SpaceX的龍飛船返回。

飛船

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美國國家航空航天局宣布，波音公司在多次檢查後，決定為2020年8月的載人飛行測試任務重新組裝飛行器，並將安裝新的降落傘和氣囊。載人飛行測試太空艙的對接系統已被修改，以適應在OFT-2任務中首次亮相的新再入艙蓋。[8]

機組人員

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2022年6月16日，NASA確認本次載人飛行測試任務是兩人飛行測試，由巴里·威爾莫爾（英語：Barry E. Wilmore）和蘇妮塔·威廉斯組成； 邁克爾·芬克將作為備份乘組太空船試飛員接受訓練，並仍有資格分配到未來的任務。[9]威廉斯是第一位進行軌道航天器類型首次載人飛行的女性（朱迪斯·蕾斯尼克是發現號太空梭首次飛行軌道航天器的第一位女性機組人員）。


主要乘組
崗位（英語：Astronaut ranks and positions） 發射宇航員 返回宇航員
指令長 美國 巴里·威爾莫爾（英語：Barry E. Wilmore）, 美國國家航空航天局
第三次飛行 		無
飛行員 美國 蘇妮塔·威廉斯, 美國國家航空航天局
第三次飛行 		無
備份乘組
崗位（英語：Astronaut ranks and positions） 宇航員
指令長 美國 邁克爾·芬克, 美國國家航空航天局

[10][11] [12][13] [14]

任務

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擎天神5號運載火箭N22[a]變體的第三次發射發射了由兩名機組人員組成的 Starliner。該飛行器與國際太空站對接，並將返回地球並在美國西南部地面著陸。

這將是擎天神5號運載火箭首次執行載人發射任務。[15][16]

兩名太空人試飛員的短期任務足以滿足 NASA 和波音公司載人飛行測試的所有測試目標，其中包括展示星際客機安全往返太空站的載人飛行任務的能力。然而，為了防止太空站上發生不可預見的事件，NASA 增加了靈活性，可將載人飛行測試對接的持續時間延長最多六個月。

星際客機將在美國西部進行地面著陸，這是從美國發射的載人太空艙任務中的首次，以往所有這些任務都在海洋中濺落。

發射

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波音載人飛行測試於美國東部時間6月5日上午10點52分成功搭乘擎天神5號運載火箭進行第三次發射嘗試。這項任務是從位於佛羅里達州卡納維拉爾角太空軍基地的 ULA SLC-41發射場發射的，是擎天神5號運載火箭的第100次飛行。火箭採用 N22 配置飛行，沒有有效載荷整流罩，有兩個 GEM63固體火箭助推器，半人馬座上面級有兩個RL10A-4-2 發動機。固體火箭助推器在升空後2分20秒與火箭分離。核心級持續點火直到發射後4分28秒，不久後就分離了。半人馬座上面級隨後開始點火，直到發射後11分52秒。升空後約15分鐘，Starliner 飛船與上面級分離。為了最大限度地提高安全性，它被火箭置於亞軌道軌道，並在發射後約31分鐘使用自己的推進器進入軌道。[17][18]

巡航與停靠

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星際客機（Starliner）在載人飛行測試（CFT）期間接近國際太空站.

入軌一小時後，機組人員將天線對準TDRS（Tracking and data relay satellite）系統通訊衛星，將太陽能電池板指向太陽，手動操作星追蹤器（Star tracker），手動加速和減速太空船進行在軌機動，並對太空船進行多次手動操作。 Starliner 太空船被設計為自主運行，雖然在正常任務期間不需要這種能力，但這些測試表明機組人員可以在緊急情況下執行各種功能。[19]。

6月5日晚，就在機組人員就寢之前，地面飛行控制人員在Starliner 推進系統的不同位置檢測到了另外兩處氦氣洩漏，其中一處也曾在之前的一次飛行中檢測到，這就是洩漏發生的地方。為了解決洩漏問題，飛行控制人員暫時關閉了與新洩漏相關的兩個氦氣歧管，這影響了太空船28個姿態控制發動機中的6個。洩漏很小，太空船內還留有足夠的氦氣，因此管理員批准對接操作繼續進行。依照正常程序，氦歧管在交會和對接期間重新打開，並在對接後關閉。對接後發現了第四個洩漏，比其他三個洩漏小。氦氣洩漏的原因尚不清楚，但發生四次單獨洩漏的事實表明，這可能是推進系統的系統性問題，而任務前美國宇航局和波音公司的管理人員卻認為，這與最初的預期形成鮮明對比。[20][21][22][23]。

另一個問題發生在Starliner接近國際太空站的過程中，姿態控制系統中的五個推進器在飛行途中停止運作。任務團隊進行了一系列重置和熱火測試，以恢復四個推進器，而機組人員則手動將太空船保持在國際太空站200公尺禁區外。在驗證推進器正常運作後，Starliner 獲準與國際太空站對接。據稱，推進器問題是在2022年無人波音軌道飛行測試2號任務期間發生的，當時太空船上同一位置的推進器在接近過程中停止了。任務管理人員認為，推進器故障可能與輸入資料超出預定限制有關，而不是軟體或硬體問題，但確切原因尚不清楚。[24][21][23]。

世界標準時間6月6日17:34，即升空後近27小時，Starliner 停靠在國際太空站和諧號節點艙的前向對接口。由於太空船姿態控制發動機出現問題，空間對接延後了一個多小時。[21] 太空人巴里·威爾莫爾（英語：Barry E. Wilmore）和蘇妮塔·威廉斯於世界標準時間19:34進入太空站，與國際太空站遠征隊7位遠征71機組人員會合。[25]

  • Starliner 太空船與國際太空站對接
  • 機組人員進入國際太空站
  • 機組人員抵達國際太空站後的歡迎致辭

國際太空站停留

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7位遠征71機組人員與兩名機組人員在國際太空站上合影留念。

6月7日，波音載人飛行測試太空人在國際太空站度過了他們的第一天，在波音星際航線和太空站之間運送貨物和緊急裝備。他們得到了太空站人員邁克爾·巴拉特（Michael Barratt）和馬修·多米尼克 （Matthew Dominick）的幫助。[26] 波音星際航線帶來的物品包括該站尿液處理設施的一個將尿液轉化為飲用水的新泵。該站的舊泵於5月29日發生故障，於是波音星際航線貨物清單在最後一刻被更改增加了這個泵。到第二天，新泵已經安裝完畢並正常運作。[27]

6月8日，太空人測試了 Starliner 飛船在國際太空站發生緊急情況時充當「安全港」的能力，其中包括為太空人提供長時間庇護或在需要時快速離開太空站。這是任何訪問國際太空站的載人飛行器的要求。馬修·多米尼克和特雷西·戴森 （Tracy C. Dyson） 也與 載人飛行測試宇航員一起測試了 Starliner 上四名機組人員的生活條件。[27] 6月9日，載人飛行測試機組人員繼續對 Starliner 進行檢查，作為其飛行測試目標的一部分。[28]

無人返回地球

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波音星際客機Calypso在離開國際太空站時啟動推進器。

美國國家航空暨太空總署（NASA）的原計劃是讓「星際客機」於6月14日從國際太空站脫離對接並返回地球。[29] 為了讓工程師了解造成氦氣洩漏和推進器問題的原因，這個日期被推遲了好幾次。[30][31][32] 6月21日，NASA 宣布返回日期不會早於7月初，以便對星際客機進行更多測試，並避免與6月24日和7月2日的兩次太空行走計劃相衝突。 8月24日，NASA宣布，出於安全考慮，兩名航天員將改乘坐SpaceX的龍飛船通過Crew-9任務於2025年2月返回地球，而波音星際航線飛船則於9月7日無人返回地球。[33][34][35]

工作人員在波音星際客機Calypso降落後進行檢查。

9月6日，星際客機脫離空間站進行無人返回，6小時後再入大氣層。它部署了三個降落傘，使太空艙減速到4英里每小時（350英尺每分鐘；1.8公尺每秒）。在抵達地面之前，六個安全氣囊展開以緩衝著陸。[36]它於9月7日04:01:35 UTC（登陸地點當地時間9月6日，下午10:01:35 MDT）成功降落到新墨西哥州的白沙導彈靶場。[37] 所有潛在的著陸點都在美國西部，允許拋棄服務艙以在太平洋上空進行破壞性的再入。[38]

在再入大氣層期間，「星際客機」遇到兩個與先前問題無關的技術問題：導航系統出現短暫故障，以及在重返大氣層期間用於調整太空艙方向的12個推進器中，有一個持續無法點火。[39]發生故障的推進器是內建在乘員艙內的單組元推進器，完全獨立於在軌道上發生故障的服務艙內的雙推進器系統。[40]

影響

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在8月初，NASA確認了由於「星際客機」的返航推遲，將導致Crew-9任務從原定的8月18日發射推遲到9月下旬發射。[41]由於確認波音星際航線飛船的兩人改乘坐該任務的飛船返回地球，原任務的成員由4人減至2人，為滯留的兩人騰出座位。[35][42]

參見

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維基共享資源上的相關多媒體資源：波音載人飛行測試

註解

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  1. ^ 1.0 1.1 N22 designates that the Atlas V has no payload fairing, two solid rocket boosters, and two Centaur second-stage engines.
  2. ^ Boeing owns a 50% stake in ULA. Lockheed Martin owns the other 50%.

參考資料

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  1. ^ NASA Invites Media to Prelaunch, Launch Activities for Boeing's Orbital Flight Test-2 (新聞稿). NASA. 2021-02-03 [2021-02-03]. M21-014. （原始內容存檔於2021-02-03）.  公有領域 本文含有此來源中屬於公有領域的內容。
  2. ^ Foust, Jeff. Next Starliner test flights slips to late summer. SpaceNews. 2021-04-18 [2021-04-18]. 
  3. ^ Foust, Jeff. Starliner crewed test flight slips to early 2023. SpaceNews. 2022-08-25 [2022-08-25]. 
  4. ^ Berger, Eric. Boeing finds two serious problems with Starliner just weeks before launch. Ars Technica. 2023-06-01 [2023-07-25]. （原始內容存檔於2024-06-06） （美國英語）. 
  5. ^ NASA Updates Commercial Crew Planning Manifest. NASA. 2023-10-12 [2023-10-13]. （原始內容存檔於2023-10-12）. 
  6. ^ Strickland, Ashley. Boeing Starliner launch: NASA astronauts lift off. CNN. 2024-06-05 [2024-06-06]. （原始內容存檔於2024-06-08） （英語）. 
  7. ^ 美国波音“星际客机”飞船与国际空间站对接-中国科技网. 中國科技網首頁. 2024-06-07 [2024-06-07] （中文）. 
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  9. ^ Potter, Sean. NASA Updates Astronaut Assignments for Boeing Starliner Test Flight. NASA. 2022-06-16 [2022-06-17]. （原始內容存檔於2022-06-16）. 公有領域 本文含有此來源中屬於公有領域的內容。
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  12. ^ Granath, Bob. NASA Announces Updated Crew Assignment for Boeing Flight Test (新聞稿). NASA. 2019-01-22 [2019-01-22]. （原始內容存檔於2019-01-22）.  公有領域 本文含有此來源中屬於公有領域的內容。
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