2024-09-16|閱讀時間 ‧ 約 15 分鐘

08.波音「星際飛機」凸槌:美國太空人「回不了地球」任務8天變8個月🆓

2024年6月5日,波音公司為美國國家航空暨太空總署(NASA)所開發的「星際飛機」(Starliner)成功完成了首次載人飛行任務。這艘全名為「星際飛機CST-100」(CST-100 Starliner)的太空船,經由波音和洛克希德·馬丁公司合資的「聯合發射同盟」(United Launch Alliance)製造,並由「擎天神5號」(Atlas V)火箭發射,發射地點為佛羅里達州的卡納維拉爾角太空軍基地(Cape Canaveral Space Force Station)。

此次任務的主要目標是將兩名NASA太空人——Butch Wilmore和Suni Williams——送往國際太空站(ISS),預計在太空站停留一週。如果一切順利,波音將成為繼SpaceX後,另一家能夠運送太空人往返ISS的私營企業。NASA署長尼爾森(Bill Nelson)稱讚這次飛行為「航太未來的里程碑成就」,並形容這是一次「歷史性首次試飛」。

然而,原定為期8天的任務出現了意外。2024年6月,星際飛機在完成發射後,推進系統發生了故障,導致無法按計畫返回地球。由於推進系統溫度過高,自動關閉了推進器,造成兩名太空人無法如預期返回。至8月初,兩名太空人仍然在國際太空站上,NASA正在探討可能的救援方案。

8月2日,波音公司發表聲明,表示對於修復星際飛機並將兩名太空人安全送回地球充滿信心。然而,NASA已經開始考慮其他選擇。如果星際飛機無法在短期內修復,NASA可能會讓兩名太空人搭乘SpaceX的「飛龍」(Crew Dragon)太空船返回地球。根據這一備選方案,SpaceX的飛龍原本計劃搭載四名太空人,但將改為僅搭載兩名,以便留出空位給目前仍在國際太空站的威勒摩爾和威廉斯。這樣的安排將使兩名太空人等到明年2月才能返回地球,原本僅需8天的任務,可能會變成8個月的逗留。

報導指出,波音對NASA考慮改由SpaceX運送太空人返回地球的方案感到不滿,認為這將對波音造成不利影響。NASA不完全信任波音能夠在短時間內修好星際飛機,尤其在波音最近因飛行安全問題而面臨公關危機的背景下,波音的立場顯得格外尷尬。另一方面,波音對NASA事先設定的8天任務期限也表示不滿,認為這樣的時間限制不夠靈活。

至2024年8月25日,NASA決定如果星際飛機無法按時修復,將讓兩名太空人於明年2月搭乘SpaceX的「飛龍」太空船返回地球。這一決定被視為NASA多年的重要決策之一。NASA署長尼爾森強調,太空探險始終充滿風險,即使是最常規的飛行也不例外。他表示,這一決策是與波音公司新任執行長歐特柏格(Robert Kelly Ortberg)討論後達成的共識,後者承諾在星際飛機返回地球後將致力於解決此次太空行任務中發生的問題。

波音副總裁納比(Mark Nappi)在公司內部郵件中表示,雖然這一決定未必符合波音的期望,但公司將隨時準備支持NASA的決定,重點是確保機組人員和太空船的安全。針對波音太空服與SpaceX艙內太空服的兼容性問題,NASA考慮了兩種解決方案:一是讓威勒摩爾和威廉斯在不穿艙內太空服的情況下搭乘飛龍返回地球,二是與SpaceX協調,讓該趟飛龍任務指派兩名機組員前往國際太空站,空出兩個位置並將兩套艙內太空服送到太空站,以便兩名太空人能順利返回地球。

總結來看,波音的「星際飛機」首次載人飛行中遇到的推進系統故障引發了一系列挑戰,NASA正在探索多種方案以確保太空人安全返回地球。此次事件展示了太空探索的風險和複雜性,也突顯了波音和NASA之間的合作與挑戰。


1. 任務概述

⑴2024年6月5日,波音Starliner太空船的首次載人任務:

此次任務是波音在NASA商業載人計畫中的一個重要步驟,旨在證明其Starliner太空船的可靠性。此次任務中,Starliner搭載在Atlas V火箭上,由NASA太空人Butch Wilmore和Suni Williams乘坐,從卡納維爾角空軍基地成功發射。這一發射標誌著波音經歷多次延遲和技術挑戰後的重大突破。

⑵2024年6月6日,Starliner抵達國際空間站(ISS):

Starliner在6月5日發射後,經過約24小時的飛行,於6月6日成功對接ISS。此行程中,太空船進行了預定的軌道調整和燃燒,以確保精確對接ISS。

⑶2024年6月14日,Starliner任務延長:

NASA決定將Starliner在ISS的停留時間延長,原定於6月22日脫離對接並返回地球。這一決定旨在利用額外的時間進行詳細的操作和技術檢測。

⑷2024年7月25日,Starliner問題解決:

波音和NASA在面對Starliner首次載人飛行中遇到的氦氣洩漏和推進器故障後,進行了超過1000次的引擎點火測試,並解決了推進器停機問題。這些努力旨在確保太空船的安全性並為未來的飛行做準備。

⑸2024年8月24日,NASA決定不搭載人員返航:

最終,NASA決定讓Starliner在不載回太空人的情況下返回地球。此舉旨在降低風險,並在不搭載人員的回程中收集更多關鍵數據。Butch Wilmore和Suni Williams將繼續留在ISS,直到預定的Crew-9任務進行回程。


2. 遇到的困難

⑴技術挑戰:

Starliner在其飛行過程中面臨了多種技術問題。發射前的兩次嘗試均因技術故障而延遲,包括Atlas V火箭上的氧氣壓力釋放閥故障和服務模塊的氦氣洩漏。在發射後,Starliner還遇到了姿態推進器的故障和氦氣洩漏問題,這些問題影響了其運行效率和安全性。

⑵軟體與系統缺陷:

Starliner在2019年的無人測試中,曾因軟體故障和設計缺陷未能成功對接ISS。這次經驗顯示了波音在解決複雜系統問題方面的挑戰,儘管2022年的重複測試顯示出進步,但此次載人任務中的問題仍然凸顯了該太空船的設計和操作挑戰。

⑶在ISS停留的延長:

任務延長至6月22日的決定,源於太空船在ISS的操作中遇到的多個技術挑戰,包括氦氣洩漏和推進器的運行問題。這些問題增加了任務的複雜性,也要求更多時間來解決技術問題。


3.NASA的決定

NASA在考量波音Starliner的後續決定時,主要考慮了以下幾個因素:

⑴安全性考量:

確保宇航員的安全是NASA的首要任務。Starliner在其載人任務中遇到的多個技術問題,如氦氣洩漏和推進器故障,顯示出該太空船在關鍵運行中的不穩定性。即使進行了多次測試,這些問題仍未能完全解決。為了避免風險,NASA決定將Starliner的回程改為無人操作,以減少對宇航員的潛在風險。

⑵收集關鍵數據:

NASA希望在無人回程中繼續收集重要的數據,這些數據將有助於進一步改進Starliner的設計和操作。由於Starliner在其首次載人任務中遇到的問題,這些數據將對未來的改進具有重要意義。

⑶計劃延遲與調整:

Starliner面臨的問題導致了多次任務延遲和調整。NASA需要確保太空船在正式投入商業運行之前,能夠達到所有必要的安全標準。將回程改為無人操作可以讓波音和NASA有更多時間來解決問題並完成後續調整。

⑷增強的多樣選擇及彈性:

NASA與SpaceX的合作,使其在太空任務中擁有多種選擇。SpaceX的Crew Dragon已經證明了其可靠性,這使得NASA在面對Starliner的問題時可以有更多的選擇。通過確保Starliner的改進和重新測試,NASA可以更好地利用這兩艘太空船,提供更大的選擇彈性和靈活性。

⑸避免進一步的風險:

星際飛行器的設計和運行過程中出現的問題,可能會對未來的任務造成潛在的風險。為了避免可能的事故或失敗,NASA選擇將Starliner以無人方式返回地球,以降低風險並保證宇航員的安全。


【補充】

●SpaceX

1. Crew Dragon的成功:

SpaceX的Crew Dragon太空船在NASA商業載人計畫中取得了顯著的成功。自從2019年首次成功發射以來,Crew Dragon已經完成了多次載人任務,包括往返國際空間站(ISS)的13次任務。Crew Dragon的成功發展和運營,使SpaceX在商業載人航天領域取得了領先地位。

2. 技術創新:

SpaceX在推進系統、軟體控制以及火箭回收技術方面的創新,顯著提高了太空飛行的成本效益和可靠性。其可回收的Falcon 9火箭和Crew Dragon的創新設計,已經為未來的太空任務奠定了堅實的基礎。

3. 未來計劃:

SpaceX計劃在未來擴展其太空探索業務,包括將人類送往月球和火星。其星際飛船(Starship)的開發,是SpaceX未來長期目標的核心,旨在實現更大範圍的太空探索和殖民計劃。

波音

1. Starliner的挑戰與進步:

波音的Starliner在過去的幾年中經歷了多次挑戰和延遲。儘管如此,2024年的首次載人任務標誌著波音在商業載人計畫中的重要進展。Starliner的技術問題和改進工作正在進行中,波音致力於解決這些問題並確保太空船的可靠性。

2. 未來計劃:

波音計劃在完成Starliner的認證後,將其投入到定期的宇航員運輸服務中。這包括與SpaceX合作,共同提供往返ISS的服務。未來,波音還計劃進一步改進其太空船,並擴展到更遠的太空探索任務中。

3. 商業挑戰:

波音面對的挑戰不僅來自技術問題,還包括在商業太空市場中的競爭。SpaceX的領先地位和技術創新,使波音需要更加努力地解決問題和提升其產品的競爭力。


【Reference】

1.https://www.nownews.com/news/6443482?utm_source=recommend&utm_medium=RWD
NOWnews>今日新聞>全球國際要聞
影/波音「星際飛機」成功升空!首次載人任務 NASA:歷史里程碑
國際中心蔡姍伶/綜合報導2024-06-06 08:10:46|更新:2024-06-06 09:29:50

2.https://www.nownews.com/news/6490402?utm_source=recommend&utm_medium=RWD
NOWnews>今日新聞>全球國際要聞
8天變8個月!美國太空人執行任務後「回不了地球」 又是波音出包
記者倪浩軒/綜合報導2024-08-08 18:14:07|更新:2024-08-08 20:20:52

3.https://www.nownews.com/news/6506187?utm_source=NaturalLink&utm_medium=Yahoo&utm_campaign=20240915
NOWnews>今日新聞>全球國際要聞
NASA不等波音了!太空人多滯留8個月 將改搭SpaceX太空船返航
國際中心楊智傑/綜合報導2024-08-25 18:58:13

4.https://edition.cnn.com/2024/06/05/science/nasa-boeing-starliner-launch-scn/index.html
Boeing spacecraft carrying two astronauts lifts off on historic voyage
By Ashley Strickland, CNN Updated 2:48 PM EDT, Wed June 5, 2024

5.https://spaceflightnow.com/2024/06/05/live-coverage-nasa-boeing-and-ula-prepare-third-launch-attempt-of-the-starliner-crew-flight-test/
Third time’s the charm for the Boeing Starliner Crew Flight Test
June 5, 2024 Will Robinson-Smith

6.https://www.reuters.com/technology/space/boeing-starliner-undocking-return-earth-set-june-22-nasa-says-2024-06-14/
Boeing Starliner set for June 22 undocking, return to Earth, NASA says
By Reuters June 14, 202410:49 PM GMT+8
Reporting by Chris Sanders, Joey Roulette and Doina Chiacu; editing by Rami Ayyub, Chizu Nomiyama and Timothy Heritage

7.https://edition.cnn.com/2024/07/25/science/boeing-starliner-issues-root-cause-testing-nasa
Boeing, NASA may have found ‘root cause’ of Starliner spacecraft’s issues, but astronauts are still in limbo
By Jackie Wattles, CNN Updated 2:47 PM EDT, Thu July 25, 2024

8.https://www.nasa.gov/news-release/nasa-decides-to-bring-starliner-spacecraft-back-to-earth-without-crew/
NASA Decides to Bring Starliner Spacecraft Back to Earth Without Crew
Aug. 24, 2024,NASA

9.https://edition.cnn.com/2024/08/24/science/boeing-starliner-nasa-astronauts-spacex?cid=ios_app
SpaceX Crew Dragon capsule to return Boeing Starliner crew to Earth
By Jackie Wattles, CNN Updated 6:00 PM EDT, Sat August 24, 2024

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