La capsula spaziale con equipaggio del Boeing CST-100 in volo libero in orbita terrestre bassa trasporterà gli equipaggi di astronauti alla Stazione Spaziale Internazionale. Credito: Boeing
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KENNEDY SPACE CENTER, FL - Boeing prevede di iniziare "operazioni di assemblaggio della nostra capsula commerciale CST-100 con equipaggio presto al Kennedy Space Center", Chris Ferguson, comandante del volo navetta finale della NASA e ora direttore di Boeing Crew e Mission Operations hanno detto a Space Magazine in un'esclusiva intervista individuale sugli sforzi spaziali di Boeing. Nella parte 1, Ferguson ha descritto i voli di test orbitali inaugurali verso la ISS fissati per il 2017 - qui.
Nella parte 2, concentriamo la nostra discussione sulla strategia di Boeings per la costruzione e il lancio del "taxi spaziale" CST-100 come impresa spaziale veramente commerciale.
Per iniziare ho chiesto; Dove Boeing costruirà il CST-100?
"Il CST-100 sarà prodotto al Kennedy Space Center (KSC) in Florida all'interno di un ex gancio per navetta noto come Orbiter Processing Facility 3, o OPF-3, che ora è [trasformato in] un impianto di elaborazione Boeing", ha detto Ferguson me. "Saranno impiegate oltre 300 persone."
Durante l'era della navetta, tutte e tre le strutture di elaborazione degli orbiter della NASA (OPF) erano un alveare costante di attività per migliaia di lavoratori della navetta che stavano impegnando a ristrutturare i maestosi orbiter per le loro prossime missioni nello spazio. Ma a seguito dell'ultimo volo di Ferguson sulla missione STS-135 verso l'ISS nel 2011, la NASA ha cercato nuovi usi per le strutture ora dormienti.
Quindi Boeing ha firmato un contratto di locazione per OPF-3 con Space Florida, un'agenzia statale che ha speso circa 20 milioni di dollari per modernizzare il gancio di circa 64.000 piedi quadrati per la produzione strappando tutti i ponteggi dell'hardware della navetta non più necessari, hardware e attrezzature precedentemente utilizzati per elaborare il orbite tra missioni orbitali.
Boeing subentra nel contratto di locazione OPF-3 a fine giugno 2014 a seguito di una cerimonia di consegna ufficiale da Space Florida. L'assemblaggio inizia subito dopo.
Quando inizierà la produzione di veicoli spaziali CST-100?
"I pezzi stanno arrivando uno ad uno da tutto il paese", ha spiegato Ferguson. "Le parti dei nostri fornitori stanno già iniziando a presentarsi per il nostro articolo di prova.
"Il montaggio dell'articolo di prova in Florida inizia presto."
Il CST-100 è stato progettato presso il Centro di supporto prodotti Houston di Boeing in Texas.
È una capsula riutilizzabile composta da un equipaggio e un modulo di servizio che può trasportare un mix di merci e fino a sette membri dell'equipaggio alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e deve soddisfare rigorosi standard di sicurezza e affidabilità.
Come verrà prodotto il recipiente a pressione? Implica la saldatura ad agitazione per attrito come nel caso della capsula con equipaggio per lo spazio profondo Orion della NASA?
"Non ci sono saldature", ha informato.
"La nave a pressione proviene da Spincraft, una società di produzione aerospaziale nel Massachusetts."
Spincraft ha una vasta esperienza nel settore dei veicoli spaziali nella costruzione di carri armati e componenti critici assortiti per la navetta e altri missili.
“La capsula è prodotta da Spincraft utilizzando un processo senza saldature. È realizzato come un singolo pezzo da un processo brevettato di forma filata e ricavato da un grosso pezzo di metallo ".
La capsula misura circa 4,56 metri (175 pollici) di diametro.
"Il modulo di servizio sarà fabbricato in Florida."
I moduli di equipaggio e di servizio combinati sono lunghi circa 5,03 metri (16,5 piedi).
“Tra due anni nel 2016, il nostro CST-100 apparirà come la capsula Orion EFT-1 ora a KSC, quasi completa [e pronta per il volo di prova inaugurale]. Orion sta davvero arrivando, ”Ferguson sorrise raggiante mentre contemplava un futuro luminoso per il volo spaziale con equipaggio statunitense.
È rattristato dal fatto che sono passati oltre 1000 giorni dall'atterraggio del suo equipaggio all'interno della navetta Atlantis nel luglio 2011.
Con la lunga storia di Boeing nella produzione aeronautica e aerospaziale, il CST-100 è stato progettato e costruito come un'attività commerciale.
Pertanto, il team dei veicoli spaziali è in grado di raggiungere le diverse divisioni e il diverso spettro ingegneristico di Boeing e attingere a una vasta gamma di competenze interne, potenzialmente dando loro un vantaggio su concorrenti dell'equipaggio commerciale come SpaceX e Sierra Nevada Corp.
Tuttavia, progettare e costruire un'astronave con equipaggio completamente nuova è un compito scoraggiante per chiunque. E nessun paese o azienda lo ha fatto per decenni.
Quanto è stato difficile questo sforzo per creare il CST-100? - E farlo con finanziamenti molto limitati da parte della NASA e Boeing.
“Beh, qualsiasi idea preconcetta che ho avuto sulla costruzione di un veicolo spaziale valutato umano è stata completamente cancellata. Questo è davvero un duro lavoro per costruire un veicolo spaziale classificato come umano! ” Ferguson ha sottolineato.
"E il budget è molto ridotto - senza un lucroso contratto governativo utilizzato in passato per costruire questo tipo di veicoli spaziali".
"Il nostro budget ora è un ordine di grandezza inferiore a quello di costruire la navetta - che era di circa $ 35 a $ 42 miliardi in dollari 2011. Il budget è molto meno adesso. "
Maggiori informazioni sui travagli della situazione di finanziamento dell'equipaggio commerciale della NASA nella Parte 1.
Le dimensioni della squadra ora sono solo una frazione di quello che era per le precedenti navi spaziali con equipaggio statunitensi.
"Quindi per supportare questo abbiamo una squadra piuttosto piccola."
"Il team CST-100 di circa duecento persone lavora sodo!"
“Per fare un confronto, la navetta spaziale aveva 30.000 persone che ci lavoravano al culmine. All'inizio del 2011 c'erano 11.000. Abbiamo volato sulla STS-135 con solo 4.000 persone nel luglio 2011. "
La filosofia di progettazione di Boeing è semplice; "È un semplice viaggio da e verso lo spazio", ha sottolineato Ferguson.
Successivamente ci siamo rivolti al venerabile razzo Atlas V che lancerà il taxi spaziale proposto da Boeing. Ma prima che possa lanciare persone, deve prima essere valutato come umano, certificato come sicuro e dotato di un sistema di rilevamento di emergenza (EDS) per salvare la vita degli astronauti in una frazione di secondo in caso di un'anomalia improvvisa e catastrofica in volo.
United Launch Alliance (ULA) costruisce l'Atlante V a due stadi ed è responsabile della valutazione umana del veicolo che ha un record di lancio praticamente senza macchia di potenziamento di una vasta gamma di satelliti militari statunitensi avanzati e dei preziosi esploratori di scienza robotica unici nel loro genere della NASA come Curiosity, JUNO, MAVEN e MMS in lunghi viaggi interplanetari di scoperta.
Quali modifiche sono necessarie per valutare l'Atlante V per lanciare gli umani sul CST-100 di Boeing?
"Lanceremo su un Atlas V che viene adattato per soddisfare gli standard di classificazione umana NPR della NASA per la ridondanza e i livelli richiesti di tolleranza ai guasti", ha spiegato Ferguson.
"Quindi il razzo avrà tutta la sicurezza che la NASA vuole quando vola sugli umani."
"Ora con il CST-100 puoi fare tutto questo in un pacchetto più piccolo [rispetto allo shuttle]."
"L'Atlas V sarà inoltre modificato dall'ULA per includere un sistema di rilevamento di emergenza (EDS). È un sistema non dissimile da quello che avevano Apollo e Gemelli, che era molto più rudimentale ma abbastanza evoluto ai suoi tempi. "
“Il loro EDS avrebbe monitorato parametri critici come beccheggio, rollio, velocità di imbardata, parametri critici del motore. Misura il tempo alla criticità. Sai che il tempo alla criticità per alcuni fallimenti è così breve che non pensavano che gli umani potessero reagire in tempo. Quindi è stato essenzialmente automatizzato. "
“Quindi se [EDS] rilevasse grandi escursioni di beccheggio o di imbardata, si getterebbe da solo. E il sistema di fuga si avvia automaticamente. "
Atlas V è già altamente affidabile. L'EDS è uno dei pochi sistemi che è stato necessario aggiungere per i voli umani?
"Sì."
"Volevamo anche una migliore interruzione delle prestazioni del sistema per andare con lo stadio superiore Centaur a due motori che abbiamo scelto di utilizzare al posto del singolo motore Centaur."
Lo scopo è quello di spegnere il motore Centaur sparando [in caso di emergenza]. ”
“I due motori Centaur hanno volato molte volte. Ma non è mai volato su un Atlante V. Quindi c'è un po 'di ricertificazione e qualificazione che l'ULA deve fare anche per farlo. ”
Ciò richiede molto lavoro?
"L'ULA non sembra pensare che il lavoro da svolgere sia altrettanto significativo. C'è del lavoro da fare. "
Quindi non è uno spettacolo. ULA può rispettare il tuo programma di lancio 2017?
"Sì."
“Prima che un motore si guasti, vibra. Quindi, quando parli di "Linee rosse" automatiche, devi prima fare attenzione a non "fare del male", senza peggiorare ulteriormente la situazione ".
"Quindi vedremo come ULA sta realizzando questo", ha dichiarato Ferguson.
Il futuro del progetto CST-100 dipende dal fatto che la NASA aggiudichi a Boeing un contratto per continuare i lavori di sviluppo e assemblaggio nel prossimo round di finanziamento (soprannominato CCtCAP) dal Commercial Crew Program (CCP) dell'agenzia. Il denaro dei semi del PCC promuove lo sviluppo di un'astronave umana commerciale americana sicura, affidabile e nuova a bassa orbita terrestre come partenariato pubblico / privato.
L'annuncio della NASA dei vincitori del contratto del PCC è previsto verso la fine dell'estate 2014.
Sulla base delle mie discussioni con i funzionari della NASA, sembra probabile che l'agenzia possa selezionare almeno due vincitori per passare - per stimolare la concorrenza e quindi l'innovazione - tra il trio di compagnie aerospaziali americane in competizione.
Oltre al CST-100 di Boeing, i veicoli SpaceX Dragon e Sierra Nevada Dream Chaser sono anche in corsa per il contratto per ripristinare la capacità dell'America di far volare gli umani verso l'orbita terrestre e la Stazione spaziale internazionale (ISS) entro il 2017.
Nella parte 3 discuteremo con Chris Ferguson i requisiti per quanti e chi volerà a bordo del CST-100 e molto altro. Assicurati di leggere la Parte 1 qui.
Resta sintonizzato qui per il continuo Boeing di Ken, SpaceX, Orbital Sciences, spazio commerciale, Orion, Curiosity, Mars Rover, MAVEN, MOM e altre notizie sui voli spaziali umani e planetari.
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Prossima presentazione di Ken: Mercy College, New York, 19 maggio: "Curiosità e la ricerca della vita su Marte" e "Navi spaziali con equipaggio futuro della NASA".
