ボーイング スターライナー

ボーイング スターライナー
ボーイング・スターライナー 宇宙船2号が2022年5月に軌道飛行試験2で国際宇宙ステーションに接近中
メーカーボーイング防衛・宇宙・セキュリティ
原産国アメリカ合衆国
オペレーターボーイング防衛・宇宙・セキュリティ
アプリケーションISS乗組員輸送
Webサイトボーイング.com /スターライナー
仕様
宇宙船の種類カプセル
ペイロード容量ISSへ：乗組員4名と貨物100kg（220ポンド）[ 3 ] [ a ]
乗員定員最大7
音量11 m 3 (390 cu ft) [ 5 ]
政権低軌道
デザインライフ
  • 60時間（自由飛行）[ 1 ]
  • 7ヶ月（ドッキング）[ 2 ]
寸法
長さ5.03メートル（16.5フィート）（カプセルとSM）[ 6 ]
直径4.56メートル（15フィート）[ 6 ]
生産
状態アクティブ
建設された3
運用2
引退1
初打ち上げ無人：2019年12月20日有人：2024年6月5日
関連する宇宙船
打ち上げ機アトラスV N22 [ b ]
構成
スターライナーの分解図A: クルーカプセル、B: サービスモジュール1: ノーズコーン、2: パラシュートコンパートメントカバー、3: クルーアクセスハッチ、4:再突入用RCSスラスタ、5: エアバッグ、6:耐熱シールド、7: NASA ドッキングシステム、8: パラシュート、9: 窓、10:アンビリカルケーブル、11: ラジエーター、12: RCSおよびOMACスラスタを備えた「ドッグハウス」、13: 推進剤タンク、14: ロール制御スラスタ、15:打ち上げ脱出用RS-88エンジン、16: 太陽電池パネル

ボーイング・スターライナー（CST-100）[ c ]は、国際宇宙ステーション（ISS）やその他の低軌道上の目的地への乗組員輸送を目的として設計された宇宙船です。NASAの商業乗組員輸送プログラム（CCP）の一環としてボーイング社によって開発され、再利用可能な乗組員カプセルと使い捨てのサービスモジュールで構成されています。

アポロ司令船やスペースXのクルードラゴンよりわずかに大きいが、オリオンカプセルよりは小さいスターライナーは、最大7人の乗組員を収容できる。ただし、NASAは4人までしか飛行させない計画だ。最大7ヶ月間ISSにドッキングしたままでいることができ、フロリダ州ケープカナベラル宇宙発射施設41からアトラスV N22ロケットで打ち上げられる。

2014年、NASAはボーイング社に対し、スターライナーの開発・運用に関する42億ドルの固定価格契約を締結しました。一方、スペースX社はクルードラゴンの開発・運用に関する26億ドルの契約を獲得しました。2025年2月までに、ボーイング社の取り組みは予算を少なくとも20 億ドル超過しました。

スターライナーは当初2017年の運用開始が予定されていましたが、管理面とエンジニアリング面の問題により、度々遅延が発生しています。2019年12月に実施された最初の無人軌道飛行試験は部分的な失敗と判断され、 2022年5月に2回目の軌道飛行試験が実施されることになりました。2024年6月に実施された有人飛行試験では、国際宇宙ステーション（ISS）への接近中にスターライナーのスラスターが故障し、NASAは宇宙飛行士を宇宙船に乗せたまま地球に帰還させることはリスクが高すぎると判断し、2024年9月に無人のまま帰還しました。

背景

2018年のスターライナーの組み立て工程

スペースシャトル計画の終了が近づくにつれ、NASAは新たな宇宙飛行能力の開発促進を目指しました。NASAは、政府が宇宙船を所有・運用するという従来のモデルから脱却し、異なるアプローチを提案しました。企業が宇宙船を所有・運用し、NASAは顧客として必要に応じて飛行便を購入するというものです。NASAはこれらの新型宇宙船の開発を支援するための資金を提供しましたが、従来のコストプラス契約とは異なり、これらの新しい契約は固定価格契約であり、コスト超過による財務リスクは企業自身に課されることになりました。

ボーイング社は宇宙探査用の乗り物の開発で豊富な実績があり、サターンVロケットの第1段（S-IC）の製造、月面車（Lonar Roving Vehicles）の組み立て、そして1993年から国際宇宙ステーション（ISS）の米国軌道セグメントの主契約者としての役割を担ってきた。こうした実績と深い専門知識により、ボーイング社は商業宇宙飛行契約の競争において有利な立場にあると見られていた。[ 7 ] [ 8 ]

2010年、ボーイングはNASAの商業乗務員プログラム（Commercial Crew Program）への参画、CST-100を発表しました。同社は、スターライナーの開発を支援するため、商業乗務員開発（CCDev 1）プログラムの第1ラウンドで1,800万ドルの初期資金を獲得しました。[ 9 ]さらに、ボーイングとロッキード・マーティンの合弁会社であるユナイテッド・ローンチ・アライアンスは、アトラスVロケットを有人宇宙飛行でスターライナーを打ち上げるための緊急検知システムの開発に670万ドルを確保しました。[ 9 ]当時、ボーイングは、承認と資金が適時に得られれば、スターライナーは早ければ2015年に運用開始できると楽観的な見通しを示していました。[ 10 ]

2011年10月、NASAはスペースフロリダとの提携を通じて、ケネディ宇宙センターのオービター処理施設3をボーイングにリースし、スターライナーの製造と試験を行うと発表した。[ 11 ]

NASAはその後3年間で開発資金をさらに3回支給し、 2011年にはCCDev 2の下で9,230万ドル、[ 12 ] 2012年には商業乗務員統合能力（CCiCap）プログラムの下で4億6,000万ドル、[ 13 ] 2013年には認証製品契約（CPC）の下で990万ドルをボーイングに支給した。 [ 14 ]

NASAは、2014年9月に、利益の高い商業有人輸送能力（CCtCap）契約の選定を発表する予定でした。ボーイングは、スターライナーの開発を成功させるには同プログラムの予算全額が必要だと主張し、NASAに単独調達契約を働きかけていました。NASA内ではこのアプローチに強い支持があり、多くの意思決定者がボーイングの能力と安全実績に信頼を寄せていました。実際、NASA当局はボーイングを単独供給業者として選定した正当な理由をまとめた草案を作成していました。[ 15 ]

NASAの有人探査責任者であるウィリアム・H・ガーステンマイヤーは、スターライナーの提案の方がより魅力的だと考えていたものの[ 16 ]、単独契約の締結には躊躇していた。複数年にわたる商業乗務員プログラムは、競争と冗長性を促進するために設計されており、ガーステンマイヤーは1社のみを選定することはこれらの目標を損なうと考えていた[ 17 ] 。彼の尽力により、彼はNASAを説得し、CCtCapの発表を延期させ、競合する2つの計画を支援するための追加資金を確保した[ 15 ] 。

2014年9月16日、NASAはボーイングとスペースXの両社に有人宇宙船の開発でCCtCap契約を授与すると発表した。ボーイングはスターライナーの完成と認証のために42億ドルを受け取り、スペースXはクルードラゴンの完成と認証のために26億ドルを受け取った。[ 17 ]契約金額の全額を受け取るためには、各社は打ち上げ中止テスト、無人軌道飛行テスト、有人軌道飛行テスト、そしてISSへの6回の有人ミッションを成功させる必要があった。しかし、NASAは失敗したテストの費用を支払う必要はなく、各社からISSへの有人ミッションを2回購入するだけで済んだ。[ 18 ]最初に保証されたミッションの後、両社は継続的に打ち上げ契約を競うことになる。

2015年11月、NASAは国際宇宙ステーションへの貨物輸送を目的とした数十億ドル規模の商業補給サービス競争において、ボーイングを選定対象から外したと発表した。 [ 19 ]

発達

2025年時点で運用可能な有人軌道宇宙船
旧オービター処理施設のスターライナー圧力容器。アイソグリッド構造が見える。2011年10月
スターライナーモデルの風洞実験、2011年12月

CST-100という名称は、2010年6月にカプセルが一般公開された際に初めて使用されました。[ 20 ]頭字語の「CST」はCrew Space Transportationの略で、「100」は地球から高度100キロメートル（62マイル）にある非公式の宇宙の境界線であるカーマンラインを表しています。 [ 21 ]この設計は、ボーイング社がNASAのアポロ、スペースシャトル、国際宇宙ステーション計画、そしてオービタル・エクスプレス・プロジェクトで培った経験に基づいています。[ 10 ]

カプセルとサービスモジュールで構成されるスターライナー宇宙船

この宇宙船は再利用可能なカプセルと使い捨てのサービスモジュールで構成され、低地球軌道へのミッション用に設計されている。カプセルには7人の乗客、または乗組員と貨物の混合が収容できる。NASAのISSミッションでは、4人の乗客と少量の貨物を運ぶ。スターライナーのカプセルは溶接不要の紡糸成形構造を採用しており、6ヶ月のターンアラウンドタイムで最大10回まで再利用可能である。ボーイングは、計画されているすべてのスターライナーミッションで2つの再利用可能な乗組員モジュールを交互に使用する予定である。各フライトでは、宇宙船に推進力と発電能力を提供する新しいサービスモジュールを使用する。スターライナーは、乗組員インターフェースとして無線インターネットとタブレット技術を備えている。[ 22 ]

スターライナーはNASAのドッキングシステムを使用している。[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]ボーイング社はOFT-2に先立ち、スターライナーの設計を改良し、使い捨てノーズコーンの下にヒンジ付き再突入カバーを追加することで、大気圏突入時のドッキングポートの保護を強化した。これはOFT-2ミッションでテストされた。一方、再利用可能なスペースXドラゴン2のノーズコーンはヒンジ付きで、打ち上げ時と再突入時の両方でドッキングポートを保護する。[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]

カプセルの再突入熱シールドにはボーイング社の軽量アブレーターが使用されている。[ 29 ]

ボーイングの子会社スペクトロラボ社製の太陽電池がサービスモジュール後面に設置され、2.9kWの電力を供給します。[ 30 ]

カプセルとサービスモジュールに加えて、エアロスカートと呼ばれる高さ5.8フィート（1.78メートル）の構造がアトラスVのロケットアダプタに組み込まれています。エアロスカートは空気力学的安定性を提供し、ロケットの前方から来る衝撃波を緩和します。[ 31 ]

宇宙船の推進システムはエアロジェット ロケットダイン社によって製造され、64 基のエンジンで構成されています。

サービスモジュールのRCSスラスタとOMACスラスタは、サービスモジュールの周囲に等間隔に配置された4つの「ドッグハウス」にグループ化されており、それぞれに5つのOMACスラスタ（後方3つ、前方2つ）と7つのRCSスラスタ（[ 34 ] [ 35 ]後方2つ、前方2つ、そしてラジアル方向と接線方向にそれぞれ1つずつ）が搭載されている。後者3つは、宇宙船の重心に非常に近い平面上に配置されている。

宇宙船を平行移動させるには、スラスタをバランスの取れたペアで使用し、力の中心が宇宙船の重心を通るようにします。宇宙船を回転させるには、スラスタをアンバランスなペアで使用し、正味の力は発生せず、正味のトルクは宇宙船の中心に集中します。RCSスラスタは回転（姿勢制御）と非常に微細なドッキング操作に使用され、OMACスラスタは軌道の大幅な調整に使用されます。RCSスラスタは、OMACスラスタのわずかな不均衡を補正するためにも使用されます。

ボーイング社は、カプセルが着水するのではなく地上着陸するように設計した。これは米国から打ち上げられる有人カプセルミッションとしては初となる。大気圏に再突入後、3つのパラシュートが展開され、カプセルの速度は時速約4マイル（分速350フィート、秒速1.8メートル）に減速される。地面に到達する前に、6つのエアバッグが展開して着陸時の衝撃を和らげる。主な着陸地点は4カ所あり、ニューメキシコ州のホワイトサンズ・ミサイル実験室内の2カ所、アリゾナ州のウィルコックス・プラヤ、ユタ州のダグウェイ性能試験場である。カリフォルニア州のエドワーズ空軍基地は、緊急時の着陸地点として利用されている。[ 36 ]着陸地点はすべて米国西部にあり、太平洋上で破壊的な再突入を行うためにサービスモジュールを切り離すことができる。ボーイング社によると、5カ所の着陸地点すべてを合わせると、毎年約450回の着陸機会があるという。[ 37 ]

2014年に商業乗組員輸送能力（CCtCap）契約を授与された後、NASAはボブ・ベンケン、エリック・ボー、ダグ・ハーレー、スニータ・ウィリアムズの4人の経験豊富な宇宙飛行士のチームをボーイングとスペースXの両方のエンジニアのコンサルタントとして任命しました。[ 38 ]これらの宇宙飛行士は、最初のミッションのテストパイロットになることも予定されていました。ハーレーは、宇宙飛行士と2つの会社のエンジニアとの仕事上の関係における著しい対照について詳しく語りました。スペースXのエンジニアがフィードバックを受け入れる姿勢があり、協力に熱心で、提案に注意を払っていたのに対し、ボーイングのエンジニアは無関心で、傲慢で、自信過剰であるとハーレーは感じました。彼はまた、ボーイングチームがパッドアボートテスト中に発生した燃料漏れについて宇宙飛行士に知らせなかったとも述べています。最終的に、ハーレーは宇宙飛行士事務所の責任者にスターライナーへの搭乗を断念した。ハーレーとベンケンは後に、クルードラゴンの歴史的なデモ2ミッション（同宇宙船初の有人飛行）の指揮を執った。[ 39 ]ウィリアムズはボーイングの有人飛行試験で宇宙に飛び立ったが、スターライナーのスラスターが故障したため、クルードラゴンで地球に帰還した。

当初、大幅に多額の資金が交付されていたにもかかわらず、ボーイングはスターライナー計画で大幅な内部予算超過に直面し、 2025年2月時点で20億ドルを超えました。 [ 40 ]

2019年11月、NASAの監察総監室は、ボーイングとの契約が2016年に変更されたことを明らかにする報告書を発表し、[ 41 ]「ボーイングの3回目から6回目の有人ミッションについては、2019年に予想されるISS飛行の18か月のギャップを緩和し、請負業者が2番目の商業乗組員プロバイダーとして継続することを保証するために、NASAがボーイングの固定価格に加えて2億8,720万ドルの追加費用を支払うことに同意したことが判明した」と述べ、NASAとボーイングは、最後の4つのミッションをオプションではなく、6つのミッションにコミットした。[ 42 ]

乗員飛行試験後

2024年8月、有人飛行試験中に挫折を経験した後、NASA長官ビル・ネルソンは、ボーイング社のケリー・オートバーグCEOがスターライナー計画の継続を約束したと述べた。[ 43 ]しかし、金融アナリストはボーイング社が赤字のプログラムに投資し続けることに懐疑的な見方を示し、[ 44 ]ウォール・ストリート・ジャーナルは10月にボーイング社がスターライナーを含む宇宙部門のプログラムの一部を売却することを検討していると報じた。[ 45 ]しかし、2025年3月、商業乗組員プログラムマネージャーのスティーブ・スティッチは、次の飛行は2025年後半か2026年初頭になる可能性があると述べた。[ 46 ]

2025年7月10日、スティッチはスターライナーの次回飛行は無人貨物ミッションになる可能性が高いと述べた。また、スティッチはスターライナーの開発で直面している主な問題、すなわち酸化剤バルブについても詳しく説明した。より具体的には、これらのバルブを通じた燃料と酸化剤の効果的な脈動に必要な温度制御が、NASAが許容できるとみなす一貫したレベルに達していないという点である。スティッチは、これらのバルブはスターライナーのRCSスラスタが作動しているときには開閉するように設計されていなかったと述べた。RCSスラスタはバルブの温度に影響を与え、ひいてはバルブの開閉能力に影響を与えるためである。スティッチは着実に進歩していると述べ、NASAは2026年後半に有人宇宙船プログラムの2番目のスロットでスターライナーの有人飛行が実施されると楽観視していると締めくくった。[ 47 ]

テスト

2011年に試験機を用いた各種検証試験が開始され、2019年からは実際の宇宙船を用いた検証試験が継続されている。

中止と落下テスト

2012年、エリックソン スカイクレーン(前景) がスターライナー (背景) を囲んでいる。テスト中、ヘリコプターは約7,000フィート (2,000 m) からカプセルを落下させ、パラシュートとエアバッグをテストした。
落下試験中のスターライナーの6つのエアバッグのクローズアップ

2011年9月、ボーイング社はエアバッグ緩衝システムの設計を検証するための一連の地上落下試験の完了を発表した。エアバッグはスターライナーの耐熱シールドの下に設置されており、高度約5,000フィート（1,500メートル）でパラシュート降下中にカプセルから分離するように設計されている。ILCドーバー社製のエアバッグは、自動車のエアバッグで時々使用される火薬混合物ではなく、圧縮窒素と酸素ガスの混合物を充填することによって展開される。試験は、着陸時の横風状況をシミュレートするために、南東カリフォルニアのモハーベ砂漠で、対地速度10～30マイル/時（16～48キロメートル/時）で実施された。ビゲロー・エアロスペース社が移動式試験装置を製作し、試験を実施した。[ 48 ]

2012年4月、ボーイング社はスターライナーの模型をネバダ州デラマードライレイクのネバダ砂漠に投下し、高度11,200フィート（3,400メートル）から機体の3つのメインパラシュートのテストに成功した。[ 49 ]

ボーイング社は2016年5月に、宇宙船の質量を減らし、アトラスVロケットの打ち上げおよび上昇中に予想される空気力学の問題に対処し、NASAが課した新しいソフトウェア要件を満たすために、テストスケジュールを8か月延ばすと発表した。[ 50 ]軌道飛行テストは2019年春に予定されていた。この軌道飛行テスト用のブースターであるアトラスV N22ロケットは、 2017年末までにアラバマ州ディケーターにあるユナイテッド・ローンチ・アライアンス（ULA）の施設で組み立てられた。[ 51 ]最初の有人飛行（Boe-CFT ）は、 Boe-OFTのテスト結果を待って、2019年夏に予定されていた。それは14日間続き、NASAの宇宙飛行士1名とボーイングのテストパイロット1名をISSに運ぶ予定だった。[ 52 ] 2018年4月5日、NASAは当初2018年11月に予定されていた最初の2人乗り飛行が2019年か2020年に行われる可能性が高いと発表した。[ 53 ]

2018年6月のホットファイア試験中に重大な事故が発生した。推進剤システムの設計欠陥により、8つのバルブのうち4つが開状態となり、4,000ポンド（1,800kg）を超える有毒なモノメチルヒドラジン推進剤が漏れ出し、火球が装置を包み込んだ。この事故は、推進システムの下請け業者であるエアロジェット・ロケットダイン社との敵対関係によって悪化したと報じられている。ボーイング社は設計変更費用の支払いを拒否した。NASAには事故を報告したものの、ボーイング社は事故の隠蔽を図り、プロジェクトに関与した宇宙飛行士にも情報を伏せていた。[ 54 ]

2018年10月、最初の無人軌道ミッションは2019年4月に延期され、最初の有人打ち上げは2019年8月に再スケジュールされました。[ 55 ] [ 56 ] 2019年3月、ロイターはこれらのテスト飛行が少なくとも3か月遅れていると報じ、[ 57 ] 2019年4月にボーイングは無人軌道ミッションを2019年8月に予定していると発表した。[ 58 ]

スターライナー宇宙船1号は、 2019年11月に行われたボーイングの発射台緊急脱出テスト中にRS-88緊急脱出エンジンに点火しました。

2019年5月、低高度アボートスラスタ試験のシミュレーションを含むすべての主要なホットファイア試験が、飛行可能な状態（飛行に類似）のサービスモジュール試験装置を用いて完了しました。これは、ホットファイア試験に使用されたサービスモジュール試験装置には、燃料タンクとヘリウムタンク、反応制御システム、軌道操縦装置、姿勢制御スラスタ、打ち上げアボートエンジン、そして有人ミッションで使用されるすべての必要な燃料ラインと航空電子機器が含まれていたことを意味します。これにより、発射台アボート試験と、それに続く無人および有人飛行への道が開かれました。[ 59 ]

2019年11月4日に発射台脱出試験が行われた。[ 60 ]カプセルは発射台から加速して離陸したが、3つのパラシュートのうち1つが展開に失敗し、カプセルは2つのパラシュートのみで着陸した。[ 61 ] [ 62 ]しかし、着陸は安全と判断され、試験は成功した。ボーイング社は、1つのパラシュートの故障がスターライナーの開発スケジュールに影響を与えるとは考えていなかった。[ 63 ]

最初の軌道飛行試験（無人）

2018年6月19日、ケネディ宇宙センターの商業乗務員・貨物処理施設（C3PF）内で、ボーイング・スターライナー・カリプソの上部ドームと下部ドームが 結合されている。
ボーイング・スターライナー ・カリプソは、2019年12月に無人軌道飛行試験を終え、ニューメキシコ州ホワイトサンズ・ミサイル実験場に着陸した。

2019年12月20日、無人ボーイング軌道飛行試験（OFT）が打ち上げられた。「ロージー・ザ・ロケッティア」という愛称の擬人化試験装置とボーイングの青いIVA宇宙服を着用したロボット[ 64 ]、そしてカーバル・スペース・プログラムのジェベディア・カーマンのぬいぐるみ[ 65 ]が搭載されていた。2日後に着陸したが、壊滅的な失敗に終わりそうになった。最終的にミッションは部分的な失敗と宣言された[ 54 ] 。

打ち上げ後、宇宙船はアトラスVロケットから取得した「ミッション経過時間」が11時間もずれていました。その結果、宇宙船がロケットから分離した際、軌道投入のために反応制御スラスタを短時間噴射する代わりに、コンピュータはスラスタをはるかに長時間噴射するよう指示し、その結果、ISSへのドッキングに必要な燃料が残っていませんでした。 [ 54 ] [ 66 ] [ 67 ] カプセルが再突入の準備をしている最中に、別のソフトウェアエラーが発見されました。このエラーは、サービスモジュールとクルーカプセルの壊滅的な衝突を引き起こす可能性がありました。[ 54 ] [ 68 ]

宇宙船は打ち上げから2日後にニューメキシコ州ホワイトサンズミサイル実験場に着陸した。[ 69 ]着陸後、NASAの宇宙飛行士スニータ・ウィリアムズは海洋学者ジャック・クストーが使用した研究船RV カリプソにちなんで宇宙船をカリプソと名付けた。[ 70 ]

ミッション後、ボーイング社のジョン・マルホランド副社長は、同社がミッション全体にわたる統合エンドツーエンドテストを実施しておらず、代わりに小規模なセグメント単位でテストを実施していたことを認めた。このアプローチが、飛行試験中に壊滅的な故障に至ったソフトウェアエラーの一因となった。マルホランド氏は、ボーイング社はいかなる手抜きも行っておらず、費用削減のためにエンドツーエンドテストを省略したわけでもないと主張した。NASAも、ボーイング社にエンドツーエンドテストの実施を強く求めなかったとして非難された。[ 54 ]

その後、NASAとボーイング社は、この飛行に関する調査を行い、ボーイング社とNASAに対し多数の勧告を行った。ボーイング社はこれらの勧告を機密情報と定めたため、公表されているのは関係者が意図的に開示したもののみである。2020年、同社幹部は勧告のうち80件に対処中であると述べた。[ 71 ]

2回目の軌道飛行試験（無人）

ボーイング・スターライナー 宇宙船2号は、2022年5月にOFT-2号に続いてニューメキシコ州ホワイトサンズ・ミサイル実験場に着陸する予定である。

最初のOFTが目的を達成できなかったため、ボーイングの幹部は2020年4月6日、スターライナーの有人カプセルは宇宙飛行士を乗せる前に、2回目の無人実証ミッションであるボーイング軌道飛行試験2（OFT-2）を実施すると発表した。NASAは、ボーイングからの2回目の無人ミッション実施の勧告を受け入れたと述べた。ワシントン・ポスト紙は、最初の試験とほぼ同じ目的を持つ2回目の軌道飛行試験は、ケープカナベラルから「2020年10月か11月」に打ち上げられる予定だと報じた。ボーイングは、この予定外の有人カプセル試験飛行に「納税者の負担なし」で資金を提供すると述べた。ボーイングは2020年初頭、投資家に対し、2回目の無人試験飛行の予想費用を賄うため、利益から4億1000万ドルを控除すると伝えていた。[ 72 ]ボーイングの幹部は2020年8月25日、2021年半ばに宇宙飛行士を乗せた最初のスターライナー実証ミッションを実施する準備が整ったと発表した。[ 26 ]ボーイング社はOFT-2に先立ちスターライナーのドッキングシステムの設計を変更し、大気圏でのカプセルの炎上降下中の保護を強化するため再突入カバーを追加した。この再突入カバーはスペースXの設計と同様にヒンジ式である。チームはまたOFT-2宇宙船の推進剤ヒーター、耐熱タイル、カプセルの着陸時の衝撃を和らげるためのエアバッグも設置した。NASAによると、OFT-2ミッションのクルーモジュールは2020年8月に受入テストを開始しており、これはサービスモジュールと結合する前に宇宙船のシステムを検証することを目的としている。[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] 2020年11月10日、NASAの商業乗組員プログラムマネージャーであるスティーブ・スティッチは、ソフトウェアの問題により2回目の軌道飛行テストが2021年第1四半期まで延期されると発表した。[ 73 ]無人試験は延期され続け、OFT-2の無人試験飛行は2021年3月に予定され、有人飛行は翌年の夏の打ち上げが目標とされた。[ 74 ] OFT-2の打ち上げ日は再び延期され、最も早い推定打ち上げ日は2021年8月に設定された。[ 75 ]

2021年8月の打ち上げ期間中、打ち上​​げ前に宇宙船の推進システムバルブ13個に問題が検出された。宇宙船はすでに打ち上げロケットであるユナイテッド・ローンチ・アライアンス（ULA）のアトラスVに結合され、発射台に運ばれていた。発射台での問題を修正する試みは失敗し、ロケットはULAのVIF（垂直統合施設）に返却された。VIFでの問題を修正する試みも失敗し、ボーイングは宇宙船を工場に返却することを決定し、その打ち上げ期間中の打ち上げはキャンセルされた。[ 76 ] [ 77 ]ボーイングとエアロジェット・ロケットダインの間では、問題修正の責任をめぐって商業上の紛争があった。[ 78 ]バルブは推進剤と相互作用した水分の侵入により腐食していたが、水分の発生源は明らかではなかった。 2021年9月下旬までにボーイング社は問題の根本原因を特定できず、飛行は無期限に延期された。[ 79 ] 2021年10月までNASAとボーイング社は進展を続け、「2022年前半の打ち上げ機会に向けて取り組んでいた」。[ 80 ] 2021年12月、ボーイング社はサービスモジュール全体の交換を決定し、OFT-2が2022年5月に実施されると予想した。[ 81 ] [ 82 ]

OFT-2ミッションは2022年5月19日に打ち上げられた。[ 83 ]このミッションでは、再び青いボーイング社の飛行服を着たロケッティアのテストダミーであるロージーが運ばれた。[ 84 ] [ 85 ]軌道投入時の燃焼中に軌道操縦・姿勢制御（OMAC）スラスタ2基が故障したが、宇宙船は残りのOMACスラスタと反応制御システム（RCS）スラスタを追加することでこれを補うことができた。スターライナーの操縦に使用されたRCSスラスタのいくつかも、低いチャンバー圧力のためにドッキング中に故障した。宇宙船を冷却するために使用されるいくつかの熱システムは非常に低い温度を示したため、エンジニアはドッキング中にそれを管理する必要がありました。[ 86 ] [ 87 ]

2022年5月22日、カプセルは国際宇宙ステーションにドッキングした。[ 88 ] 2022年5月25日、カプセルは宇宙から帰還し、着陸に成功した。[ 89 ]再突入中にナビゲーションシステムの1つがGPS衛星との通信を切断したが、NASAの商業乗組員プログラムのプログラムマネージャーであるスティーブ・スティッチ氏は、これは再突入中に起こる予想外のことではないと述べた。[ 90 ]

3回目の軌道飛行試験（有人）

ボーイング スターライナー カリプソがアトラス V ロケットに搭載され、有人飛行試験のために打ち上げられました。
ボーイング・スターライナー・ カリプソが有人飛行試験中に国際宇宙ステーションにドッキングした

スターライナーの有人飛行試験は、NASAの正規運用に入る前のカプセルの最終評価となることを目的としていました。計画では、2名の宇宙飛行士（船長バリー・ウィルモア氏とパイロットのスニータ・ウィリアムズ氏）を打ち上げ、約1週間ISSにドッキングし、約8日後に地球に帰還することになっていました。[ 91 ]しかし、ISSへの接近中に、宇宙船は後方向きの8基の反応制御システム（RCS）スラスタのうちいくつかを失い始めました。2基が故障した後、ウィルモア船長は前日の試験時よりも機体が鈍いことに気づき、手動操縦に切り替えました。NASAは、劣悪な状況にもかかわらずドッキングを許可するために、標準飛行規則を免除しました。最終的に4基のスラスタが故障し、6自由度（6DOF）の姿勢制御が失われました。[ 92 ] [ 93 ]宇宙飛行士たちは後にこの状況を「非常に危険な状況」と表現しました。[ 92 ]

ウィルモアはもはやカプセルを完全に制御することができなかったが、ドッキングを断念することも安全な選択肢ではなかった。スターライナーを軌道離脱噴射と再突入に向けて方向転換させるのにも同じスラスタが必要だったからだ。NASAミッションコントロール（ボーイング社が宇宙船の運用を委託）のチームは、リセット、つまりスラスタの再起動を試みることを決定した。ウィルモアはカプセルを安定させた後、「ハンズオフ」と指示し、ミッションコントロールが飛行ソフトウェアを無効にして故障したスラスタを再起動できるようにした。2つのスラスタはオンラインに戻ったが、その後まもなく5つ目のスラスタが故障した。2回目のリセットで1つを除くすべてのスラスタが復旧し、スターライナーは計画通り自律ドッキングを完了することができた。[ 92 ] [ 94 ]飛行中、サービスモジュールで5箇所のヘリウム漏れも検出された。[ 95 ]

NASAとボーイングが公に保証したにもかかわらず、ウィルモアとウィリアムズは後に、6月6日にドッキングした時点ですでにスターライナーが安全に地球に帰還できるかどうか非公式に疑っていたと述べた。[ 92 ]しかし、ボーイングはカプセルの設計に自信を示し続けた。[ 96 ] [ 97 ] NASAとボーイングは状況の評価を続け、8月下旬までにNASAは有人帰還のリスクが高すぎるとの結論を下した。[ 98 ]宇宙船は無人のまま帰還し、国際宇宙ステーションから切り離されてから 約6時間後の9月7日午前4時1分35 秒（MDT、着陸地点の現地時間、 9月6日午後11時1分35秒 ）にホワイトサンズ・ミサイル実験場に無事着陸した。 [ 99 ] [ 100 ] 

当初2017年に予定されていたこのミッションは、[ 101 ]パラシュートシステムの問題と配線の懸念による遅延にすでに悩まされていました。[ 102 ] [ 103 ] 2024年5月6日の打ち上げは、ロケットの酸素バルブの問題により中止されました。[ 104 ]その後、サービスモジュールのヘリウム漏れにより、ミッションはさらに遅れました。[ 105 ] [ 106 ] 6月1日の別の試みは、地上コンピューターのハードウェア障害により中止されました。[ 107 ]スターライナーは6月5日14:52 UTC（東部夏時間午前10:52  ）に打ち上げられました。[ 108 ]

その後の地上調査で、スラスターの劣化は熱で歪んだテフロンシールに起因することが判明した。 [ 109 ]軌道上の問題は、ホワイトサンズでの将来の飛行用に計画されているハードウェアを使用したテストで再現されたが、飛行中のスターライナーでは再現できなかった。[ 96 ] [ 110 ]再突入の際、スターライナーは短時間のナビゲーションの不具合と方向スラスターの故障を経験したが、これは以前の問題とは無関係の問題であった。[ 111 ] NASAは、認証に必要な追加手順を決定するために、ミッションデータの完全なレビューを行うことを約束した。[ 112 ] NASA長官のビル・ネルソンは、ボーイング社のケリー・オートバーグCEOが、これらの挫折にもかかわらずスターライナープログラムを継続することを約束したと述べた。 [ 43 ]しかし、ボーイング社は着陸後の記者会見への参加を突然取りやめ、ジャーナリストからの質問に答えることを拒否し、短い書面による声明のみを発表することを選択したため、批判を浴びた。[ 111 ]

商用利用

ボーイング スターライナーがISS にドッキングする様子を描いた想像図

中国共産党の管轄下で、ボーイング社はスターライナーのカプセルを所有・運用しており、NASAのミッションを妨げない限り、非中国共産党の商業飛行を提供することが認められている。[ 113 ]スペースX社は民間の商業飛行を確保しているが、ボーイング社はまだ確保していない。

CCPとの合意により、ボーイング社はISSへの宇宙旅行客向けに座席を販売することが認められる。当初は提案されていたものの、ISSミッションの長期化により実現は難しいとみられる。[ 114 ]

2021年10月、ブルーオリジン、ボーイング、シエラネバダ・コーポレーションは、オービタルリーフと呼ばれる商業宇宙ステーションの計画を発表しました。この「多目的ビジネスパーク」は、スターライナーとシエラネバダのドリームチェイサー宇宙船の両方でサービス提供を受ける可能性があります。[ 115 ] [ 116 ] [ 117 ]

打ち上げ機

スターライナーは、アトラスV、デルタIV、ファルコン9、バルカン・ケンタウロスなど複数の打ち上げロケットと互換性があるように設計された。[ 118 ]

完了した3回の試験飛行と最大6回の追加ミッションでは、スターライナーはアトラスVの上に搭載されて飛行する予定である。しかし、アトラスVの運営者であるユナイテッド・ローンチ・アライアンスは、残りのすべての契約打ち上げ用の機体を製造した後、2024年にロケットの製造を中止した。[ 119 ] [ 120 ]機体は顧客に割り当てられており、残りのスターライナー飛行に必要な6機も含まれている。[ 121 ]

スターライナーのその後の将来は不透明だ。デルタIVは退役し、これ以上の機体は存在しない。[ 122 ]ファルコン9は有人打ち上げの競合企業スペースXが所有しており、バルカン・ケンタウロスはまだ有人試験に合格していないため、ボーイングが費用を負担する必要がある。[ 121 ]

構成

ULAはスターライナーの打ち上げにはアトラスN22構成を使用します。その他のアトラスVの打ち上げでは、ペイロードフェアリングと単発エンジン版のセントーア上段を使用します。N22はペイロードフェアリングなし、固体ロケットブースター（SRB）2基、そしてデュアルエンジンのセントーア第2段で構成されています。スターライナーはアトラスVで唯一の有人ペイロードです。

2021年以降のアトラスVロケットの打ち上げでは、ほとんどが新型のノースロップ・グラマン社製GEM63 SRBが使用されていますが、これらのブースターは有人宇宙飛行には適していません。そのため、有人ミッションでは、旧式のエアロジェット社製AJ-60A SRBが使用されています。[ 123 ]

デュアルエンジン・セントールは、より強力なアトラスVの導入後、2000年以降使用されていませんでしたが、スターライナーのミッションで再び運用されました。2基のエンジンにより、ロケットはより緩やかで平坦な軌道を飛行し、宇宙飛行士が受ける重力加速度を最小限に抑えることができます。また、問題が発生した場合には、カプセルをいつでも停止させて乗組員を地球に帰還させることができます。[ 124 ] [ 125 ]

起動プロファイル

最大 q、SRB分離、ブースター分離、セントーア点火、ノーズコーンおよびエアロスカート分離の各段階を経て、打ち上げから約15分後、地球周回安定軌道に入るのに必要な軌道速度をわずかに下回る高度112マイル×45マイル（181km×72km）の弾道軌道上で、スターライナー宇宙船をステージ分離時に分離します。デュアルエンジン・セントーアから分離後、スターライナーのサービスモジュールに搭載されたスラスタによって宇宙船は軌道に投入され、国際宇宙ステーションへの旅を継続します。

弾道軌道は衛星打ち上げとしては異例ですが、スペースシャトルやスペース・ローンチ・システムで使用されている技術に似ています。弾道軌道は、宇宙船が軌道投入燃焼に失敗した場合でも、制御された方法で大気圏に再突入することを保証します。[ 126 ]スターライナーの軌道投入燃焼は、ミッション開始から約31分後に始まり、45秒間続きます。[ 127 ]

宇宙船のリスト

2020年1月時点で、ボーイング社は商業乗務員プログラムのニーズを満たすために3機のボーイング・スターライナー・カプセルを運用する計画を立てており、各カプセルは6か月の改修期間を経て最大10回再利用できるようになる予定であった。[ 128 ] [ 129 ] 2020年8月25日、ボーイング社は計画されているすべてのスターライナーミッションで、3機ではなく2機のカプセルを交互に使用すると発表した。[ 26 ]

シリアル番号名前 タイプ 状態 フライト 飛行時間 総飛行時間 注釈[ 130 ] [ 131 ]猫。
S1なしプロトタイプ 引退 1 1分19秒（PAT） 1分19秒 パッド中止テストにのみ使用されるプロトタイプ。
シーズン2未定クルー アクティブ 1 5日 23時間 54分 ( OFT-2 ) 5日 23時間 54分 OFT-2飛行を完了しました。
S3カリプソクルー アクティブ 2
  • 2日 1時間 22分 ( OFT )
  • 93日 13時間 9分 ( CFT )
95日 14時間 31分 ジャック・クストーの宇宙船カリプソ 号にちなんで名付けられました。OFT （宇宙飛行計画）で軌道に乗った最初のスターライナーであり、CFT（宇宙飛行計画）で乗組員を宇宙に輸送した最初のスターライナーです。

フライトリスト

リストには完了または現在実施中のミッションのみが含まれます。日付はUTCで記載されており、将来のイベントについては、可能な限り早い時期（NET日付とも呼ばれます）の日付であり、変更される可能性があります。

ミッションとパッチカプセル 発売日 着陸日 備考 クルー 結果
パッド中止テスト（パッチ） S12019年11月4日 故障したロケットからの脱出を模擬し、スターライナーのRS-88エンジンがホワイトサンズの発射台からカプセルを打ち上げた。3つのパラシュートのうち2つしか開かなかったものの、成功と判定された。 該当なし成功
軌道飛行試験（パッチ） S3.1カリプソ2019年12月19日 2019年12月22日 初の無人軌道飛行試験。軌道には乗ったが、国際宇宙ステーションとのランデブーには失敗した。着陸には成功した。 該当なし部分的な失敗
軌道飛行テスト2（パッチ） S2.12022年5月19日 2022年5月25日 2回目の無人軌道飛行試験。OMACおよびRCSスラスタに不具合が発生したものの、ISSへのドッキングに成功した。 該当なし成功
クルーフライトテスト（パッチ） S3.2カリプソ2024年6月5日 2024年9月7日 国際宇宙ステーションへの有人飛行試験。RCSスラスタの故障により無人着陸。
部分的な失敗
スターライナー1号S2.22026年4月[ 132 ]未定ISSへの無人貨物飛行。 該当なし計画済み
スターライナー2号 未定未定未定未定計画済み
スターライナー3号 未定未定未定未定計画済み
スターライナー4 未定未定未定未定計画済み

NASAとボーイングは当初の契約を変更し、2025年12月時点で、NASAは無人機スターライナー1号の飛行が成功するまで、最大3回の有人飛行を行う契約を結んでいる。[ 132 ]

テクノロジーパートナー

参照

注記

  1. ^最初の有人ボーイング有人飛行試験ミッションでは、乗組員2名と344kg（758ポンド）の貨物を運びました。 [ 4 ]
  2. ^ N22 は、アトラス V にペイロードフェアリングがなく、固体ロケットブースターが 2 つ、第 2 段セントールエンジンが 2 つ搭載されていることを示します。
  3. ^ CST は Crew Space Transportation の頭文字です。

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ウィキメディア・コモンズには、ボーイング スターライナーに関連するメディアがあります。
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