ボーイングのスターライナーがついに飛行、しかしミッションコントロールはさらなるヘリウム漏れを報告

数年にわたる遅延の後、ボーイング社のスターライナー宇宙船は水曜日にようやくフロリダから軌道に乗り、NASAのベテラン宇宙飛行士2人を長らく延期されていた国際宇宙ステーションへの試運転航海に送り出した。

スターライナーカプセルは、東部夏時間午前10時52分（協定世界時14時52分）にユナイテッド・ローンチ・アライアンスのアトラスVロケットに搭載されて打ち上げられた。15分後、2つの固定式ブースターとロシアのRD-180エンジンを搭載したコアステージを取り外した後、アトラスVのセントール上段がスターライナーを目標地点に切り離し、宇宙ステーションへの約26時間に及ぶ追跡を開始した。宇宙ステーションへのドッキングは、木曜日東部夏時間午後12時15分（協定世界時16時15分）の予定で、NASAの宇宙飛行士ブッチ・ウィルモアとスニ・ウィリアムズは地球に帰還するまで少なくとも1週間をそこで過ごすことになる。

ＮＡＳＡのビル・ネルソン長官は、水曜日の打ち上げ直後の発言で、元米海軍パイロットのウィルモア氏とウィリアムズ氏が「この宇宙船を隅々までテストし」、ボーイング社のスターライナーがＩＳＳへの６カ月間の乗組員交代ミッションの運用準備が整っていることを確認すると述べた。

長い間待ち望まれていた

これはNASAとボーイングにとって大きな瞬間だ。スターライナーの試験飛行の打ち上げにより、NASAは宇宙飛行士を低地球軌道に運ぶ2機の独立した商用宇宙船の入手に一歩近づいた。これは同局が15年前に取り組み始めた構想の要となるものだ。ボーイングにとって、スターライナーに搭乗した宇宙飛行士の初打ち上げは、かつては名声を博した航空宇宙請負業者が主力機737ジェット旅客機の安全性の懸念と格闘している最中に行われる。

NASAは2014年にボーイング社にスターライナー宇宙船の開発を完了するための42億ドルの契約を交付し、2017年から宇宙飛行士をカプセルに乗せて飛行させることを目標としている。同社は2010年、ファーンボロー国際航空ショーで、後にスターライナーとなる宇宙船（当時はCST-100としてのみ知られていた）を初めて発表した。

2010年の発表で、ボーイングの役員らはCST-100宇宙船の運用開始を2015年に宣言したいと述べていたが、当初議会はスペースシャトル退役後の新しい商業有人宇宙船の開発を支援するためにNASAが必要としていた資金を割り当てなかった。その後、ボーイングは数多くの技術的問題に遭遇し、地上試験中に大規模な燃料漏れが発生し、2019年には宇宙ステーションへの無人試験飛行が中止され、さらにバルブ腐食による遅延が発生した。2022年の別の試験飛行ではボーイングの主要な目標がすべて達成され、有人試験飛行の準備が整った。

しかし昨年、ボーイング社がスターライナー宇宙船内の電線束に誤って可燃性テープを使用していたことが当局によって発覚し、スケジュールが再び遅れた。エンジニアらはまた、カプセルのパラシュートシステムの部品を再設計する必要があることに気付き、乗組員の試験飛行は2024年に延期された。これらの遅延により、ボーイング社は自社の財源から15億ドル近くの損失を被った。NASAとボーイング社の契約は固定価格であるため、米国納税者はコスト超過の責任を負わなかった。

一方、NASAがボーイングとともに商業乗組員プログラムで支援したスペースXのクルードラゴン宇宙船は、2020年に宇宙飛行士を乗せて飛行を開始した。現在までにNASAと民間顧客向けに13回の乗組員ミッションを打ち上げている。

スターライナーの乗組員テスト飛行は、5月6日と6月1日に2回試みられたが、いずれもアトラスVロケットのバルブの故障と発射台の地上コンピューターの電源故障により中断された。この2回の打ち上げ試行の間に、エンジニアらはスターライナーのサービスモジュールから少量だが持続的なヘリウム漏れを発見した。宇宙船が内部タンクから操縦スラスタに推進剤を送り出すために使用するヘリウムは不活性ガスで無毒であり、管理者らは最終的に漏れは安定しており、ミッションに許容できないリスクを加えるものではないと判断した。

その結果、6月1日の打ち上げ計画を進めることが承認され、その後水曜日に再度カウントダウンが行われ、スターライナーの打ち上げ成功で締めくくられた。飛行初期に達成されたマイルストーンは、宇宙船が順調に機能していることを示していた。

「我々はミッションに向けて出発しました」とウィルモア氏は水曜日の午後、ヒューストンのミッションコントロールセンターに無線で伝えた。「そして、正直に言って、あの上昇に皆さんを同行できたらよかったのにと思います。とても興奮しました。」

「実際に打ち上げられたことに少しショックを受けた」とウィリアムズ氏は語った。この2人の宇宙飛行士が宇宙への打ち上げを期待してスターライナーのカプセルに搭乗したのは、先月中止された2回の打ち上げ試みに続いて、今回が3回目だった。

「惑星から飛び降りて、アトラスVが動くのを感じるのはとてもクールでした」とウィリアムズ氏は語った。「あちこちで少し衝撃があり、Gも少しありました。」

これは、水曜日に100回目のミッションを終えたULAのアトラスVロケットで乗組員が打ち上げられた初めてのケースでもある。また、1963年のNASAのマーキュリー計画の最終飛行以来、伝説的なアトラスロケットファミリーのロケットで宇宙飛行士が打ち上げられた初めてのケースでもある。

打ち上げから数時間後、ウィルモアとウィリアムズはスターライナーの操縦を交代で担当し、自動化が失敗した場合に乗組員が手動でスターライナーを操縦できることをデモンストレーションで示した。これらのチェックアウトはすべてうまくいったように見えた。

「スニと私は手動で操縦してみましたが、シミュレーターよりも正確です」とウィルモア氏は言う。「つまり、停止したい数字に正確に停止するのです。その正確さは実に驚くべきものです。」

1つの漏れが3つになる

ウィルモア氏は水曜午後、地上管制官と会談し、これまでのところスターライナーの試験飛行は「順調に進んでいる」と述べた。しかし、木曜の宇宙ステーションへのドッキングを前に乗組員が夜間の睡眠シフトの準備をしている最中、ボーイングのカプセルで新たに2か所のヘリウム漏れが見つかった。

宇宙船のサービス モジュールには、スターライナーの推進システムのほとんどが収容されており、これには 20 基の大型軌道操縦エンジンと、微調整や細かい調整を行うための 28 基の低出力の反応制御システム スラスタが含まれます。スターライナーには、サービス モジュールの周囲に 4 つの犬小屋型の推進ポッドがあり、各スラスタ パックにはヒドラジン燃料、四酸化窒素酸化剤、ヘリウム加圧剤のラインが配線されています。

2 つのヘリウム マニホールドが各ドッグハウスにヘリウムを供給しています。スターライナーの打ち上げ前に発見された漏れは、左舷ドッグハウス ポッドの 1 つのマニホールドのフランジにまでさかのぼります。水曜日遅く、エンジニアはさらに 2 つのヘリウム漏れを発見しました。1 つは左舷ドッグハウスの別のマニホールドから、もう 1 つはサービス モジュールの上部にあるドッグハウスからでした。

ボーイング社のエンジニア、ブランドン・バロウズ氏は、NASA TVのスターライナー試験飛行の生中継で放送された討論の中で、2件の新たなヘリウム漏れを「小規模」と表現した。これらの漏れは、地上での既知の漏れのトラブルシューティング中には現れなかった。

この発見により、スターライナーの8つのヘリウムマニホールドのうち3つに漏れの兆候が見られるようになった。

「また2、3回ヘリウム漏れを検知したようだ」とミッションコントロールで宇宙船通信員（CAPCOM）を務めるエンジニアのニール・ネガタ氏は言った。「またヘリウム漏れを検知したというのはどういうことか正確に調べる準備はできているから、教えてくれ」とウィルモア氏は数分後に地上に無線で伝えた。

ネガタ氏はウィルモア氏に対し、新たにヘリウム漏れが判明したマニホールドを隔離し、打ち上げ前から漏れていることが分かっているマニホールドは開いたままにしておくと語った。「これにより、チームは宇宙船を管理できるようになります」とバロウズ氏は語った。

ウィルモア氏とウィリアムズ氏が木曜早朝に睡眠シフトから目覚めた後、地上管制官は乗組員に対し、宇宙船は依然として宇宙ステーションでのランデブーとドッキングを進めることができると伝えた。

NASAの商業乗組員プログラムマネージャー、スティーブ・スティッチ氏によると、既知のヘリウム漏れがある状態での打ち上げに慣れる前に、エンジニアたちは、たとえ既存の漏れが悪化したとしても、スターライナー宇宙船はさらに最大4回のヘリウム漏れに対処できると判断したという。

「これは難しいシステムです」とスティッチ氏は先月記者団に語った。「これは高圧システムであり、ヘリウムは非常に小さな分子なので漏れやすいのです。」

水曜日の夜遅く、2つのヘリウムマニホールドが閉じられた状態で、宇宙船の28個の反応制御システムのスラスターのうち6個が無効になった。カプセルはスラスターの一部で作動する能力があり、バロウズ氏は、ボーイング社の技術者らは「ヘリウムシステムは飛行に安全である」と考えていると述べた。

ミッションコントロールは木曜日早朝、スターライナーの乗組員に対し、ドッキング前に故障したジェット機を回収する予定であると伝えた。

「これは予想外のことではなく、我々はこのようなケースを想定して計画している」とバロウズ氏は語った。「チームは、ISSとのドッキングとランデブーという我々のミッションを完了するために、適切な構成になっていることを確認するために作業を行う予定だ。」

ヘリウム漏れに関する詳細情報は、木曜日の東部夏時間午前 7 時 (UTC 午前 11 時) に更新されました。