تجميع وإطلاق تاكسي الفضاء الخاص من طراز بوينج CST-100 - مقابلة واحدة مع كريس فيرجسون ، قائد المكوك الأخير ؛ الجزء 2
ستنقل كبسولة الفضاء المأهولة من طراز Boeing CST-100 في رحلة مجانية في مدار أرضي منخفض أطقم رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية. الائتمان: بوينغ
تم تحديث القصة [/ caption]
KENNEDY SPACE CENTER ، فلوريدا - تتوقع بوينج أن تبدأ 'عمليات التجميع الخاصة بنا تجاري CST-100 كبسولة مأهولة قريبًا في مركز كينيدي للفضاء ، 'قال كريس فيرجسون ، قائد رحلة المكوك الأخيرة لناسا والمدير الحالي لطاقم بوينج وعمليات البعثة ، لـ Universe Today في مقابلة فردية حصرية حول جهود Boeing الفضائية. في الجزء الأول ، وصف فيرغسون أول رحلة اختبار مدارية إلى محطة الفضاء الدولية المحددة لعام 2017 - هنا .
في الجزء 2 ، نركز مناقشتنا على إستراتيجية Boeings للبناء والإطلاق CST-100 'تاكسي الفضاء' كمحاولة فضائية تجارية حقًا.
سأبدأ في البداية ؛ أين ستبني بوينج CST-100؟
قال فيرجسون: 'سيتم تصنيع CST-100 في مركز كينيدي للفضاء (KSC) في فلوريدا داخل شماعات مكوك سابقة تُعرف باسم Orbiter Processing Facility 3 ، أو OPF-3 ، والتي [تحولت الآن إلى] منشأة بوينج للمعالجة'. أنا. 'سيتم توظيف أكثر من 300 شخص.'
كريس فيرجسون ، آخر قائد لمكوك فضاء أتلانتس ، يختبر كبسولة Boeing CST-100 التي قد تنقل رواد الفضاء الأمريكيين إلى محطة الفضاء الدولية في عام 2017. يشغل فيرجسون الآن منصب مدير Boeing للطاقم والبعثات لبرنامج Commercial Crew الذي يتنافس للحصول على تمويل من وكالة ناسا. الائتمان: ناسا / بوينج
خلال حقبة المكوك ، كانت مرافق المعالجة المدارية الثلاثة التابعة لناسا بمثابة خلية نحل دائمة للنشاط لآلاف عمال المكوك المنهمكين في تجديد المركبات المدارية المهيبة لمهماتهم القادمة إلى الفضاء. ولكن بعد رحلة فيرغسون الأخيرة في مهمة STS-135 إلى محطة الفضاء الدولية في عام 2011 ، سعت ناسا إلى استخدامات جديدة للمنشآت الخاملة الآن.
لذلك وقعت Boeing عقد إيجار OPF-3 مع Space Florida ، وهي وكالة حكومية أنفقت حوالي 20 مليون دولار لتحديث شماعات 64000 قدم مربع تقريبًا للتصنيع عن طريق تمزيق جميع السقالات والمعدات والمعدات التي لم تعد ضرورية في عصر المكوك والتي كانت تستخدم سابقًا لمعالجة المدارات بين المهمات المدارية.
تستحوذ شركة Boeing على عقد إيجار OPF-3 في أواخر يونيو 2014 بعد حفل تسليم رسمي من Space Florida. يبدأ التجمع بعد ذلك بوقت قصير.
متى سوف المركبة الفضائية CST-100 بدء التصنيع؟
أوضح فيرجسون: 'القطع تأتي واحدة تلو الأخرى من جميع أنحاء البلاد'. 'بدأت بالفعل أجزاء من البائعين لدينا في الظهور لمقال الاختبار الخاص بنا.
'سيبدأ قريبًا تجميع المقالة التجريبية في فلوريدا.'
يتم تصميم CST-100 في مركز دعم المنتجات في هيوستن التابع لشركة Boeing في تكساس.
إنها كبسولة قابلة لإعادة الاستخدام تتكون من طاقم ووحدة خدمة يمكنها نقل مزيج من البضائع وما يصل إلى سبعة من أفراد الطاقم إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) ويجب أن تفي بمعايير صارمة للسلامة والموثوقية.
كيف سيتم تصنيع وعاء الضغط؟ هل ستشمل اللحام بالخلط الاحتكاكي كما هو الحال بالنسبة لـ اوريون ناسا كبسولة مأهولة الفضاء السحيق؟
قال 'لا توجد لحامات'.
'يأتي وعاء الضغط من شركة Spincraft ، وهي شركة لتصنيع الطائرات في ولاية ماساتشوستس.'
تتمتع Spincraft بخبرة واسعة في مجال المركبات الفضائية في بناء الدبابات والمكونات الأساسية المتنوعة للمكوك والصواريخ الأخرى.
'يتم إنتاج الكبسولة بواسطة Spincraft باستخدام عملية خالية من اللحام. لقد تم تصنيعها كقطعة واحدة من خلال عملية شكل مغزول الملكية وتم تشكيلها من قطعة معدنية كبيرة '.
يبلغ قطر الكبسولة 4.56 مترًا (175 بوصة) تقريبًا.
'سيتم تصنيع وحدة الخدمة في فلوريدا.'
يبلغ طول الطاقم ووحدات الخدمة المشتركة حوالي 5.03 متر (16.5 قدمًا).
'في غضون عامين في عام 2016 ، لدينا CST-100 سيبدو مثل Orion EFT-1 الكبسولة تعمل الآن في KSC ، وهي شبه مكتملة [وجاهزة للرحلة التجريبية الأولى]. Orion قادم حقًا ، 'ابتسم فيرجسون بينما كان يفكر في مستقبل مشرق لرحلات الفضاء المأهولة بالولايات المتحدة.
إنه حزين لأنه قد مر أكثر من 1000 يوم منذ هبوط طاقمه داخل المكوك أتلانتس في يوليو 2011.
نسخة مبكرة من نموذج وعاء الضغط Boeing CST-100 داخل OPF-3 وتحيط به سقالات عصر المكوك في مركز كينيدي للفضاء ، فلوريدا. الائتمان: كين كريمر - kenkremer.com
مع تاريخ Boeing الطويل في تصنيع الطائرات والفضاء ، تم تصميم وبناء CST-100 كمحاولة تجارية حقيقية.
لذلك ، فإن فريق المركبات الفضائية قادر على الوصول إلى أقسام بوينج المختلفة والطيف الهندسي المتنوع والاستفادة من ثروة هائلة من الخبرات الداخلية ، مما قد يمنحهم ميزة على منافسي الطاقم التجاري مثل سبيس إكس وسييرا نيفادا كورب.
ومع ذلك ، فإن تصميم وبناء مركبة فضائية مأهولة جديدة تمامًا مهمة شاقة لأي شخص. ولم تقم أي دولة أو شركة بذلك منذ عقود.
ما مدى صعوبة هذا الجهد لإنشاء CST-100؟ - وافعل ذلك بتمويل ضئيل للغاية من ناسا وبوينغ.
'حسنًا ، لقد تم محو أي فكرة مسبقة لدي حول بناء مركبة فضائية ذات تصنيف بشري تمامًا. هذا عمل شاق حقًا لبناء مركبة فضائية مصنفة من قبل الإنسان! ' أكد فيرجسون.
'والميزانية صغيرة جدًا - بدون عقد حكومي مربح كما تم استخدامه في الماضي لبناء هذا النوع من المركبات الفضائية.'
'ميزانيتنا الآن هي أمر أقل حجمًا من بناء المكوك - والذي كان يتراوح بين 35 و 42 مليار دولار في عام 2011. الميزانية أقل بكثير الآن '.
اقرأ المزيد عن متاعب حالة تمويل الطاقم التجاري لوكالة ناسا في الجزء 1 .
حجم الفريق الآن هو مجرد جزء بسيط مما كان عليه بالنسبة لسفن الفضاء الأمريكية السابقة المأهولة.
'لذا ، لدعم هذا لدينا فريق صغير جدًا.'
'فريق CST-100 المكون من بضع مئات من الأشخاص يعمل بجد للغاية!'
للمقارنة ، كان على مكوك الفضاء 30 ألف شخص يعملون عليه في الذروة. بحلول أوائل عام 2011 كان هناك 11000. سافرنا على متن STS-135 مع 4000 شخص فقط في يوليو 2011. '
طاقم مكوك ناسا الأخير في مهمة STS-135 يحيي وسائل الإعلام وعمال المكوك أثناء انقلاب Atlantis من شماعات معالجة OPF-1 إلى VAB في KSC خلال مايو 2011. من اليسار: ريكس والهايم ، قائد المكوك كريستوفر فيرجسون ، دوغلاس هيرلي وساندرا ماغنوس . قام جميع الطاقم المخضرم بتسليم وحدة Raffaello اللوجيستية متعددة الأغراض (MPLM) والإمدادات العلمية والأحكام والأجزاء الفضائية إلى محطة الفضاء الدولية (ISS).
الائتمان: كين كريمر - kenkremer.com
فلسفة تصميم بوينج واضحة ومباشرة. أكد فيرغسون لي: 'إنها رحلة بسيطة إلى الفضاء والعودة منه'.
بعد ذلك تحولنا إلى الموقر صاروخ أطلس الخامس التي ستطلق تاكسي الفضاء المقترح من بوينج. ولكن قبل أن يتمكن من إطلاق الأشخاص ، يجب أولاً أن يكون مصنفًا بشريًا ، ومعتمدًا على أنه آمن ومجهز بنظام اكتشاف الطوارئ (EDS) لإنقاذ حياة رواد الفضاء في جزء من الثانية في حالة حدوث شذوذ مفاجئ وكارثي أثناء الرحلة.
تنتظر كبسولة الطاقم CST-100 الإقلاع على متن مركبة الإطلاق Atlas V في Cape Canaveral في مفهوم هذا الفنان. الائتمان: بوينغ
يبني تحالف الإطلاق المتحد (ULA) مرحلتين Atlas V وهو مسؤول عن التصنيف البشري للسيارة التي تتمتع بسجل إطلاق لا تشوبه شائبة تقريبًا لتعزيز مجموعة واسعة من السيارات الأمريكية المتقدمة الأقمار الصناعية العسكرية ومستكشفو العلوم الروبوتية الفريدون من نوعه التابعون لوكالة ناسا فضول و جونو و مافن و رسائل الوسائط المتعددة في رحلات الاستكشاف البعيدة بين الكواكب.
ما هي التعديلات المطلوبة لتقييم الرجل لـ Atlas V لإطلاق البشر على Boeing's CST-100؟
أوضح فيرجسون: 'سنطلق على Atlas V الذي يتم تعديله ليتوافق مع معايير التقييم البشري NPR التابعة لناسا فيما يتعلق بالتكرار والمستويات المطلوبة لتحمل الأخطاء'.
'لذا فإن الصاروخ سيحظى بكل الأمان الذي تريده ناسا عندما يطير على البشر.'
'الآن مع CST-100 يمكنك القيام بكل ذلك في حزمة أصغر [مقارنة بالمكوك].'
'سيتم أيضًا تعديل Atlas V بواسطة ULA ليشمل نظام اكتشاف الطوارئ (EDS). إنه نظام لا يختلف عما كان لدى أبولو وجيميني ، والذي كان بدائيًا بدرجة أكبر ولكنه تطور تمامًا ليومه '.
“سيراقب EDS المعلمات الهامة مثل درجة الانحدار ، واللف ، ومعدلات الانعراج ، ومعلمات المحرك الحرجة. يقيس الوقت المستغرق في الأهمية. أنت تعلم أن وقت الأهمية الحرجة لبعض حالات الفشل قصير جدًا لدرجة أنهم لم يعتقدوا أن البشر يمكن أن يتفاعلوا معها في الوقت المناسب. لذلك كانت آلية في الأساس '.
'لذا إذا شعرت [EDS] برحلات كبيرة في الانحراف أو الانعراج ، فسوف تتخلى عن نفسها بنفسها. وسيبدأ نظام الهروب تلقائيًا '.
يعد Atlas V موثوقًا للغاية بالفعل. نظام EDS هو أحد الأنظمة القليلة التي يجب إضافتها لرحلات البشر؟
'نعم.'
'أردنا أيضًا إجهاض أداء أفضل لنظام التشغيل مع المرحلة العليا من Centaur ذات المحركين التي اخترنا استخدامها بدلاً من المحرك الواحد Centaur.'
والغرض من ذلك هو إيقاف تشغيل محرك Centaur [في حالة الطوارئ] '.
'لقد طار محرك Centaur ذو المحركين عدة مرات. لكنها لم تطير أبدًا على متن Atlas V. لذلك هناك القليل من إعادة التأهيل والتأهيل التي يتعين على ULA القيام بها لمواكبة ذلك أيضًا '.
هل هذا يتطلب الكثير من العمل؟
'لا يبدو أن ULA تعتقد أن العمل الذي يتعين القيام به هو كل هذه الأهمية. هناك بعض العمل الذي يتعين القيام به '.
لذلك فهي ليست خادمة. هل يمكن لـ ULA تلبية جدول إطلاق 2017 الخاص بك؟
'نعم.'
'قبل أن يفشل المحرك ، فإنه يهتز. لذلك عندما تتحدث عن 'الخطوط الحمراء' الآلية ، عليك أن تكون حريصًا أولاً 'لا تؤذي' - ولا تجعل الموقف أكثر سوءًا. '
صرح فيرجسون 'لذلك سنرى كيف تقوم ULA ببناء هذا'.
تصور فكرة الفنان المركبة الفضائية CST-100 التابعة لشركة Boeing وهي تنفصل عن المرحلة الأولى من مركبة الإطلاق ، وهي صاروخ United Launch Alliance Atlas V ، بعد الإقلاع من محطة Cape Canaveral الجوية في فلوريدا. الائتمان: بوينغ
يتوقف مستقبل مشروع CST-100 على ما إذا كانت وكالة ناسا تمنح شركة Boeing عقدًا لمواصلة أعمال التطوير والتجميع في الجولة التالية من التمويل (التي يطلق عليها CCtCAP) من برنامج الطاقم التجاري (CCP) التابع للوكالة. تعزز أموال CCP الأولية تطوير مركبة فضاء بشرية تجارية أمريكية آمنة وموثوقة وجديدة إلى مدار أرضي منخفض كشراكة بين القطاعين العام والخاص.
من المتوقع إعلان وكالة ناسا عن الفائزين بعقود CCP في أواخر صيف 2014.
استنادًا إلى مناقشاتي مع مسؤولي ناسا ، يبدو من المحتمل أن الوكالة يمكنها اختيار فائزين اثنين على الأقل للمضي قدمًا - لتحفيز المنافسة وبالتالي الابتكار - من بين شركات الطيران الأمريكية الثلاث المتنافسة.
إلى جانب طائرة بوينج CST-100 ، فإن سبيس اكس تنين وسييرا نيفادا ملاحق الاحلام المركبات أيضًا قيد التشغيل للحصول على عقد لاستعادة قدرة أمريكا على نقل البشر إلى مدار الأرض ومحطة الفضاء الدولية (ISS) بحلول عام 2017.
في الجزء 3 سنناقش مع كريس فيرجسون متطلبات عدد ومن سيسافر على متن CST-100 وأكثر من ذلك بكثير. تأكد من اقرأ الجزء الأول هنا .
نسخة مبكرة من نموذج كبسولة Boeing CST-100 ، منظر داخلي. الائتمان: كين كريمر - kenkremer.com
ترقبوا هنا كين استمرار Boeing و SpaceX و Orbital Sciences و Commercial space و Orion و Curiosity و Mars rover و MAVEN و MOM والمزيد من أخبار رحلات الفضاء الكوكبية والبشرية.
………
عرض كين القادم: Mercy College ، NY ، 19 مايو: 'Curiosity and the Search for Life on Mars' و 'NASA’s Future Crewed Spaceships'.
سيشبه إطلاق Boeing CST-100 التاكسي الفضائي على قمة Atlas V Booster هذه الصورة لمركبة MAVEN الفضائية التابعة لناسا والتي كانت متجهة إلى المريخ والتي أطلقتها Atlas V من مجمع Space Launch 41 في محطة Cape Canaveral الجوية في 18 نوفمبر 2013. الصورة مأخوذة من سطح السفينة مبنى تجميع المركبات (VAB) في مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا. الائتمان: كين كريمر / kenkremer.com
ترسو مركبة بوينج CST-100 في محطة الفضاء الدولية. الائتمان: بوينغ
يلتقي قائد المكوك STS-135 كريس فيرجسون (يمين) وكين كريمر (الكون اليوم) في الطوارئ M-113 Tank Practice خلال أحداث ما قبل الإطلاق للطاقم في مركز كينيدي للفضاء في الأسابيع التي سبقت انطلاق أتلانتس في 8 يوليو 2011. الائتمان: كين كريمر- kenkremer.com