Mit dem Rücktritt des Space Shuttles im Jahr 2011 ist die NASA auf ihre russischen Kollegen angewiesen, um Astronauten zur Internationalen Raumstation (ISS) zu schicken und zurückzubringen. In der Hoffnung, die inländische Startfähigkeit auf amerikanischem Boden wiederherzustellen, hat die NASA im Rahmen ihres Commercial Crew Program (CCP) mit Luft- und Raumfahrtentwicklern wie SpaceX und Boeing einen Vertrag über die Entwicklung von Crew-fähigen Raumfahrzeugen abgeschlossen.
Nach Jahren der Entwicklung gelang es Boeing, ihre zu bekommen CST-100 Starliner bereit für den ersten Testflug am 20. Dezember 2019. Leider kam es während der Mission zu einem Schluckauf, der das Andocken des Raumfahrzeugs an die ISS verhinderte. Nach einer unabhängigen Überprüfung der Mission haben die NASA und Boeing festgestellt, dass vor dem Ziel 61 Korrekturmaßnahmen ergriffen werden müssen Starliner kann wieder fliegen.
Das CalypsoEs sollte angemerkt werden, dass es erfolgreich von der Cape Canaveral Air Force Station aus gestartet wurde und sicher nach Hause kam (Aufsetzen in der Nähe von White Sands, New Mexico) - was beweist, dass das Design platzwürdig ist. Das Raumschiff hatte jedoch während des Fluges einen "verstrichenen Zeitsteuerungsfehler", der dazu führte, dass seine Triebwerke eine intensive Phase der Triebwerksaktivität erlebten, die einen Großteil des Treibstoffs des Raumfahrzeugs verbrannte.
Aufgrund dieser vorzeitigen Verbrennung beschlossen die Missionsleiter, das geplante Rendezvous des Raumfahrzeugs mit der ISS zu schrubben und das zu bringen Calypso Zuhause. Nach Durchsicht der Missionsdaten wurden drei Hauptanomalien festgestellt, von denen angenommen wird, dass sie zu dem Fehler beigetragen haben. Dazu gehörten zwei Software-Codierungsfehler sowie ein unerwarteter Verlust der Kommunikation zwischen Raum und Boden.
Kurz danach wurde ein gemeinsames unabhängiges NASA-Boeing-Überprüfungsteam gebildet, um diese drei Anomalien zu untersuchen. Im Verlauf ihrer Untersuchung identifizierte das Team verschiedene technische und organisatorische Probleme im Zusammenhang mit der Arbeit von Boeing. Gleichzeitig führte die NASA eine Überprüfung ihrer Beteiligung am Flugtest durch und identifizierte mehrere Bereiche, in denen sie Verbesserungen hinsichtlich ihrer Teilnahme vornehmen könnten.
Die erste Anomalie mit der Bezeichnung „Mission Elapsed Timer (MET)“ trat nach der Trennung des Raumfahrzeugs mit der Trägerrakete Altas V auf. Zu diesem Zeitpunkt ist die Starliner wurde programmiert, um einige Manöver auszuführen, die an den Missions-Timer gebunden sind. Aufgrund eines Codierungsfehlers kann die Starliner synchronisierte seine Uhr mit der Rakete, was dazu führte, dass das Raumschiff glaubte, es sei nach der Trennung an einem anderen Punkt in der Mission.
Die zweite Anomalie, das "Service Module Disposal Burn", trat während des StarlinerTrennungssequenz von Besatzung und Servicemodul. Dieser Softwarefehler hat die Starliner seine Korrekturstrahlruder zur falschen Zeit abzufeuern und zu viel Treibstoff des Raumfahrzeugs zu verbrauchen. Last but not least gab es die Anomalie „Space-to-Ground Communications (S / G)“, die das Flugsteuerungsteam daran hinderte, rechtzeitig Korrekturmaßnahmen zu ergreifen.
Wie die Überprüfung ergab, gab es ein Problem mit der zeitweiligen S / G-Vorwärtsverbindung, das die Kontrollfähigkeit des Flugsteuerungsteams beeinträchtigte Starliner während der Mission. Diese Probleme stellten alle ein erhebliches Risiko für zukünftige Missionen mit Besatzung dar. Insgesamt identifizierte das Überprüfungsteam 61 Korrektur- und Vorbeugungsmaßnahmen, um die beiden Software-Anomalien zu beheben, die in vier Kategorien unterteilt waren.
Laut einer in NASA-Blogs veröffentlichten Erklärung gehören dazu:
- Führen Sie Codeänderungen durch: Boeing überprüft und korrigiert die Codierung für die Verbrennung des abgelaufenen Zeitgebers und der Entsorgung des Servicemoduls.
- Verbessern Sie das fokussierte Systems Engineering: Boeing wird seinen Überprüfungsprozess einschließlich besserer Peer- und Control Board-Überprüfungen verstärken und seine Schulung für Softwareprozesse verbessern.
- Verbessern Sie das Testen von Software: Boeing wird die Genauigkeit beim Testen seiner Software in allen Flugphasen erhöhen. Dies beinhaltet verbesserte End-to-End-Tests mit den Simulationen oder Emulatoren, die dem tatsächlichen Flugsystem ähnlich genug sind, um Probleme angemessen aufzudecken.
- Produktintegrität sicherstellen: Boeing wird die Softwarecodierung überprüfen, wenn Änderungen am Hardwaredesign in das Systemdesign implementiert werden.
Das Überprüfungsteam untersucht noch immer die zeitweise auftretende Kommunikationsanomalie zwischen Raum und Boden und wird bis Ende März einen Abschlussbericht veröffentlichen. Sie haben jedoch die Hauptursache identifiziert und in der Zwischenzeit spezifische Hardware-Verbesserungen empfohlen. Anscheinend war das Problem auf Hochfrequenzstörungen zurückzuführen, die auftraten, als das Raumschiff kurz zwischen zwei anderen Satelliten passierte.
Zusätzlich zu den angesprochenen Softwareproblemen identifizierte das Überprüfungsteam auch organisatorische Probleme, die zu den Anomalien beitrugen. Als Reaktion darauf gab Boeing bekannt, dass das Unternehmen plant, seine Test-, Überprüfungs- und Genehmigungsprozesse für Hardware und Software zu verbessern und Änderungen bei der Behörde des Engineering Board vorzunehmen.
Boeing akzeptierte die vollständige Aktionsliste und hat bereits mit der Umsetzung mehrerer der angegebenen Aktionen begonnen. Das Unternehmen arbeitet auch daran, seinen Implementierungsplan zu verfeinern und die vollständige Liste der Maßnahmen in seine Pläne aufzunehmen. Das gemeinsame Überprüfungsteam wurde von der NASA und Boeing beauftragt, den Fortschritt und die Ausführung jeder künftigen Aktion zu verfolgen.
In der Zwischenzeit hat die NASA auch einen umfassenden Plan zur Verbesserung ihres Softwareüberprüfungs- und -validierungsprozesses sowie zur Verbesserung der Gesamtsystemintegration des Starliner. Die Agentur plant auch, aktiver zu sein, wenn es um Gefahrenberichte, Testumgebungen und Audits geht, und wird ihren Support erhöhen und das Personal des Boeing-Softwareteams zusammenstellen.
Während die NASA und Boeing wichtige Schritte unternommen haben, um technische und organisatorische Probleme zu lösen, von denen angenommen wird, dass sie zum teilweisen Ausfall im vergangenen Dezember beigetragen haben, müssen weitere Arbeiten durchgeführt werden, bevor ein weiterer Testflug ohne Besatzung geplant werden kann. Die NASA plant außerdem, vor zukünftigen Testflügen eine Organisationssicherheitsbewertung (Organization Safety Assessment, OSA) der Arbeitsplatzkultur bei Boeing durchzuführen.
In Übereinstimmung mit den Verfahrensanforderungen der NASA hat die NASA den Testflug des Starliner als "High Visity Close Call" bezeichnet. Kurz gesagt, niemand wurde verletzt und die NASA hat festgestellt, dass, wenn die Starliner Wäre die Besatzung an Bord gewesen, hätte es keine Verletzungen gegeben. Die Anomalien sind jedoch zu groß, um sie zu ignorieren, und hätten unter verschiedenen Umständen schwerwiegende Folgen haben können.
Seit 2004, als die NASA ihre Verfahrensanforderungen aktualisierte, hat die Agentur 24 Flüge und Tests als enge Anrufe mit hoher Sichtbarkeit ausgewiesen. Es wird nur bekräftigt, dass bei der Erforschung des Weltraums die Sicherheit an erster Stelle steht. Dies bedeutet, dass strenge Tests durchgeführt werden müssen, um sicherzustellen, dass alle vorhergesehenen und unvorhergesehenen Probleme gelöst werden können, lange bevor wir beginnen, Menschen in den Weltraum zu schicken.
Zwischen dem Fortschritt von Boeing und dem Erfolg von SpaceX Crew Dragon Modul ist es alles andere als sicher, dass inländische Startfähigkeit bald auf US-Boden wiederhergestellt wird.
