ボーイング有人飛行試験

ボーイング有人飛行試験
アトラスVロケットに搭載されて有人飛行試験に打ち上げられるボーイング スターライナー カリプソ
名称Boe-CFT[1]
任務種別試験飛行（英語版）
運用者ボーイング
COSPAR ID20204-109A
SATCAT №59968
任務期間4日 5時間 39分
~8日（計画）
特性
宇宙機ボーイング スターライナー カリプソ（英語版）
宇宙機種別ボーイング CST-100 スターライナー
製造者ボーイング
乗員
乗員数2
乗員
任務開始
打ち上げ日2024年6月5日 14:52:14 UTC
ロケットアトラスV N22[注釈 1]
打上げ場所ケープ・カナベラル、SLC-41
打ち上げ請負者ユナイテッド・ローンチ・アライアンス[注釈 2]
任務終了
着陸日2024年6月14日（計画）
着陸地点TBD[注釈 3]
軌道特性
参照座標地球周回軌道
体制低軌道
傾斜角51.66°
ISSのドッキング（捕捉）
ドッキング ハーモニー 前方側
ドッキング（捕捉）日 2024年6月6日 17:34 UTC
分離日 TBD（計画）
ドッキング時間 3日 2時間 57分（進行中）
ファイル:Boeing CFT patch.png
ボーイング有人飛行試験の徽章

ウィリアムズ（左）とウィルモア（右）
ボーイング有人飛行試験
COSPAR ID2024-109A

ボーイング有人飛行試験（ボーイングゆうじんひこうしけん、Boeing Crew Flight Test、Boe-CFT）はボーイング スターライナーの初めての有人ミッションである飛行試験であるとともに、2019年と2022年に行われたスターライナーの2回の無人飛行試験であるBoe-OFTおよびBoe-OFT 2に続く3回目の軌道飛行試験。

最初の有人試験飛行は当初は2017年の実施が計画されていた[2]。さまざまな遅延によって、CTFミッションの打ち上げは2023年7月21日以降に行われることになったが[3]、2023年8月にボーイングはパラシュートシステム、配線ハーネスおよび更なる調査のために2024年3月以降に遅延すると発表した[4]。

このミッションには、バリー・E・ウィルモア（英語版）およびスニータ・ウィリアムズの2名のNASAの宇宙飛行士からなる乗員を一週間の試験飛行のために国際宇宙ステーションに飛行させることが含まれている。宇宙船は打ち上げに備えて2024年4月16日にアトラスロケットに結合された[5]。

このフライトは5月7日 02:34 UTC（日本時間同日午前11:34、東部標準時2024年5月6日 10:34 PM）の打ち上げが予定されていたが、離昇2時間前に延期された[6]。ミッション中止の原因はユナイテッド・ローンチ・アライアンス（ULA）のアトラスVの酸素バルブの問題だった[注釈 2][7][8]。最初の打ち上げ中止以降、打ち上げはスターライナーのサービスモジュールにおけるヘリウム漏洩のために繰り返し遅延している[9]。

2回目の打ち上げの試みは6月1日 16:25 UTCに行われたが、電源の欠陥のために地上の打ち上げシーケンスコンピューターが冗長性の損失を記録したことから離昇の3分50秒前に中止された。6月5日 14:52 UTCに行われた3回目の打ち上げの試みは成功した。

宇宙カプセル[編集]

CFTは、最初の軌道飛行試験で使用されたスターライナー カリプソ宇宙カプセルの2回目のミッションである。NASAは、ボーイング社が2020年8月のCFTミッションに向けて、複数回の点検を経て機体を飛行用に再組み立てする準備を整え、新しいパラシュートとエアバッグを装着すると発表した。 CFTカプセルのドッキングシステムは、OFT2試験飛行で初公開された新しい再突入カバーに対応するために改造された[10]。

クルー[編集]

当初、ニコール・オーナプ・マン（英語版）が軌道宇宙船の初飛行で飛行する最初の女性飛行士としてこのミッションに割り当てられていたが、その後、スペースX Crew-5ミッションでNASAの商業乗員輸送（英語版）の打ち上げで初めての女性指揮官として再割り当てされた[11]。2018年8月にこのミッションのパイロットして当初割り当てられていたエリック・ボーは、医学的理由で2019年1月22日にマイケル・フィンクと交替した。ボーはフィンケの後任として、NASAのジョンソン宇宙センターにある宇宙飛行士事務所の商業乗組員担当主任補佐に就任することになっている[12]。ボーイングの宇宙飛行士クリストファー・ファーガソンが指揮官としてこのフライトに割り当てられていたが、2020年10月7日にNASAの宇宙飛行士バリー・E・ウィルモア（英語版）と交替した。ファーガソンは交替の理由として家族の事情を挙げた[13]。マシュー・ドミニク（英語版）が予備クルーとしてウィルモアに代わって加わった[14]。

2022年4月18日に、NASAはバリー・E・ウィルモア（英語版）、マイケル・フィンクおよびスニータ・ウィリアムズといった幹部クラスの宇宙飛行士の誰がこのミッションないしスターライナーの最初の実用ミッションに搭乗するかの最終決定はなされていないと述べた[15]。2022年6月16日、NASAはこのCFTミッションがウィルモアとウィリアムズによる2名搭乗の飛行試験であり、フィンクは予備の宇宙船テストパイロトとして訓練を受けて将来のミッションに割り当てられる有資格者にのこることを認めた[16]。ウィリアムズは、いずれかの形式の軌道宇宙船の初飛行に女性として搭乗する初めての宇宙飛行士となった（ジュディス・レズニックはスペースシャトル・ディスカバリーの初飛行に搭乗した）。

正クルー[編集]

地位 乗組員
宇宙船指揮官 アメリカ合衆国の旗 バリー・E・ウィルモア（英語版）, NASA
3回目の宇宙飛行
パイロット アメリカ合衆国の旗 スニータ・ウィリアムズ, NASA
3回目の宇宙飛行

予備クルー[編集]

地位 乗組員
宇宙船指揮官 アメリカ合衆国の旗 マイケル・フィンク, NASA

ミッション[編集]

概要[編集]

3回目のアトラスV N22型の打ち上げは2名搭乗したスターライナーを打ち上げる。宇宙船は国際宇宙ステーションにドッキングし、地球への帰還ではアメリカ合衆国南西部に着陸する。カプセルは地表におよそ6.4キロメートル毎時 (1.8 m/s; 350 ft/min)の速度で接近し、6個のエアバッグに載って着地する。

Boe-CFTはアトラスVロケットによる初めての有人宇宙船の打ち上げとなった。Boe-CFTは、1963年5月15日にゴードン・クーパーが搭乗したマーキュリー・アトラス9号以来となるアトラス ファミリーのロケットを使用する有人宇宙船の打ち上げであり[17]、1968年10月のアポロ7号以来のケープカナベラル宇宙軍施設からの初めての有人宇宙船の打ち上げとなった[17]。

A short-duration mission with two astronaut test pilots is sufficient to meet all NASA and Boeing test objectives for CFT, which include demonstrating Starliner's ability to safely fly operational crewed missions to and from the space station. However, to protect against unforeseen events aboard the station, NASA has added the flexibility to extend the duration of the CFT docking for up to six months.[16]

このスターライナーは、アメリカ合衆国から打ち上げられた有人カプセルとして初めて陸上に着陸する。大気圏再突入後、3つのパラシュートが展開されてカプセルの速度を4マイル毎時 (350 ft/min; 1.8 m/s)まで減速され、地上に到達する前に6基のエアバッグが着地の衝撃を軽減するために展開される。ニューメキシコ州のホワイトサンズ・ミサイル実験場に2カ所、アリゾナ州のウィルコックス・プラヤ（英語版）とユタ州のダグウェイ実験場それぞれ1カ所の計4ヶ所が優先的着陸地点とされている。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用意されている[18]。

打ち上げ[編集]

打ち上げに先立ってアトラスVロケットの先端に搭載されたスターライナー カプセル

2023年に、宇宙船のパラシュートシステムについての技術的問題および配線の可燃性に関する懸念が明らかになったことから、CFTは2024年3月以降に延期された[19]。2023年11月、NASAはこのミッションが2024年4月の打ち上げに向けて順調に進行しており、宇宙船からほとんどの可燃物が取り除かれ、再設計されたパラシュートシステムの落下試験が2024年1月に予定されていると発表した[20]。試験は成功し、NASAとボーイングは打ち上げ準備を進めることができた[21]。2024年2月にアトラスVロケットが第41発車施設にあるULAの垂直統合施設に移され、打ち上げに向けて組み上げが開始された[22]。2024年3月、打ち上げはISSのスケジュールとの兼ね合いで4月22日から5月前半に再設定され[23]、4月初頭に打ち上げ日として5月6日が発表された[24]。ボーイングの生産施設でのスターライナー宇宙船の工程は4月15日に完了し、翌日に打ち上げ施設に移送されてアトラスVロケットの先端に搭載された[25][26][27]。クルーは4月25日にケネディ宇宙センターに到着し[28]、同日にミッションは飛行試験準備レビューを完了し、ミッションの続行を正式に承認された[29]。5月2日、スペースX Crew-8のドラゴン宇宙船がCFTミッションがハーモニーモジュールの前方側ポートへのドッキングしか認められていないことから、同ポートから同モジュールの天頂側ポートへと移動した[30]。ULAの打ち上げ準備レビューの完了を受けて、5月4日にアトラスVロケットは打ち上げパットへと移された[31]。

5月6日のCFTの最初の試みは、ロケットのセントール上段ロケットの酸素バルブの問題で打ち上げの2時間前に中止された。この問題は以前のアトラスVの飛行でも見られ、バルブを閉じて再度開くだけで解決できたが、新しい飛行規則では乗員が搭乗している状態でこれを行うことが禁止されたため、打ち上げを中止せざるを得なかった[32][33]。翌日、打ち上げチームはこの誤動作したバルブは交換する必要があると判断し、ロケットは垂直統合施設に戻されて打ち上げは5月17日に延期された[34][35]。一方、NASAとボーイングはこれとは無関係の問題としてスターライナーの推進システムにヘリウムの微小な漏洩を発見し、チームが状況を評価できるように打ち上げがされに延期された[36]。数日間の分析を経て、5月24日にNASAとボーイングはたとえ漏洩率が現状の何倍かになっても宇宙船は安全に飛行できると判断し、ヘリウム漏洩を修復せずに6月1日にCFTを打ち上げる計画を発表した。このレビューでは、推進システムに「設計上の脆弱性」があることが明らかになり、非常に稀な故障モードでは宇宙船が軌道離脱燃焼を完了できない可能性があることが明らかにされ、そののちにエンジニアがこの故障モードが発生した場合に使用できる新しい再突入モードを考案した[37][38]。打ち上げの中止後にヒューストンに戻っていたブッチ・ウィルモアとスニ・ウィリアムズ両飛行士は、5月28日にケネディ宇宙センターに飛来した。5月29日、3組織の飛行試験準備レビューにおいて、NASAおよびボーイング、ULAは6月1日に向けた準備が整っていることを確認した[39][40][41]。

6月1日の2回目の打ち上げは、地上の冗長化コンピューター3台のうち1台が通常より遅い数値を示したため自動停止が発動し、打ち上げ3分50秒前に中止された[42][43]。問題はそのコンピューターに接続された1つの故障した電源ユニットに起因していることが判明した。6月2日にULAのちーむはこの電源ユニットを含むコンピューターセットを効果因子、新しいハードウェアが正常に動作していることを確認した。打ち上げは次の打ち上げ機会である6月5日に再スケジュールされた[44]。

CFTは、3回目の打ち上げの試みで6月5日 14:52 UTCにアトラスVロケットに搭載されて離昇に成功した。このミッションはフロリダ州のケープ・カナベラルにあるSLC-41から打ち上げられた。ロケットは、ペイロードフェアリングなし、GEM-63固体ロケットブースター2基、2基のRL-10A-4-2を搭載したセントール上段ロケットという構成のN22構成で飛行した。固体ロケットブースターは離昇の2分20秒後に分離された。アトラスのコアステージは打ち上げの4分28秒後まで燃焼を継続し、その後すぐに分離された。セントール上段ロケットは打ち上げ後11分52秒に燃焼を開始した。スターライナー宇宙船は、離昇の約15分後に上段ロケットから分離した。安全性を最大限に高めるため、ロケットによって弾道軌道に乗せられ、打ち上げから約31分後に独自のスラスタを使用して軌道に投入された[45][46]。

回目 時刻 結果 再準備期間 理由 決定時間 好天確率 (%) 補足
1 2024年5月6日10:34:00 pm 中止 --- セントールのLOXバルブの問題 2024年5月6日8:32:00 pm(-02:01:30前) 95
2 2024年6月1日12:25:40 pm 中止 25日13時間52分 地上の打ち上げシーケンスコンピューターの異常 2024年6月1日12:22:05 pm(-00:03:35前) 90
3 2024年6月5日10:52:15 am 成功 3日22時間27分 90
CFTミッション打ち上げイベント[47][48]
時刻 イベント
L−6:00:00 アトラスV 燃料注入
L−4:00:00 アトラスV 燃料注入完了 / 安定は一
L−4:30:00 乗員の宇宙服着用開始
L−4:04:00 4分間ホールド開始
L−3:20:00 宇宙服着用完了 / 打ち上げパッドに向けて出発departs for launch pad
L−3:10:00 乗員モジュールの準備開始
L−2:50:00 乗員がパッドに到着
L−1:20:00 ハッチ閉鎖完了
L−0:50:00 船室の密閉チェック / 船室の与圧完了
L−0:35:00 乗員から地上への通信チェック
L−0:22:00 フライトディレクター：最終秒読み許可
L−0:20:00 乗員のバイザーを打ち上げ位置に
L−0:18:00 スターライナーが最終秒読みをポーリング
L−0:18:00 スターライナーが内部電源に切り替え
L−0:11:00 乗員アクセスアーム引き離し
L−0:07:00 アトラスVロケットが最終秒読みをポーリング
L−0:07:00 スターライナー最終秒読み状態
L−0:05:00 スターライナーが上昇配置にStarliner configured for ascent
L−0:04:00 4分間ホールド解除
L−0:00:02.7 RD-180エンジン点火
L+0:00:01.1 離昇（推力重量比 > 1）
L+0:00:06.0 ピッチ/ヨー機動（英語版）開始
L+0:01:01.7 最大動圧点
L+0:01:05.3 マッハ1
L+0:02:20.4 SRB投棄
L+0:04:28.9 アトラスロケットエンジン停止（BECO）
L+0:04:34.9 アトラスとセントールが分離
L+0:04:40.9 上昇カバー投棄
L+0:04:44.9 セントール第一主エンジン燃焼開始（MES-1）
L+0:05:04.9 空力スカート投棄
L+0:11:55.4 セントール第一主エンジン停止（MECO-1）
L+0:14:55.4 スターライナー分離


巡航とドッキング[編集]

CFT中にISSに接近するスターライナー

軌道投入の1時間後、乗員は、アンテナをTDRSシステム通信衛星に向ける、太陽電池パネルを太陽向ける、スタートラッカーの手動運用、宇宙船の軌道上で機動のための手動での加速と減速および宇宙船を手動で再突入に向けるなどのいくつかの手動機動訓練を実施した。スターライナー宇宙船は自動で運用できるように設計されており、通常のミッションではこのような能力は必要とされないが、これらのテストによって非常事態には乗員がさまざまな機能を実現することが示された[49]。

乗員の就寝時刻直前の6月5日の遅く、地上の飛行管制官はスターライナーの推進システム中の異なる場所でさらなる2ヶ所のヘリウム漏洩を検知したが、このうちの1カ所は以前の飛行でも漏洩が発生した場所だった。この漏洩に対策するために飛行管制官は一時的に新しい漏洩に関係する2つのヘリウムマニホールド（英語版）を閉鎖したが、これは宇宙船の28基の姿勢制御システムスラスターのうち6基に影響を与えるものだった。漏洩は小規模で、宇宙船には十分な量のヘリウムが残っていたので、管理者はドッキング操作を進める許可を出した。ヘリウムマニホールドはランデヴーおよびドッキングの間は再度開かれ、通常の手順同様にドッキング終了に続いて閉鎖された。他の3ヶ所の漏洩よりも小規模な4番目の漏洩がドッキング後に検出された。ヘリウム漏洩の原因はまだわかっていないが、4つの別々の漏洩が発生したという事実はこれが推進システムの体系的な問題である可能性を示唆しており、ミッション前のNASAとボーイングの管理者らが、最初のヘリウム漏洩は1つのシールの欠陥によって引き起こされた孤立した問題であると予想していたのとは対照的である[50][51][52][53]。

スターライナーがISSに接近する際に、飛行中に姿勢制御システムのスラスターのうち5基が停止すると言う別の問題が発生した。ミッションチームは一連のリセットおよびホットファイアテストを実施して4基のスラスターを復活させたが、その間、乗員は手動で宇宙船をISSから200メートルの侵入禁止区域のすぐ外側に保持した。スラスターが正常に動作していることを確認したあとで、スターライナーはISSへのドッキングを許可された。スラスターの問題は、2022年の無人のボーイング軌道飛行試験2ミッションの際に宇宙船の同じ位置にあるスラスターが接近中に停止した時に起きたこととにていた。ミッション管理者はスラスターの故障はソフトウェアやハードウェアの問題ではなく、入力データが事前に決められていた制限外にあったことが関係している可能性があると考えているが、正確な原因は不明である[54][51][53]。

スターライナーは、打ち上げのほぼ27時間後となる6月6日 17:34 UTCにISSのハーモニーモジュール前方側ポートにドッキングした。ドッキングは宇宙船の姿勢制御システムの問題のために一時間以上遅延した[51]。ブッチ・ウィルモアとスニ・ウィリアムズの両飛行士は、19:34 UTCに宇宙ステーションに入った[55]。

  • ISSにドッキングするスターライナー
  • ISSに入る乗員
  • ISS到着後の乗組員の歓迎の挨拶

ISS滞在[編集]

7人の第71次長期滞在クルーが2人の有人飛行試験メンバーと宇宙ステーション内でチームポートレート撮影のために集まった。

6月7日、CFTの宇宙飛行士たちはISSでの最初の丸一日を、スターライナーへの貨物や緊急装備の搬出入に費やした。彼らは、クルー仲間のマイケル・バラットとマシュー・ドミニクの助けを受けた[56]。

関連項目[編集]

ポータル 宇宙開発
ポータル 宇宙開発

脚注[編集]

注釈[編集]

  1. ^ N22は、アトラスVにペイロード フェアリングがなく、2基の固体ロケットブースターと、2基のセントール第2段固体ロケットエンジンが搭載されていることを示している。
  2. ^ a b ボーイングはULAの株式の50%を所有しており、残りの50%はロッキード・マーティンが所有している。
  3. ^ 着陸候補地としては、ニューメキシコ州のホワイトサンズ・ミサイル実験場内の2か所、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試験場、カリフォルニア州のエドワーズ空軍基地などがある。

出展[編集]

  1. ^ “International Space Station Status”. NASA. 2024年4月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2024年4月13日閲覧。 この記述には、アメリカ合衆国内でパブリックドメインとなっている記述を含む。
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  3. ^ Foust, Jeff (2023年3月29日). “Starliner crewed test flight delayed to July”. SpaceNews. 2023年3月30日閲覧。
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1998年-2004年
2005年-2009年
2010年-2014年
2015年-2019年
2020年以降
進行中
予定
宇宙船
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