Met de pensionering van de Space Shuttle in 2011 is NASA afhankelijk geworden van haar Russische tegenhangers om astronauten te sturen en terug te sturen naar het International Space Station (ISS). In de hoop de binnenlandse lanceermogelijkheden op Amerikaanse bodem te herstellen, heeft NASA contracten gesloten met ruimtevaartontwikkelaars zoals SpaceX en Boeing om ruimtevaartuigen geschikt voor de bemanning te ontwikkelen, als onderdeel van hun Commercial Crew Program (CCP).
Na jaren van ontwikkeling is Boeing erin geslaagd hun te bemachtigen CST-100 Starliner klaar voor zijn eerste onbemande testvlucht op 20 december 2019. Helaas deed zich tijdens de missie een hik voor waardoor het ruimtevaartuig niet meer bij het ISS kon aanmeren. Na een onafhankelijke evaluatie van de missie hebben NASA en Boeing vastgesteld dat 61 corrigerende maatregelen moeten worden genomen vóór de Starliner kan weer vliegen.
De Calypso, het moet worden opgemerkt, werd met succes gelanceerd vanaf Cape Canaveral Air Force Station en maakte het veilig thuis (landde in de buurt van White Sands, New Mexico) - wat bewijst dat het ontwerp ruimtevast is. Het ruimtevaartuig ondervond echter tijdens de vlucht een "verstreken timingfout", waardoor de stuwraketten een intense periode van boegschroefactiviteit ervaarden die door een groot deel van de brandstof van het ruimtevaartuig brandde.
Vanwege deze voortijdige verbranding besloten de missiecontrollers de geplande ontmoeting van het ruimtevaartuig met het ISS te schrobben en de Calypso huis. Na de missiegegevens te hebben bekeken, werden drie belangrijke afwijkingen gevonden waarvan wordt aangenomen dat ze hebben bijgedragen aan de fout. Deze omvatten twee softwarecoderingsfouten en een onverwacht verlies van ruimte-grondcommunicatie.
Kort daarna werd een gezamenlijk NASA-Boeing Independent Review Team gevormd om deze drie afwijkingen te onderzoeken. Tijdens hun onderzoek identificeerde het team verschillende problemen - technisch en organisatorisch - met betrekking tot het werk van Boeing. Tegelijkertijd heeft NASA haar betrokkenheid bij de vluchttest beoordeeld en verschillende gebieden geïdentificeerd waarop ze verbeteringen konden aanbrengen met betrekking tot hun deelname.
De eerste anomalie, aangeduid als "Mission Elapsed Timer (MET)", vond plaats na de scheiding van ruimtevaartuigen met het Altas V-lanceervoertuig. Op dit moment is de Starliner was geprogrammeerd om enkele manoeuvres uit te voeren die verband houden met de missietimer. Door een fout in de codering is de Starliner synchroniseerde zijn klok met de raket, wat ertoe leidde dat het ruimtevaartuig dacht dat het op een ander punt in de missie was na de scheiding.
De tweede anomalie, de "Service Module Disposal Burn", deed zich voor tijdens de StarlinerDe volgorde van bemanning en servicemodule-scheiding. Deze softwarefout is de oorzaak van de Starliner om de corrigerende stuwraketten op het verkeerde moment af te vuren en te veel brandstof van het ruimtevaartuig te verbruiken. Last but not least was er de "Space-to-Ground Communications (S / G)" -afwijking die het vluchtcontroleteam belette tijdig corrigerende maatregelen te nemen.
Zoals uit de beoordeling bleek, was er een "intermitterende S / G forward link" -probleem dat het vluchtcontroleteam belemmerde Starliner tijdens de missie. Deze problemen werden allemaal geïdentificeerd als een aanzienlijk risico voor toekomstige missies met bemanning. In totaal identificeerde het beoordelingsteam 61 corrigerende en preventieve maatregelen om de twee software-anomalieën aan te pakken, die in vier categorieën waren georganiseerd.
Volgens een verklaring op NASA-blogs omvatten ze:
- Voer codewijzigingen uit: Boeing zal de codering voor de missie-verstreken timer en de verbranding van de servicemodule beoordelen en corrigeren.
- Verbeter gerichte systeemtechniek: Boeing zal zijn beoordelingsproces versterken, met inbegrip van betere beoordelingen van peer- en controleborden, en de training van softwareprocessen verbeteren.
- Verbeter het testen van software: Boeing zal de betrouwbaarheid van het testen van zijn software tijdens alle vluchtfasen vergroten. Dit omvat verbeterde end-to-end testen met de simulaties, of emulators, vergelijkbaar genoeg met het eigenlijke vluchtsysteem om problemen adequaat aan het licht te brengen.
- Zorg voor productintegriteit: Boeing zal de softwarecodering controleren wanneer hardware-ontwerpwijzigingen worden doorgevoerd in het systeemontwerp.
Het beoordelingsteam onderzoekt nog steeds de onregelmatige communicatie tussen ruimte en aarde en zal eind maart een eindverslag uitbrengen. Ze hebben echter de hoofdoorzaak geïdentificeerd en in de tussentijd specifieke hardware-verbeteringen aanbevolen. Blijkbaar was het probleem het gevolg van radiofrequentie-interferentie die optrad toen het ruimtevaartuig kort tussen twee andere satellieten passeerde.
Naast de aan de orde gestelde softwareproblemen, identificeerde het beoordelingsteam ook organisatorische problemen die hebben bijgedragen aan de anomalieën. Als reactie hierop kondigde Boeing aan dat het van plan is om de test-, review- en goedkeuringsprocessen voor hardware en software te verbeteren en wijzigingen aan te brengen in overleg met de technische raad.
Boeing accepteerde de volledige actielijst en is al begonnen met de uitvoering van verschillende van de gespecificeerde acties. Het bedrijf werkt ook aan het verfijnen van het implementatieschema en het opnemen van de volledige lijst met acties in haar plannen. Het gezamenlijke beoordelingsteam heeft van NASA en Boeing de taak gekregen om de voortgang en uitvoering van elke toekomstige actie te volgen.
In de tussentijd heeft NASA ook een uitgebreid plan bedacht om haar softwareverificatie- en validatieproces te verbeteren en de algehele systeemintegratie van de Starliner. Het bureau is ook van plan actiever te zijn op het gebied van gevarenrapporten, testomgevingen en audits en zal zijn ondersteuning vergroten en het personeel naar het softwareteam van Boeing lokaliseren.
Hoewel NASA en Boeing aanzienlijke stappen hebben ondernomen om technische en organisatorische problemen aan te pakken waarvan wordt aangenomen dat ze hebben bijgedragen aan de gedeeltelijke mislukking van afgelopen december, moet er meer werk worden verzet voordat een nieuwe onbemande testvlucht kan worden gepland. NASA is ook van plan om voorafgaand aan toekomstige testvluchten een Organization Safety Assessment (OSA) van de werkplekcultuur bij Boeing uit te voeren.
In overeenstemming met de NASA Procedural Requirements heeft NASA de testvlucht van de Starliner aangewezen als 'high-close close call'. Kortom, niemand raakte gewond en NASA heeft vastgesteld dat als de Starliner met bemanning aan boord, zouden er geen gewonden zijn geweest. De afwijkingen zijn echter te groot om te negeren en hadden onder verschillende omstandigheden tot ernstige gevolgen kunnen leiden.
Sinds 2004, toen NASA haar procedurele vereisten bijwerkte, heeft het bureau 24 vluchten en tests aangewezen als close calls met hoge zichtbaarheid. Het onderstreept alleen maar dat veiligheid bij het verkennen van de ruimte voorop staat. Dit betekent dat er rigoureuze tests moeten worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat alle problemen - zowel voorzien als onvoorzien - kunnen worden opgelost lang voordat we mensen de ruimte in sturen.
Maar tussen de vooruitgang van Boeing en het succes van SpaceX's Crew Dragon module, het is vrijwel zeker dat de capaciteit voor binnenlandse lancering binnenkort op Amerikaanse bodem zal worden hersteld.
