NASA自主发射能力有望恢复!对波音下达61项纠正措施!

我们知道,自从NASA的载人太空飞机在2011年退役之后,就一直依赖俄罗斯同行将宇航员送回国际空间站(ISS)。为了恢复美国本土的发射能力,NASA与太空探索技术公司(SpaceX)和波音公司(Boeing)等航空航天开发商签订了开发可载人航天器的合同,这是他们商业载人计划(CCP)的一部分。

NASA自主发射能力有望恢复!对波音下达61项纠正措施!

经过多年的发展,波音公司终于在2019年12月20日成功地让CST-100星际客机(Calypso)进行了首次无人驾驶的试飞。不幸的是,在执行任务期间发生了一个小故障,飞船在飞行过程中出现了“时间流逝错误”,导致推进器经历了一段时间的剧烈活动,耗尽了飞船的大部分燃料,由于这种过早的燃烧,任务控制人员决定取消飞船与国际空间站的计划会合,并把卡利普索带回家,最终导致飞船无法与国际空间站对接。在对这次飞行任务进行独立评估后,美国国家航空航天局NASA确定,需要采取61项纠正措施,才能让这架“星际客机”再次飞行。

三个异常

相关专家在检查了任务数据后,发现了三个主要的异常,这三个异常是造成错误的原因。这其中包括两个软件编码错误,以及一个空间到地面通信的意外丢失。

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此后不久,美国航空航天局和波音公司成立了一个联合独立审查小组,以调查这三种异常现象。在调查过程中,该小组确定了几个与波音工作相关的技术和组织问题。与此同时,美国国家航空航天局(NASA)对其参与飞行测试的情况进行了审查,并确定了几个可以改进参与情况的领域。

第一个异常称为“任务经过计时器(MET)”,发生在航天器与运载火箭分离之后。在这个时候,星舰会被系统设定执行一些与任务定时器相关的动作。但是由于编码错误,星际飞船将时钟与火箭同步,导致飞船认为它在分离后处于不同的任务点。

第二个异常,“服务舱处理燃烧”,发生在星际飞船的船员和服务舱分离序列。正是这个软件错误导致了星际飞船在错误的时间启动了正确的推进器,消耗了太多的飞船燃料。最后,出现了“空地通信(S/G)”异常,使飞行控制小组无法及时采取纠正行动。

第三个异常,存在“间歇性S/G前向链路”问题,妨碍了飞行控制小组在执行任务期间控制航天客机的能力。

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这些问题都被确定为对未来的载人任务构成重大风险。针对三个主要异常,以及其他小类问题,审查小组确定了61个纠正和预防措施来处理这两个软件异常,它们被组织成四个类别。

根据NASA发布的一份声明,其中包括:

执行代码修改:波音公司将审查和纠正任务消耗定时器和服务模块处理燃烧的编码。

改进重点系统工程:波音将加强其审查流程,包括更好的同行和控制委员会审查,并改进其软件流程培训。

改进软件测试:波音公司将在飞行的所有阶段提高软件测试的保真度。这包括改进的端到端的模拟测试,或模拟器,类似于实际的飞行系统,以充分发现问题。

确保产品的完整性:波音公司将检查其软件编码,同时将硬件设计更改落实到其系统设计中。

审查小组仍在调查间歇性的空地通信异常,并计划在3月底之前发布一份最终报告。然而,他们已经确定了根本原因,并在此期间推荐了具体的硬件改进。显然,这个问题是无线电频率干扰的结果,当宇宙飞船短暂地通过另外两颗卫星时发生了干扰,最终引起了错误。

除了提出的软件问题外,审查小组还确定了导致异常的组织问题。作为回应,波音公司宣布,它计划改进其硬件和软件的测试、审查和批准流程,并与工程委员会(engineering board)授权机构进行变更。

波音公司接受了完整的行动计划,并已开始实施其中几项具体行动。该公司还在努力完善其实施时间表,并将完整的行动清单纳入其计划。美国国家航空航天局(NASA)和波音公司(Boeing)已派出联合审查小组,对未来每项行动的进展和执行情况进行跟踪。与此同时,NASA也提出了一个全面的计划来改进其软件验证和验证过程,以及改进Starliner的整体系统集成。该机构还计划在危险报告、测试环境和审计方面更加积极,并将增加对波音软件团队的支持和人员调配。

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尽管美国国家航空航天局和波音公司已经采取了重大步骤来解决去年12月的部分故障的技术和组织问题,但在另一次无人驾驶试飞能够如期进行之前,还需要进行更多的工作。NASA还计划在未来的试飞之前,对波音公司的工作场所文化进行一次组织安全评估(OSA)。

根据美国国家航空和宇宙航行局的程序要求,NASA已经将这架星际客机的试飞定为“高能见度紧急呼叫”。简而言之,美国宇航局已经确定,如果这艘星际飞船上有宇航员,就会优先保护宇航员的生命。然而,这些异常现象的重要性不容忽视,在不同的情况下可能会导致严重的后果。

自2004年NASA更新其程序要求以来,该机构已指定24次飞行和测试为高能见度近距离呼叫。这是为了强调,在太空探索中,安全是最重要的。这意味着必须进行严格的测试,以确保所有问题,无论是可预见的还是不可预见的,都能在我们开始将人类送往太空之前得到解决。然而,考虑到波音的进步和SpaceX“乘员龙”(Crew Dragon)舱的成功,几乎可以肯定的是,美国国内的发射能力将很快恢复。



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