北美航天局美国宇航局公布了波音公司开发的星际客机首次载人飞往国际空间站的飞行过程中出现的问题的详细信息。此次发射于 2024 年 6 月 5 日在佛罗里达州卡纳维拉尔角举行，宇航员布奇·威尔莫尔 (Butch Wilmore) 和苏尼·威廉姆斯 (Suni Williams) 也在船上。
在接近国际空间站期间，推进器故障和氦气泄漏损害了飞船的控制，导致暂时失去空间方向。激活的冗余系统允许对接，但任务最初计划持续 8 至 14 天，后来延长至 93 天。
宇航员留在轨道站，而地面团队则评估返回的风险。最终决定将安全放在首位，太空舱于 2024 年 9 月 6 日空载返回，并于当地时间晚上 10:01 降落在新墨西哥州沙漠。
已识别故障的技术细节
Starliner 的推进器在距离国际空间站约 260 米的关键对接阶段发生故障。随后的测试显示，28 个机动推进器中有 5 个出现故障，影响了六个自由度的可控性。
美国宇航局和波音工程师确定部件过热是主要原因，再加上用于加压的氦气管线泄漏。内部报告表明，这些异常现象违反了为载人飞行制定的安全标准。
任务中事件的年表
该航班于佛罗里达州当地时间上午 10 点 52 分起飞，几分钟内到达轨道。在轨迹过程中，自动系统首次检测到推进器的异常情况。
在第二天接近国际空间站的过程中，宇航员采取了手动控制来弥补错误。对接成功完成，但实时分析表明重返大气层的风险很高。
任务的延长允许收集更多的数据，宇航员可以为空间站上的实验做出贡献。机组人员于 2025 年 3 月乘坐从卡纳维拉尔角发射的 SpaceX 载人龙飞船返回。
Starliner 于 2024 年 9 月自主脱离国际空间站，在下降过程中遇到了额外的服务模块故障。降落伞和安全气囊按预期工作，确保着陆完好无损。
对商业太空计划的影响
NASA 将事件分类为 A 类事件代表其风险评估系统中严重程度的最高级别。该名称是为可能造成人员伤亡或关键系统永久性损坏的事件保留的，类似于挑战者号和哥伦比亚号航天飞机事故等历史案例。
该机构强调，根据显示再入失败可能性不可接受的模拟，不返回载人星际客机的决定避免了最坏的情况。
独立审查小组批评了美国宇航局最初的沟通，后者公开淡化了任务期间的风险。建议包括提高实时遥测数据的透明度和集成。
负责开发的波音公司在定期航班的认证时间表方面面临着额外的延误。该项目于 2014 年启动，合同金额为 42 亿美元，由于之前的问题（例如 2019 年无人测试中的软件错误），已经累计了估计 15 亿美元的超额成本。
纠正措施正在进行中
NASA要求波音公司彻底重新设计推进系统，包括采用耐高温的新材料。在阿拉巴马州的设施进行的地面测试模拟轨道条件以验证校正。
我们已经审查了与零部件供应商的合作伙伴关系，重点是改进冗余以避免链条故障。该机构计划在授权新的宇航员任务之前进行更多的无人驾驶试飞。
Starliner 开发背景
NASA 的商业载人计划旨在使国际空间站的运输选择多样化，减少 2011 年航天飞机退役后对俄罗斯联盟号运载工具的依赖。波音和 SpaceX 已获得开发可重复使用航天器的合同，SpaceX 的载人龙飞船自 2020 年以来成功运营。
Starliner 的设计最多可搭载 7 名机组人员，但由于技术和监管问题而经历了多次延误。 2024 年的飞行标志着首次载人测试，但问题凸显了验证过程中的差距。
对未来任务的展望
NASA 仍然致力于与波音公司合作，以确保空间通道的冗余性，这对于国际空间站在 2030 年预定退役之前的持续运行至关重要。对商业空间站（例如 Axiom Space 项目）的投资依赖于可靠的运载工具。
多学科团队分析任务数据以完善模拟模型，将吸取的经验教训纳入应急方案中。该机构优先考虑严格的认证，以尽量减少低轨道环境中的风险。
财务影响分析
Starliner 修复的额外成本影响了波音公司的预算，该公司在 2025 年季度报告中报告了航空航天领域的亏损。美国国家航空航天局 (NASA) 拨出额外资金进行独立审计，以确保符合联邦标准。
未来的合同可能包括针对延误的惩罚条款，以鼓励开发效率。太空旅游市场，像蓝色起源这样的公司，会观察这些事件来调整安全策略。
比较风险评估
像星际客机这样的事件与其他计划的失败进行了比较，在其他计划中，裁员挽救了任务。 NASA 使用定量指标（例如机组人员损失概率低于 270 分之一）来批准飞行。
任务后研究表明，实际风险在关键阶段超出了这些限制，导致所有商用车辆进行大修。包括欧洲航天局在内的国际合作伙伴将这些数据纳入联合训练中。
对载人发射之前进行广泛测试的强调强化了该机构的谨慎态度。年度安全报告强调了行业的持续改进。
相关宇航员的贡献
布奇·威尔莫尔（Butch Wilmore）和苏尼·威廉姆斯（Suni Williams）是具有先前任务经验的退伍军人，他们在国际空间站长期停留期间提供了宝贵的反馈。其报告有助于实时诊断问题，优化应急程序。
两人还执行了其他科学任务，包括推进生物学和材料研究的微重力实验。它通过 SpaceX 安全返回证明了商业载人计划的灵活性。
事件后监管更新
美国宇航局更新了风险评估指南，要求在所有任务阶段进行独立分析。审查委员会现在包括外部专家，以提高客观性。
波音对其供应链进行了变革，优先考虑经过太空环境认证的组件。这些措施旨在恢复人们对 Starliner 计划的信心。
由政府问责办公室进行的联邦审计负责监督进展情况，以确保公共资源的有效利用。重点仍然是安全作为绝对优先事项。
与国际空间站上的操作集成
国际空间站在延长任务期间继续正常运行，机组人员通过其他飞行器进行轮换。宇航员的长期存在允许对科学模块进行额外的维护。
与 Roscosmos 和 JAXA 等合作伙伴机构的合作适应了延误，没有造成重大干扰。该事件凸显了多个供应商对轨道可持续性的重要性。
为以后的测试做准备
Starliner 的下一次飞行规划包括在德克萨斯州训练中心进行强化模拟。团队测试应用修正后的原型，目标是在 2027 年之前获得全面认证。
美国宇航局与波音公司协调，使时间表与国际空间站的任务保持一致，确保与国际日历的兼容性。这些努力支持实现负担得起且安全的太空访问目标。
航空航天业的经验教训
Starliner 案例说明了太空创新面临的挑战，其中复杂的集成需要严格的迭代。相互竞争的公司都在努力完善自己的设计，促进集体进步。
对混合动力推进技术的投资成为替代方案，减少了对传统系统的依赖。美国宇航局鼓励学术伙伴合作研究耐磨材料。
船舶设计的演变
Starliner 直径为 4.56 米，可承载 7 吨货物，借鉴了阿波罗和航天飞机计划的经验。事故后升级的重点是改进推进器的隔热性能。
风洞测试利用从 2024 年任务指导改进中收集的数据来验证再入期间的空气动力学。一旦获得认证，波音公司计划进行批量生产。
产业合作
与 Aerojet Rocketdyne 等供应商合作，为推进系统提供更新的组件。合同强调遵守 NASA 标准，加速开发。
私营部门受益于技术转让、在卫星和月球任务中应用创新。这些努力加强了全球供应链。
持续安全监控
事件发生后实施的实时监控系统可以更准确地跟踪异常情况。人工智能算法有助于故障预测，并集成到控制中心。
宇航员的年度训练包括基于 Starliner 的场景，为突发事件做好准备。 NASA 发布匿名报告以提高透明度。
