Nachdem Starliner seine Crew zurückgelassen hat, kehrt er sicher zur Erde zurück

Boeing ließ seine Besatzung im Orbit zurück und gestörtes Raumschiff Starliner hat am Freitag von der Internationalen Raumstation abgekoppelt und eine erfolgreiche unbemannte Rückkehr zur Erde verbucht. Damit schloss er einen enttäuschenden Testflug mit einer planmäßigen Landung in New Mexico um 0:01 Uhr Ostküstenzeit am Samstag ab.

Trotz der Bedenken der NASA hinsichtlich früherer Triebwerksprobleme und mehrerer Heliumlecks im Antriebsdrucksystem des Schiffs konnte der Starliner um 18:04 Uhr EDT problemlos von der Station abdocken und sich von ihr entfernen. Um 23:17 Uhr führte er ein kritisches 59 Sekunden dauerndes Bremsmanöver aus, um aus der Umlaufbahn zu kommen und die ISS zu verlassen.

400.000 Fuß über dem Pazifik in die wahrnehmbare Atmosphäre einschlagend, der Starliner raste über die Halbinsel Baja California und Nordmexiko, bevor es mit Hilfe eines Fallschirms und eines Airbags im White Sands Space Harbor in der Wüste von New Mexico landete.

Bergungsteams von NASA und Boeing waren in der Nähe stationiert, um mit den Sicherungsmaßnahmen zu beginnen und Inspektionen nach der Landung durchzuführen.

Im Orbit zurückgelassen waren Starliner-Kommandant Barry „Butch“ Wilmore und Pilotin Sunita Williams, denen befohlen wurde, an Bord der Raumstation zu bleiben, nachdem die NASA-Leitung entschieden hatte, dass man sich bei ihrem Raumschiff nicht darauf verlassen könne, dass es sie sicher zur Erde zurückbringen würde.

Wie sich herausstellte, funktionierte der Starliner offenbar gut. Die bekannten Heliumlecks wurden nicht schlimmer und die Triebwerke des Reaktionskontrollsystems im Servicemodul des Raumschiffs, die zu Beginn der Mission Probleme gehabt hatten, funktionierten wie erforderlich, um das Raumschiff sicher von der Station wegzubewegen und es während des Deorbit-Burns stabil zu halten.

Doch der Weg für das Boeing-Transportschiff ist alles andere als klar. Das Servicemodul wurde wie geplant vor dem Wiedereintritt abgeworfen und verglühte in der Atmosphäre. Die Ingenieure werden nicht in der Lage sein, die Hardware zu untersuchen und so die genaue Ursache für die Heliumlecks und die nachlassende Leistung der Triebwerke während des Rendezvous des Schiffs mit der Station zu ermitteln.

Stattdessen stehen ihnen weitere Datenanalysen, Tests und mögliche Neukonstruktionen bevor, die den nächsten Flug – mit oder ohne Astronauten an Bord – voraussichtlich auf frühestens Ende nächsten Jahres verzögern werden.

In jedem Fall war die erfolgreiche Landung ein Ansporn für die Ingenieure und Manager von Boeing, die darauf beharrten, dass der Starliner Wilmore und Williams sicher zur Erde hätte zurückbringen können.

Doch die NASA-Manager sagten, es gebe zu viele Unsicherheiten, um die Astronauten zu gefährden. Und so werden Wilmore und Williams bis Ende Februar an Bord der Raumstation bleiben und dann an Bord eines SpaceX Crew Dragon-Raumschiffs nach Hause fahren, das gerade für den Start am 24. September vorbereitet wird, um die nächste Langzeitbesatzung zum Labor zu bringen.

Normalerweise startet die Crew Dragon mit vier Besatzungsmitgliedern, aber zwei NASA-Astronauten wurden vom bevorstehenden Crew-9-Flug abgezogen, um Plätze für Wilmore und Williams freizumachen. Sie werden sich Crew-9-Kommandant Nick Hague und dem russischen Kosmonauten Alexander Gorbunov für einen normalen sechsmonatigen Dienst anschließen.

Bis zu ihrer Rückkehr zur Erde am 22. Februar werden Wilmore und Williams, die ursprünglich mit einem Aufenthalt von etwa acht Tagen im Orbit gerechnet hatten, mehr als achteinhalb Monate im Weltraum verbracht haben.

Der NASA-Astronaut Frank Rubio stand im Jahr 2022 vor einem ähnlichen Dilemma, als sein sechsmonatiger Aufenthalt an Bord der Station aufgrund von Problemen mit dem russischen Sojus-Raumschiff, das ihn in die Umlaufbahn brachte, auf über ein ganzes Jahr verlängert wurde.

„Ich denke, von sechs Monaten auf zwölf Monate zu kommen, ist hart, aber nicht so hart wie von acht Tagen auf acht Monate“, sagte Rubio in einem Interview mit CBS News. Auf die Frage, wie Wilmore und Williams die Nachricht ihrer Vertragsverlängerung aufgenommen hätten, sagte er: „Ihnen geht es großartig.“

„Sicherlich ist ein kleiner Teil von Ihnen enttäuscht“, fügte er hinzu. „Es ist in Ordnung, das zuzugeben. Aber Sie können auch nicht die ganze Zeit Trübsal blasen, oder? … Sie müssen sich einfach immer wieder der Mission widmen.“

Serie von Rückschlägen für Boeing

Die Entscheidung, den Starliner ohne Besatzung zur Landung zu bringen, war für Boeing ein niederschmetternder Schlag. Zuvor hatte es bereits Probleme gegeben, die den ersten bemannten Flug des Starliners um fast vier Jahre verzögerten, einen zweiten unbemannten Testflug erforderlich machten und das Unternehmen mehr als 1,5 Milliarden Dollar über den Festpreisvertrag mit der NASA hinaus kosteten.

Die Probleme mit dem Starliner kommen noch hinzu Boeings anhaltender Kampf um die Wiederherstellung des öffentlichen Vertrauens nach zwei Flugzeugabsturz des Typs 737 Max 8eine knappe Begegnung mit einem Alaska Airlines 737 Flug das erlitt einen Türstopfen durchbrennen Anfang des Jahres und neuere Probleme mit einer modernisierten Version des Langstreckenflugzeugs 777 des Unternehmens.

Es ist noch nicht bekannt, was nötig sein wird, um die Probleme zu beheben, die beim letzten Starliner-Flug aufgetreten sind, ob ein weiterer kostspieliger Testflug erforderlich sein wird oder wann das Schiff für den aktiven Dienst bereit sein könnte, um Astronauten zur und von der Station zu transportieren.

Die Stationsbesatzung schloss die Luke des Starliners am Donnerstag um 13:29 Uhr. Am Tag zuvor hatte Williams im Inneren des Starliners gearbeitet und dabei geholfen, die zurückzugebenden Gegenstände so anzuordnen, dass das richtige Gleichgewicht und der richtige Schwerpunkt sichergestellt waren. Sie beschrieb den Moment als „bittersüß“.

„Danke für die Unterstützung, danke, dass Sie uns über die Schulter geschaut und sichergestellt haben, dass alles am richtigen Platz ist“, sagte sie den Fluglotsen. „Wir möchten, dass sie eine schöne, weiche Landung in der Wüste hinlegt.“

Nach einer letzten Überprüfung des Wetters an der Landestelle in New Mexico, das weiterhin günstig war, wurden die Haken im Andockmechanismus des Starliners gelöst, sodass Federn auf der Stationsseite das unbemannte Überführungsschiff wegschieben konnten.

Anschließend wurde eine Reihe von Triebwerkszündungen durchgeführt, um das Raumschiff langsam vor dem Laborkomplex herauszuschieben, bevor es eine Schleife nach oben und über die Spitze des Raumschiffs flog und nach hinten abflog. Sieben Minuten nach dem Abkoppeln sollte der Starliner eine 1.300 Fuß breite Sicherheitszone verlassen, die als „Keep-Out-Sphere“ bekannt ist.

Angesichts der früheren Triebwerksprobleme verkürzte die NASA den Abflugzeitplan, um den Starliner so schnell wie möglich von der Station wegzubringen. Sechzehn Minuten nach Verlassen der Sperrzone verließ das Raumschiff das größere „Anflugellipsoid“, eine weitere Sicherheitszone um die ISS, die vier Kilometer lang und 1,9 Kilometer breit ist. Die Triebwerke funktionierten während der frühen Abflugphase einwandfrei.

Die Flugcomputer des Schiffs waren darauf programmiert, das Raumschiff zu einem genauen Punkt im All zu steuern, wo Bremsraketen gezündet werden können, um das Schiff abzubremsen, es aus der Umlaufbahn zu bringen und auf Kurs für eine nächtliche Landung in White Sands zu bringen.

Um die Umlaufbahn zu verlassen, mussten vier große orbitale Manöver- und Lageregelungsraketen (OMACs) 59 Sekunden lang zünden, was die Geschwindigkeit des Schiffs von 27.500 km/h um fast 480 km/h verlangsamte. Das reicht gerade aus, um die andere Seite der Umlaufbahn in die Atmosphäre zu bringen und zum Landeplatz in New Mexico zurückzukehren.

Während die leistungsstarken OMAC-Bremsraketen zünden, sollten kleinere Düsen des Reaktionskontrollsystems (RCS) auf Computerbefehl hin gezündet werden, um den Starliner stabil und in die richtige Richtung ausgerichtet zu halten.

Sobald die Zündung der Rakete zum Verlassen der Umlaufbahn abgeschlossen ist, wird das Servicemodul des Starliners, in dem sich die OMACs, 28 RCS-Jets, die Heliumtanks und andere wichtige, aber nicht mehr benötigte Systeme befinden, abgeworfen, um in der Atmosphäre zu verglühen.

Das Mannschaftsmodul, das durch einen Hitzeschild geschützt und mit zwölf eigenen RCS-Düsen ausgestattet ist, wird dann in einer Höhe von etwa 400.000 Fuß seinen Wiedereintritt beginnen und dabei Temperaturen von bis zu 3.000 Grad Fahrenheit aushalten, während es mit einer Geschwindigkeit von etwa fünf Meilen pro Sekunde wieder in die wahrnehmbare Atmosphäre eintaucht.

Die Wiedereintrittsbahn von Südwesten nach Nordosten wird den Starliner über die Halbinsel Baja, den Golf von Kalifornien, Nordmexiko und nach New Mexico führen.

In einer Höhe von etwa 24.500 Fuß werden sich zwei kleine Bremsfallschirme entfalten, die den Starliner verlangsamen und stabilisieren. Etwa eine Minute später, in einer Höhe von 8.000 Fuß, werden drei Pilotenfallschirme die drei 104 Fuß breiten Hauptfallschirme des Schiffs ausfahren und den Sinkflug auf etwa 18 Meilen pro Stunde verlangsamen.

In einer Höhe von 2.500 Fuß werden Airbags aufgeblasen, um die Aufprallkräfte bei der Landung auf das Äquivalent von Schrittgeschwindigkeit zu reduzieren. Die Landung wird eine Minute nach Mitternacht EDT (Freitag 22:01 Uhr Ortszeit) erwartet.

Das Zünden des Deorbit-Brenners und die computergesteuerten Zündungen des Lageregelungssystems sind entscheidend, um den Orbit auf die für eine punktgenaue Landung erforderliche Flugbahn zu verlassen. Und alle diese Zündungen erfordern unter Druck stehendes Helium, um die Treibstoffe zu den Triebwerken zu befördern.

Beim Rendezvous des Starliners mit der Raumstation am 6. Juni, dem Tag nach dem Start, wurden fünf RCS-Jets vom Bordcomputer wegen nachlassender Schubkraft „abgewählt“. Darüber hinaus wurden vier Heliumlecks im Antriebsdrucksystem festgestellt, zusätzlich zu einem kleinen Leck, das vor dem Start festgestellt wurde.

Nach umfangreichen Tests und Analysen kamen Boeing-Ingenieure zu dem Schluss, dass die Heliumlecks das Ergebnis leicht beschädigter Dichtungen waren, die über einen längeren Zeitraum giftigen Treibstoffen ausgesetzt waren. Aber selbst mit den Lecks sagten sie, der Starliner habe zehnmal mehr Helium an Bord, als nötig wäre, um aus der Umlaufbahn zu kommen.

Tests ergaben, dass das Triebwerksproblem durch hohe Temperaturen verursacht wurde, die wiederum dazu führten, dass sich die inneren Teflondichtungen in den Tellerventilen verformten und so der Kraftstofffluss eingeschränkt wurde.

Die hohen Temperaturen, so schlussfolgerten die Ingenieure, seien größtenteils das Ergebnis manueller Flugsteuerungstests gewesen, bei denen die Düsen Hunderte Male in schneller Folge gezündet worden seien, während das Fluggerät so ausgerichtet gewesen sei, dass dieselben Düsen für einen längeren Zeitraum dem direkten Sonnenlicht ausgesetzt gewesen seien.

Bei Testzündungen im späteren Verlauf der Mission schienen die Düsen normal zu funktionieren, was darauf schließen lässt, dass sich die Dichtungen wieder auf ihre ursprüngliche Form oder annähernd ihre ursprüngliche Form zusammengezogen hatten.

Boeing argumentierte, dass manuelle Flugtests für eine bemannte Rückkehr zur Erde nicht infrage kämen, das Raumfahrzeug so ausgerichtet sei, dass die Erwärmung der verdächtigen Jets durch die Sonne möglichst gering halte und ohne ein Rendezvous weniger Zündungen nötig seien.

Boeing versuchte seine Kollegen bei der NASA davon zu überzeugen, dass der Starliner über genügend Spielraum verfügt und Wilmore und Williams sicher zur Erde zurückbringen würde.

Doch die NASA-Manager akzeptierten Boeings „Flugbegründung“ nicht und entschieden sich, den Starliner ohne Besatzung zum Absturz zu bringen.

„Raumfahrt ist hart. Die Grenzen sind eng. Die Weltraumumgebung ist nicht gnadenlos“, sagte Norm Knight, Flugbetriebsleiter am Johnson Space Center. „Und wir müssen Recht haben.“