kfujitoの徒然（ｂｙ浮沈子）

スターシップ：再突入降下時間


IFT-4のビデオを見ながら、１０ｋｍ降下する毎にどのくらい時間をかけているかをプロットした。

グラフ化する際には、１０ｋｍ毎だとズレが出てしまうので、例えば１８０ｋｍから１７０ｋｍにかかる時間を示す高度は、中間地点の１７５ｋｍとしてプロットしている。

ざっくり、傾向と対策（って、何？）が分かればいいのだ。

明らかなのは、６０ｋｍ台（７０ｋｍから６０ｋｍに降下する際）の時間が突出して長いこと。

プロットの元になったデータは以下の通り。

降下時間（秒） 高度（ｋｍ）
100 175
90 165
84 155
80 145
76 135
74 125
73 115
71 105
71 95
74 85
98 75
346 65
214 55
141 45
71 35
50 25
48 15
100 5

ビデオから拾った値

高度ｋｍ 速度ｋｍ／時 分 秒
180 26364 34 57
170 26409 36 37
160 26455 38 7
150 26501 39 31
140 26548 40 51
130 26594 42 7
120 26640 43 21
110 26685 44 34
100 26727 45 45
90 26756 46 56
80 26697 48 10
79 26677 48 18
78 26653 48 26
77 26622 48 34
76 26584 48 43
75 26533 48 51
74 26470 49 0
73 26388 49 11
72 26283 49 21
71 26120 49 34
70 25921 49 48
69 25573 50 8
68 24926 50 41
67 22184 53 34
66 21838 53 58
65 21541 54 16
64 21257 54 32
63 20953 54 47
62 20621 55 2
61 20250 55 18
60 19835 55 34
50 12779 59 8
40 6615 61 29
30 3005 62 40
20 1083 63 30
10 614 64 18
0 0 65 58

高度７０ｋｍ台と６０ｋｍ台は細かくとってみたけど、高度６８ｋｍから６７ｋｍに降下する際に、１７３秒間という長い時間を費やしているのが特徴だ。

この間の降下速度は、秒速６ｍに過ぎない。

先日調べた表面温度で言えば、最も高い摂氏１５３０度近辺ということになり、じっくりこんがりと焼きあがることになる。

まあいい。

もうちっと高い高度（＝薄い大気＝低い表面温度）で時間をかけて減速すれば、熱的には楽だったのかもしれないが、弾道軌道の都合でそうはいかなかったのかもしれない（未確認）。

ＩＦＴ－４の大気圏再突入のプロファイルは貴重だ。

少なくとも浮沈子は、リアルタイムの再突入データを見たことはない。

７月下旬といわれている次回の再突入にも期待だな。

プロファイルは、たぶん同じだろう（未確認）。

耐熱タイルの下に、追加のアブレーション層を突っ込んで、当面の耐熱性を向上させてチャレンジというわけだ。

前回の再突入でも、姿勢制御などはほぼほぼ計画通りにできている感じだったし、耐熱性の向上で凌ぐことが出来れば、半ば強制的なプロファイルでもこなせることが証明される。

もっと、熱的に優しいプロファイルで、例えば複数回のホッピングを入れながら大気圏上部での減速が出来るようになれば、楽に降下することが出来るようになるに違いない。

そのためには、弾道軌道上で飛行している間でのメインエンジンの点火による軌道変更の能力を実証して見せる必要がある。

次回は、それを行うとみているけど、まだ、何をやるかの詳細は出ていない。

浮沈子的には、１段目のメカジラキャッチなんてどーでもいい気がしてるんだがな・・・。

スターライナー：再々々延期


（NASA、データ調査のためスターライナーの帰還を数日延期）
https://arstechnica.com/space/2024/06/nasa-delays-starliner-return-a-few-more-days-to-study-data/

「NASAとボーイングは、宇宙船スターライナーの地球への帰還許可を出す前に、さらに4日間かけて同宇宙船の性能に関する入手可能なデータをすべて検討する予定であると当局者は火曜日に発表した。」

「6月25日火曜日午後10時10分（東部標準時）に国際宇宙ステーションから切り離される（6月26日午前2時10分（協定世界時））。これにより、6月26日午後4時51分（協定世界時午前8時51分）にニューメキシコ州ホワイトサンズ試験施設に着陸」

思った通りだな・・・。

このスケジュール変更は、ISSの船外活動との関連があるのかもしれない（未確認）。

２４日に予定されている船外活動のために、事前の減圧を行う関係からISS内の気圧は下げられる。

船外活動を行う宇宙飛行士の体内窒素分圧を下げるためだ。

で、更に酸素吸って、酸素窓から排出してから宇宙服を着る（宇宙服内は純酸素で、圧力は３分の１程度：じゃないと、グローブで物が掴めない）。

それぞれのプロセスの詳細な時間とかは忘れたけど、確かそういう手順のはずだ。

船外活動が終わってから、ISS内の環境に復帰するまでにも、いささかの手順が必要なはずで、それらが完了してからの離脱となる。

船外活動中は、ISS内（米国モジュール）はサポート体制を組むだろうから、集中したいのかもしれない（未確認）。

まあいい。

「問題は、スターライナーの推進システムに加圧するヘリウムシステムで5回に分けて漏れが発生したことと、スターライナーがステーションに接近した際に宇宙船の28個の反応制御システムスラスターのうち5個が故障したこと」

「NASAとボーイングのエンジニアたちはこの2つの問題を研究してきた。彼らは、6月15日土曜日、スターライナーがスラスターテストのために起動されたときに、両方の問題をより深く理解するための重要な一歩を踏み出した。」

「このテスト中、エンジニアたちはスターライナーのサービスモジュール内のヘリウム漏れ率が、前回の機体起動時よりも低いことを発見」

「漏れの正確な原因は完全には解明されていないが、スラスターとマニホールドの間のフランジのシールが原因の可能性」

つまりだな、スラスターを噴射する手順を取ると、ヘリウムの漏れが減少するという、いささか因果関係を疑わせる話なわけだ（噴射テストをするためには、加圧するためのヘリウムタンクのバルブを開く必要がある）。

もちろん、故障したスラスターと漏れているヘリウムの系統は異なるそうだから、両者には直接の因果関係はない。

スラスターテストで具体的にどういう手順を踏んだとか、その際のヘリウムの漏れ率が、系統別にどう変わっていったのかなどの時系列的な情報を含む詳細な開示はない。

「スティッチ氏によると、反応制御システムのスラスターのテストもうまくいった。5 基のスラスターのうち 4 基は正常に作動し、今月末に予定されているスターライナーのドッキング解除に使用できる予定」

「スターライナーを地球への帰還軌道に乗せる軌道離脱噴射にも必要」

１基は、依然として復旧していないことが確認できる。

「何基を失っても安全に問題ないかスティッチ氏は明らかにしなかった。」（自動翻訳一部修正）

「ヘリウム漏れの問題を解決しなければなりません。ヘリウム漏れがある状態では、このようなミッションを再度行うつもりはありません。また、ランデブープロファイルが何を引き起こし、スラスタの推力が低下し、飛行管制チームによって選択解除されるのか理解する必要があります。」（NASAの商業乗組員プログラムのプログラムマネージャー、スティーブ・スティッチ氏）

「フラストレーションとは考えません」「学びだと考えています。」

「スターライナー1号については、あまり先のことは考えていません」

呑気な話に聞こえるけど、開発フェーズに係わる管理者には、こういう切り替えが必要なのかもしれない。

「現在のテスト飛行で発生した技術的問題を考慮すると、NASAはスターライナーの運用ミッションを次の空いている時間帯、おそらく2025年の8月か9月に延期する可能性が高いと思われる。」

ひょっとすると、ボーイングはNASAと契約している６回の飛行を行うことが出来なくなるかもしれない（ISSの閉鎖スケジュールによります）。

が、それはそれで仕方ない。

原因不明のトラブルが頻発する、何かに憑かれたような宇宙船でミッションをこなすわけにはいかないからな。

ひょっとすると、別系統とされるヘリウムの配管は、どこかで繋がっていて、普段は閉止バルブか遮蔽板で仕切られているんだが、何かの拍子にそこに穴が開いて繋がっちまってるんじゃないのかあ？。

例によって、浮沈子の根拠なき妄想は、漆黒の宇宙の闇をどこまでも羽ばたいていく（空気ないのに、どうやって！？）。

まあ、どうでもいいんですが。

スターライナーは、打ち上げで足踏みし、ISSに到着する際にも足踏みし、離脱して帰還に向かう際にも足踏みしている。

学ぶことが多いことは、試験飛行としては悪いことではないかも知れないが、多過ぎというのは、それはそれで問題だろう。

浮沈子的には、大気圏再突入を嫌がっているようにも見える（そうなのかあ？）。

やっぱ、今回は無人で降下させて、２人の宇宙飛行士は別便（ソユーズかクルードラゴン）にすべきだと思うんだがな・・・。

＜以下追加＞ーーーーーーーーーー

（スターライナーのISS滞在が延長され、スラスターとヘリウム漏れのテストが完了）
https://spacenews.com/starliner-iss-stay-extended-to-complete-thruster-and-helium-leak-testing/

「ドッキング前に修復されなかった1つのスラスターは、ほとんど推力を生み出さない「奇妙な特徴」を示したとNASAの商業乗組員プログラムマネージャー、スティーブ・スティッチ氏は述べた。そのスラスターは、宇宙船のドッキング解除や軌道離脱操作中に今後は使用されない。」

故障した５基のうち、４基は復旧したようだ。

「OFT-2では、着陸進入中に2つのスラスターが故障したが、ミッション終了前に修復された。」

マジか！？。

「接近中にスラスターがオフラインになった原因を技術者らが調査中だと述べた。これは過度の使用と関連している可能性」

「スラスターが非常に高温になる内部で何が起こっているかについては、高温により燃料と酸化剤の適切な混合が妨げられているなど、いくつかの説がある」（NASAの商業乗組員プログラムマネージャー、スティーブ・スティッチ氏：一部自動翻訳修正）

「技術者らはまた、推進システムで検出された5つのヘリウム漏れについてもスラスターテストで調べた。いずれの場合も漏れ率は低下しており、1つのケースでは50%低下したという。」

「これはスラスターの活動と関係があるようだ」

「これはスラスターの熱やシールを磨耗させる滑り面と関係があるかもしれない。」

関係といっても、相互の因果関係ではなく、物理現象として同様という意味のようだ（未確認）。

「大きな漏れのうち3つはおそらく同様の原因によるものだが、小さな漏れ2つはOFT-2ミッションで見られた漏れと似ているかもしれない」

OFT-2でも、ヘリウム漏れてたのか。

んでもって、その原因を潰し切れない状況のまま、CFTに臨んだわけだな。

ったく・・・。

「ヘリウム漏れは、故障したスラスターとは別のサービスモジュールの「ドッグハウス」で発生している」

「しかし、スターライナーがステーションに接近する間の「動的操作」が、スラスターの故障とヘリウム漏れの両方を引き起こした可能性がある」

何それ？。

「サービス モジュールは戻ってきませんので、これはスケジュールのプレッシャーなしにシステムのパフォーマンスを完全に理解するチャンスです」（ボーイングの副社長兼商業乗務員プログラム マネージャーのマーク ナッピ氏）

「時間はあります。」

時間はあっても、知恵はなしか（そんなあ！）。

「スティッチ氏とナッピ氏は、ブリーフィングで何度も質問された後、スターライナーはNASAの宇宙飛行士ブッチ・ウィルモア氏とスニ・ウィリアムズ氏が地球への帰還に使用するのに安全であると確信していると強調した。」

やっぱ、みんな、安全性を疑ってるんだ・・・。

戻ってこないのは、サービスモジュールだけじゃないかも知れないって！。

「緊急時に必要であればウィルモア氏とウィリアムズ氏を帰還させるためにスターライナーの使用をNASAが承認した」

緊急脱出ポッドとして使えるほど安全だと言いたいんだろうが、逆にISSのズヴェズダモジュールのエア漏れが、それほど深刻なのかとかえって不安になるけどな。

船外活動の延期についても言及されている。

「宇宙服を着て不快感を覚えたのはドミニク氏だった」（NASAのISSプログラムマネージャー、ダナ・ワイゲル氏）

「NASAの宇宙飛行士トレイシー・C・ダイソンとマット・ドミニクが6月13日に予定」

「ダイソン氏とマイク・バラット氏は、6月24日に延期された6月13日の船外活動と同じ作業を行う船外活動を行う予定」

つまり、トラブった宇宙飛行士は船外活動に参加しない。

「延期のきっかけとなった具体的な問題については詳しく述べなかった。「その日は解決できなかった」と彼女（ワイゲル氏）は語った。」

まあいい。

「トレイシー氏とマイク氏を使うのが理にかなっていると判断しました」

「その後、追加のステーションメンテナンスのため7月2日に船外活動が行われる予定だが、NASAは6月24日の船外活動が終わるまで宇宙飛行士を割り当てない。」

浮沈子はマット・ドミニク宇宙飛行士の減圧症を疑ったが、ひょっとするとメンタルな問題かもしれない。

復帰の可能性を残して、割り当てを行っていないわけだ（そうなのかあ？）。

快適なISSの内部とは異なり、過酷な宇宙空間に宇宙服だけで放り出される船外活動はリスキーだからな。

まあ、駄々洩れなズヴェズダと大差ないともいえる（そうなのかあ？）。

ISSか、スターライナーか、船外活動か。

もしかすると、船外活動が一番安心かもしれない・・・。