US-Prüfungskammer warnt: SpaceX und Boeing warten auf neue Verspätungen, US-Unterbrechungen bei Flügen zur ISS sind möglich

Letzte Woche wurde ein vierzigseitiger Bericht der US-Rechnungskammer über die Ereignisse im Commercial Crew Program veröffentlicht. Die Schlussfolgerungen sind alarmierend - Auditoren glauben, dass die heutigen Zertifizierungstermine für SpaceX und Boeing um mehr als ein Jahr verschoben werden. Schlimmer noch, da die Sitze auf Sojus Anfang 2019 enden, können US-Astronauten ihre Fähigkeit verlieren, 9 Monate lang zur ISS zu fliegen.


Jüngste Versuche mit dem Boeing Starliner-Fallschirmsystem (links) und SpaceX Crew Dragon (rechts). Dragon erlebt ein Absturzszenario, bei dem ein Fallschirm von 4 nicht offengelegt werden konnte. Foto von der NASA, SpaceX

Hinderniszertifizierung

Die Verträge der NASA mit SpaceX und Boeing sind so konzipiert, dass die Schiffe zertifiziert werden müssen, bevor Astronauten zur ISS transportiert werden können. Unternehmen müssen der NASA nachweisen, dass die Schiffe die Anforderungen an Funktionalität und Sicherheit erfüllen. Gleichzeitig haben SpaceX und Boeing wiederholt unverblümt erklärt, dass sie sich eher ehrgeizige als realistische Ziele gesetzt haben. Dies kann das Team motivieren und sieht in den Nachrichten gut aus, führt aber in Wirklichkeit zu ständigen Verschiebungen. Seit der Unterzeichnung der Verträge im Jahr 2014 wurden 13 vierteljährliche Fortschrittskontrollen abgeschlossen. Und Boeing meldete Verzögerungen bei 7 Inspektionen und SpaceX bei 9. Die Zertifizierungsfristen haben sich bereits von 2017 auf 2019 verschoben, und gemäß der NASA-Risikobewertungsmethode ist die Wahrscheinlichkeit, dass eines der Unternehmen in diese Inspektionen passt, gleich Null. Die durchschnittlichen geschätzten Zertifizierungsfristen für Boeing sind Dezember 2019 und für SpaceX Januar 2020.


Verzögerungszeitplan, Kreis - Anfangsdatum, Quadrat - aktuelles erwartetes Datum, Bereich mit einem Sternchen rechts - Zertifizierungsbedingungen für NASA-Risikoberechnungen. GAO-Bild

Risiken und Verzögerungen

Heute gibt es für beide Unternehmen Risiken, die die Zertifizierung weiter verzögern können.

Für Boeing:

• Das Rettungssystem ist möglicherweise nicht in der Lage, die Schiffskontrolle zu übernehmen. Es stellte sich heraus, dass in einigen Szenarien die Kapsel zu fallen beginnt, was für die Besatzung gefährlich sein kann. Um dieses Problem zu bekämpfen, führte Boeing umfangreiche Tests in einem Windkanal durch und wird im Juli 2018 einen Test des Rettungssystems von der Startrampe aus durchführen.
• In einem Fallschirmsystem kann der vordere Hitzeschild nach dem Fallenlassen das Schiff treffen und die Fallschirme beschädigen. Nach Boeings Berechnungen kann dies nur passieren, wenn einer der beiden Bremsfallschirme nicht geöffnet ist und selbst dann die Wahrscheinlichkeit eines Aufpralls vernachlässigbar ist. NASA-Berechnungen zeigen jedoch, dass dies auch dann passieren kann, wenn beide Fallschirme erfolgreich eingesetzt wurden. Wenn das Risiko als inakzeptabel eingestuft wird, bedeutet dies für Boeing ein Remake des Fallschirmsystems und eine Verzögerung von mindestens sechs Monaten.
• Der Booster ist eines der größten Risiken für das Programm und die Sicherheit von Astronauten. Es ist nicht bekannt, ob vom Träger der Trägerrakete, der United Launch Alliance, genügend Informationen eingeholt werden können, um die Gefahr potenziell katastrophaler Risse zu bestimmen. Dies kann das gesamte vierte Quartal 2018 dauern. Darüber hinaus sind die Informationen zum RD-180-Motor durch ein separates RF-US-Abkommen begrenzt, und es wird noch daran gearbeitet, die erforderlichen Daten für die Zertifizierung eines Trägerraketen zu erhalten.

Für SpaceX:

• Verbund-Boost-Boost-Tanks , die 2016 einen Unfall verursachten, wurden durch neue ersetzt, sind jedoch noch nicht qualifiziert. Das Risiko liegt in möglichen Problemen und Verzögerungen bei der Bestätigung der Eignung und Sicherheit neuer Tanks.
• Turbopumpenrisse sollten in der Block 5-Version des Falcon 9-Boosters behoben werden, aber die Rakete hat die Qualifikationstests bei der NASA noch nicht bestanden. Laut NASA sind Risse ein inakzeptables Risiko für bemannte Flüge. Wenn das Problem immer noch nicht behoben ist, müssen Sie es neu gestalten.
• Das Befüllen einer Rakete mit Treibstoff, wenn sich die Astronauten bereits im Schiff befinden, ist ein potenzielles Risiko, da die Astronauten vor dem Einsteigen in das Schiff auf der bereits geladenen Rakete stehen. SpaceX erklärte sich bereit, den Betankungsprozess bei der endgültigen Konfiguration der Rakete und des Schiffs fünfmal vor einem bemannten Flug zu demonstrieren (unbemannter Start und Tests des Rettungssystems auf einer fliegenden Rakete werden ebenfalls gezählt). Dies kann zu zusätzlichen Verzögerungen führen.

Plan B für die ISS

Eine gesonderte Behauptung der Rechnungskammer war die Zurückhaltung der NASA, über die voraussichtlichen Zertifizierungstermine für den Kongress und das Fehlen von Notfallplänen im Falle von Verzögerungen zu sprechen. Tatsache ist, dass die Sitze auf der Sojus etwas früher als die Hälfte des geschätzten Zeitraums ausgehen werden und im schlimmsten Fall von 9 Monaten amerikanische Astronauten nicht zur ISS fliegen können.


Türkisfarbene Zone - eine Reihe von geschätzten Zertifizierungsterminen für mindestens ein Schiff. GAO-Bild

Es ist zu spät, um neue Plätze an der Sojus zu bekommen - die Produktion des Schiffes und der Kauf von Sitzen dauern etwa drei Jahre, und nur einer bleibt übrig. Im März 2018 änderten sich die Vertragsbedingungen mit Boeing - die NASA konnte dem ersten Testflug ein drittes Besatzungsmitglied hinzufügen und gegebenenfalls die Dauer verlängern. Das heißt, Der erste bemannte Starliner-Flug kann sofort zur ISS durchgeführt werden. Dies funktioniert jedoch nur, wenn das Boeing-Schiff keine Verspätungen hat. Jetzt überlegt die NASA, wie die Landung des Sojus mit dem letzten verfügbaren Sitzplatz von November 2019 bis Januar 2020 verschoben werden soll. Dies ist jedoch auch nur eine Teillösung, die zwei von neun möglichen Punkten abdeckt.

Wahrscheinlichkeitsverteilung

Und schließlich kritisierte die Rechnungskammer das Fehlen einer einheitlichen Schiffssicherheitsmetrik. Im Jahr 2011 wurde die zulässige Wahrscheinlichkeit des Todes der Besatzung auf 1/150 festgelegt. In nachfolgenden Dokumenten war es jedoch schwieriger, eine Wahrscheinlichkeit von 1/270 zu erreichen. Schlimmer noch, 2014 wurde das Weltraummüllmodell aktualisiert, mit dem die Wahrscheinlichkeit einer Katastrophe bewertet wird. Das neue Modell ist gefährlicher als das alte, und Boeing mit SpaceX erfüllt möglicherweise nicht 1/270. Die Situation wird durch die Tatsache kompliziert, dass vier verschiedene NASA-Einheiten drei verschiedene Wahrscheinlichkeiten verwenden - 1/150, 1/200, 1/270 und für verschiedene Modelle von Weltraummüll und anderen Bedingungen. Damit es kein Paradoxon gibt, wenn das Auftragnehmerunternehmen die 1/270-Anforderungen für das alte Modell für eine Einheit erfüllen kann, jedoch 1/150 mit dem neuen Modell in einer anderen Einheit nicht zertifizieren kann, sollte in diesem Bereich eine Bestellung aufgegeben werden.

Rückkopplung

Der Bericht enthält auch die Antwort der NASA auf die fünf Empfehlungen der Rechnungskammer nach der Prüfung:

• Mit der ersten Empfehlung stimmte die NASA nicht zu, ihren geschätzten Zeitplan in den vierteljährlichen Bericht an den Kongress aufzunehmen. Nach Angaben der Agentur ist die derzeitige Praxis, die geschätzten Bedingungen der Auftragnehmer zu verwenden, korrekt. Und wenn sich die Startdaten nähern, wird die NASA dafür sorgen, dass die Bewertungen der Agenturen und die Zeitpläne der Auftragnehmer konsistent bleiben.
• Die zweite Empfehlung bestand darin, einen Fallback-Plan zu entwickeln, um eine Lücke in den Flügen amerikanischer Astronauten zur ISS zu verhindern. Hier stimmte die NASA zu, erklärte, dass sie bereits in diese Richtung arbeite und ihre Fertigstellung bis Ende 2018 erwartet.
• Die dritte Empfehlung betraf den Unterschied in der Risikobewertung. Hier stimmte die NASA teilweise zu und stellte fest, dass, obwohl mehrere Dokumente mit unterschiedlichen Anforderungen verwirrend sein könnten, die Hauptsache in diesem Fall HEOMD-CSD-10001 mit einer Wahrscheinlichkeit von 1/270 ist
• Die vierte Empfehlung bestand darin, die Situation mit unterschiedlichen Schätzungen der Wahrscheinlichkeit der Zukunft zu dokumentieren. Hier stimmte die Agentur zu.
• Und schließlich bezog sich die fünfte Empfehlung auf die Neuorganisation von Abteilungen, um die Kombination von technischen und Programmverantwortlichkeiten zu vermeiden, der die NASA zugestimmt hatte. Jetzt werden es zwei getrennte Stellen sein.

Fazit

Die Tatsache, dass Starliner und Crew Dragon nach eigenen Schätzungen der NASA merklich später als zu den angekündigten Terminen fliegen sollten, ist eine kleine Sensation. Der Berechnungsbereich von Mai 2019 bis August 2020 ist jedoch groß genug, damit das Einsetzen einer Boeing oder SpaceX in die linke Seite keine ernsthaften Probleme verursacht. Bei großen und technisch komplexen Projekten sind Verzögerungen und Umplanungen die Norm, sodass die Intrige - wer zuerst und wann fliegt - erhalten bleibt.