Cygnus (navă spațială)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Cygnus
ISS-45 Cygnus 5 se apropie de ISS - crop.jpg
Naveta Cygnus în varianta îmbunătățită care se apropie de ISS
Date generale
Țară Statele Unite Statele Unite
Constructor principal Northrop Grumman
Orbită orbită terestră joasă (LEO)
Echipaj 0
Operațiune
stare În funcțiune
Prima lansare 18 septembrie 2013
Ultima lansare 20 februarie 2021
Exemplare construite 11
Exemplare lansate 10
Cele două versiuni planificate ale Cygnusului.
Cygnusul se apropie de ISS.

Cygnus Nava este un, vehicul de realimentare fără pilot fără pilot, căreia îi lipsește capacitatea de a re-intra in atmosfera Pamantului, dezvoltat de Orbital Sciences Corporation și în prezent , construit și lansat de Northrop Grumman ca parte a NASA comerciale de reincarcare Servicii (CRS) Programul de unde se alimentează Stația Spațială Internațională . Serviciul de transfer este lansat prin intermediul operatorilor de transport , cum ar fi Northrop Grumman Antares sau United Launch Alliance Atlas V. Din august 2000 , misiunile de realimentare la ISS au fost efectuate în mod regulat de nava spațială rusă Progress , precum și de vehiculul de transfer automatal ESA și de vehiculul de transfer H-II al agenției spațiale japoneze . Cu Cygnus, NASA încearcă să își sporească parteneriatul cu industriile americane din sectorul aerospațial. [1] .

Dezvoltare

Administratorul NASA Charles Bolden (al treilea din stânga) în fața navei spațiale Cygnus în mai 2012

Când compania Rocketplane Kistler nu și-a îndeplinit obligațiile contractuale din cadrul programului Commercial Orbital Transportation Services (COTS), NASA a reziliat contractul cu compania și i-a reatribuit contractul după o selecție [2] . La 19 februarie 2008, NASA a anunțat că a ales Orbital Sciences [3] , atribuind un contract de 1,9 miliarde de dolari în programul Serviciilor de aprovizionare comercială pentru transportul până la 20.000 kg de aprovizionare în opt lansări, până în 2016 [4] .

Primul zbor al navetei Cygnus a fost inițial programat pentru decembrie 2010 [5] [6] , dar misiunea demonstrativă a fost lansată cu succes pe 18 septembrie 2013 [7], iar primul zbor de realimentare a sosit la stația spațială pe 12 ianuarie 2014 [7] .

Misiunea Cygnus CRS Orb-4 , lansată în decembrie 2015 prin lansatorul Atlas V , a fost prima care a folosit o versiune îmbunătățită a navei spațiale Cygnus. Zborul inițial al acestei versiuni a fost planificat inițial să fie în a cincea misiune, dar eșecul misiunii Cygnus CRS Orb-3 și trecerea la lansatorul Atlas V au provocat întârzieri. Utilizarea versiunii îmbunătățite și capacitatea de încărcare crescută a Atlasului a permis creșterea sarcinii utile a 3 500 kg [8] .

Proiecta

Desen comparativ la scară între versiunea standard a navetei (stânga) și versiunea îmbunătățită (dreapta)

Naveta Cygnus este formată din două componente principale: Modulul de încărcare sub presiune (PCM) și Modulul de service (SM). Modulul de încărcare este construit de Thales Alenia Space din Torino . Primele module aveau o masă neîncărcată de 1 500 kg [9] și un volum de 18 [10] . Modulul de serviciu este construit de Orbital ATK și se bazează pe geostar și LEOStar platforma prin satelit , iar unele componente provin din sonda Zori . Modulul de service are o masă de 1 800 kg , asigură propulsie prin motoare care utilizează hidrazină și tetroxid de dinitrogen și produce până la 4 kW de energie electrică prin două panouri fotovoltaice cu arsenură de galiu cu mai multe joncțiuni (GaAs) [10] , construite de Dutch Space [11] .

Naveta Cygnus este decuplată de modulul Harmony

Al patrulea și toate navetele Cygnus ulterioare aparțin variantei îmbunătățite (îmbunătățite), iar versiunea standard a fost retrasă [12] . În varianta îmbunătățită, un modul de încărcare sub presiune cu o greutate neîncărcată de 1 800 kg ceea ce mărește volumul intern a 27 , în timp ce modulul de service este echipat cu panouri fotovoltaice care furnizează aceeași putere, dar cu o masă mai mică decât varianta standard [10] [12] . Versiunea îmbunătățită a folosit un nou stadiu superior numit Castor 30XL , construit de Orbital ATK . Puterea mai mare a acestei etape și greutatea mai mică a panourilor fotovoltaice au permis creșterea sarcinii utile pentru stația spațială a 700 kg [13] .

În timpul unei misiuni normale de servicii comerciale de aprovizionare (CRS), nava spațială Cygnus se apropie de stația spațială și este ulterior andocată de brațul robot al stației printr-un dispozitiv de andocare pe nava spațială. Brațul robotic deplasează naveta cuplându-l la modulul Harmony prin sistemul Common Berthing Mechanism . Acest sistem de cuplare apare și cu celelalte navete utilizate în programul CRS, cum ar fi H-II Transfer Vehicle și Dragon 1 [10] . În mod normal, naveta Cygnus rămâne ancorată la stație timp de aproximativ 30 de zile [14] .

Naveta Cygnus , similară cu naveta Progress, nu are capacitatea de a reveni pe Pământ, dar poate fi încărcată cu echipamente care nu mai sunt utile și deșeuri care sunt distruse împreună cu naveta însăși în timpul reintrării atmosferice [15] .

Dintre variantele planificate, dar neefectuate, a existat o variantă cu un modul nepresurizat în locul modulului presurizat, bazat pe Transporterul Logistic ExPRESS al NASA, pentru transportul pieselor de schimb pentru stația spațială, numită și Unitatea de înlocuire orbitală (ORU) [5] [16] . O altă variantă nerealizată a avut un modul de returnare a încărcăturii , care ar permite navetei să returneze echipamentele pe Pământ într-un mod nedistructiv.

Versiuni CRS-2

Încărcarea echipamentului în modulul de încărcare al navetei Cygnus

Pe 10 aprilie 2014, NASA a anunțat cea de-a doua fază a programului Servicii de aprovizionare comercială (CRS-2), pentru a transporta provizii și echipamente la stația spațială. Pentru a îndeplini noile cerințe NASA, Orbital ATK a studiat trei noi variante ale navetei. La 14 ianuarie 2016, NASA i-a acordat companiei Orbital ATK un nou contract pentru programul CRS-2 [17] .

Prima ar fi o versiune actualizată a Cygnus Enhanced capabilă să transporte cu 10% până la 15% mai multă încărcare decât versiunea utilizată în prima fază a programului CRS, pentru a fi utilizată cu lansatorul Antares .

A doua versiune ar folosi un modul de încărcare mai mare sub presiune (PCM) pentru utilizare cu lansatorul Atlas V.

Cea de-a treia versiune ar folosi un modul de încărcare nepresurizat (UCM), bazat pe purtătorul de logistică ExPRESS , care a înlocuit modulul CSM sub presiune, cu un sistem de cuplare standard al mecanismului comun de ancorare .

În rezumat, Orbital ATK a propus o variantă mai puțin capabilă bazată pe lansatorul Antares și o variantă bazată pe lansatorul Atlas V.

Misiunea Cygnus NG-12 a fost prima din programul CRS-2 și a fost realizată cu un lansator Antares 230 .

Varianta pentru Poarta Lunară

În august 2019, NASA a decis să externalizeze modulul Lunar Gateway Habitation and Logistics Outpost (HALO) către Northrop Grumman Innovation Systems . Compania a propus un modul de locuințe de 6,1 m pt 3 m bazat pe versiunea îmbunătățită a navetei Cygnus și un al doilea design al unui modul de 7 m pt 4,4 m , bazat și pe proiectul de navetă Cygnus [18] [19] . Modulul asigură instalarea la exterior a trape de cuplare, a radiatoarelor termice, a bateriilor și a antenelor pentru comunicații. Designul este modular pentru a îmbunătăți compatibilitatea componentelor și pentru a testa mai rapid sistemele de susținere a vieții [20] [21] . Modulul va găzdui echipajul misiunii Artemis 3 și Human Landing System în 2024. Pe 5 iunie 2020, NASA a acordat un contract de 187 miliarde de dolari către Northrop Grumman Innovation Systems pentru a finaliza proiectarea preliminară a modulului HALO. NASA va utiliza un al doilea contract pentru construcția modulului HALO și integrarea acestuia cu componenta Power and Propulsion Element (PPE), construită de Maxar [20] [21]

Lista misiunilor

Modulul presurizat al fiecărei navete este numit în onoarea unei persoane care a lucrat cu agenția spațială americană (în primul rând un astronaut).

Misiune Stema Naveta Data lansării Lansator Notă Rezultat
Antares A-ONE ND Cygnus Payload Simulator 21 aprilie 2013 21:00 UTC Antares 110 Prima lansare a Antares , pentru a verifica performanța și abilitățile lansatorului. Marfa consta dintr-un modul care simulează greutatea și dimensiunile navetei Cygnus [22] . Reușit
Cygnus CRS Orb-D1 ND Cygnus standard
George Low
18 septembrie 2013 14:58 UTC Antares 110 Prima misiune Cygnus , prima misiune de andocare cu stația spațială. Al doilea zbor al Antares . Andocarea a fost întârziată de o mică problemă de conexiune de date cu computerele de bord, care a fost rezolvată [23] . Reușit
Cygnus CRS Orb-1 Orbital Sciences CRS Flight 1 Patch.png Cygnus standard
Gordon Fullerton
9 ianuarie 2014 18:07 UTC Antares 120 Prima misiune a programului Serviciul comercial de aprovizionare (CRS), prima misiune de utilizare a etapei superioare Castor 30B [24] [25] [26] [27] Reușit
Cygnus CRS Orb-2 Orbital Sciences CRS Flight 2 Patch.png Cygnus standard
Janice Voss
13 iulie 2014 16:52 UTC Antares 120 A doua misiune a programului Serviciului de aprovizionare comercială (CRS) [25] [27] Reușit
Cygnus CRS Orb-3 Orbital Sciences CRS Flight 3 Patch.png Cygnus standard
Deke Slayton
28 octombrie 2014 22:22 UTC Antares 130 Prima misiune de a utiliza etapa superioară Castor 30XL , a suferit un eșec catastrofal care a provocat explozia lansatorului la scurt timp după lansare [27] . A eșuat
Cygnus CRS OA-4 Orbital Sciences CRS Flight 4 Patch.png Cygnus îmbunătățit
Deke Slayton II
6 decembrie 2015 21:44 UTC Atlas V 401 Prima misiune de a folosi varianta îmbunătățită a navetei Cygnus. Orbital Sciences a semnat un contract cu United Launch Alliance pentru utilizarea lansatorului Atlas V [27] [28] Reușit
Cygnus CRS OA-6 Orbital Sciences CRS Flight 6 Patch.png Cygnus îmbunătățit
Rick Husband
23 martie 2016 03:05 UTC Atlas V 401 A doua misiune de a zbura cu lansatorul Atlas V. Orbital Sciences s- a contractat cu United Launch Alliance pentru a utiliza lansatorul Atlas V [27] [28] [29] [30] . Reușit
Cygnus CRS OA-5 Orbital Sciences CRS Flight 5 Patch.png Cygnus îmbunătățit
Alan Poindexter
17 octombrie 2016 23:45 UTC Antares 230 Prima misiune de a folosi lansatorul Antares 230 Reușit
Cygnus CRS OA-7 Orbital Sciences CRS Flight 7 Patch.png Cygnus îmbunătățit
John Glenn
18 aprilie 2017 15:11 UTC Atlas V 401 [27] [28] [30][31] [32] Reușit
Cygnus CRS OA-8E Orbital Sciences CRS Flight 8E Patch.png Cygnus îmbunătățit
Gene Cernan
12 noiembrie 2017 12:19 UTC Antares 230 Reușit
Cygnus CRS OA-9E Orbital Sciences CRS Flight 9E Patch.png Cygnus îmbunătățit
JR Thompson
21 mai 2018 08:44 UTC Antares 230 [33] Reușit
Cygnus NG-10 Cygnus NG-10 Patch.png Cygnus îmbunătățit
John Young
17 noiembrie 2018 09:01 UTC Antares 230 [34] Reușit
Cygnus NG-11 Cygnus NG-11 Patch.png Cygnus îmbunătățit
Roger Chaffee
17 aprilie 2019 20:46 UTC Antares 230 [35] Reușit
Cygnus NG-12 Cygnus NG-12 Patch.png Cygnus îmbunătățit
Alan Bean
2 noiembrie 2019 13:59 UTC Antares 230+ Reușit
Cygnus NG-13 Cygnus NG-13 Patch.png Cygnus îmbunătățit
Robert Lawrence Jr.
15 februarie 2020 20:21 UTC Antares 230+ La 9 februarie 2020, lansarea a fost amânată la mai puțin de trei minute după decolare, din cauza citirii anormale a unui senzor [36] . Reușit
Cygnus NG-14 Cygnus NG-14 Patch.png Cygnus îmbunătățit
Kalpana Chawla
3 octombrie 2020 01:16 UTC Antares 230+ [37] Reușit
Cygnus NG-15 Cygnus NG-15 Patch.png Cygnus îmbunătățit
Katherine Johnson
20 februarie 2021 17:36 UTC Antares 230+ Reușit
Cygnus NG-16 Cygnus NG-16 Patch.png Cygnus îmbunătățit 1 iulie 2021 (programat) Antares 230+ Programat
Cygnus NG-17 ND Cygnus îmbunătățit Februarie 2022 (programat) Antares 230+ Programat
Cygnus NG-18 ND Cygnus îmbunătățit 2023 (programat) Antares 230+ Programat
Cygnus NG-19 ND Cygnus îmbunătățit 2023 (programat) Antares 230+ Programat

Notă

  1. ^ (EN) NASA Taps SpaceX, Orbital Sciences to Haul Cargo to Space Station pe space.com, Space.com, 23 decembrie 2008. Adus la 1 martie 2011.
  2. ^ Timpul se scurge pentru RpK; Noua competiție COTS începe imediat , pe space.com . Adus la 1 martie 2011 .
  3. ^ Chris Bergin, Orbital a învins o duzină de concurenți pentru a câștiga contractul NASA COTS , pe nasaspaceflight.com . Adus pe 14 august 2015 .
  4. ^ NASA Taps SpaceX, Orbital Sciences to Haul Cargo to Space Station , pe space.com . Adus la 1 martie 2011 .
  5. ^ a b Acordul Space Act cu NASA și Orbital pentru COTS ( PDF ), la nasa.gov , NASA, 27 februarie 2008. Accesat la 30 martie 2012 .
  6. ^ Orbital Sciences To Build Taurus II ( XML ), pe AviationWeek.com . Adus la 1 martie 2011 .
  7. ^ a b Josh Byerly și Trent J. Perrotto, partenerul NASA Orbital Sciences lansează o misiune demonstrativă la stația spațială , nasa.gov , NASA, septembrie 2013. Accesat la 19 septembrie 2013 .
  8. ^ Chris Gebhardt, Enhanced Cygnus pentru a ajuta Orbital ATK să îndeplinească contractul CRS până în 2017 , la nasaspaceflight.com . Adus la 31 august 2015 .
  9. ^ Utilizare ISS: Cygnus COTS / CRS (Commercial Orbital Transportation Services / Cargo Resupply Service) , pe earth.esa.int , ESA Earth Online.
  10. ^ a b c d ISS Payload Opportunities on Cygnus ( PDF ), la orbitalatk.com , Orbital Sciences Corporation, 2015. Accesat pe 9 iulie 2016 .
  11. ^ Peter B. de Selding, Spațiul olandez pentru a construi matrice solare pentru remorcherul Cygnus Orbital , pe spacenews.com , Space News, 12 noiembrie 2009.
  12. ^ a b Cygnus Enhanced Spacecraft to Use Ultraflex Solar Arrays , orbital.com , Orbital Sciences, noiembrie 2011. Accesat la 30 martie 2012 .
  13. ^ Chris Bergin, giganții din industria spațială Orbital optimist înainte de debutul Antares , nasaspaceflight.com , NasaSpaceflight, 22 februarie 2012. Adus pe 29 martie 2012 .
  14. ^ NASA Advisory Council Space Operations Committee ( PDF ), nasa.gov , NASA, iulie 2010. Accesat la 15 aprilie 2012 .
  15. ^ Cygnus Advanced Maneuvering Spacecraft Fact Sheet ( PDF ), la wsn.spaceflight.esa.int , Agenția Spațială Europeană, 1 septembrie 2010. Accesat la 2 aprilie 2012 .
  16. ^ Loretta Whitesides, Orbital Sciences Scores NASA's Orbital Transportation Services (COTS) Award în valoare de 170 milioane USD , wired.com , Wired, 20 februarie 2008. Accesat la 30 martie 2012 .
  17. ^ Chris Gebhardt, Orbital ATK evidențiază progresele realizate de Cygnus pentru zborurile contractuale CRS-2 , pe nasaspaceflight.com , NASASpaceflight, 26 aprilie 2017.
  18. ^ Jeff Foust, NASA este singura sursă a modulului de locuință Gateway către Northrop Grumman , pe spacenews.com , SpaceNews , 23 iulie 2019. Accesat pe 11 decembrie 2019 .
  19. ^ Doug Messier, NASA acordă contractul lui Northrop Grumman pentru Gateway Habitat Module , la parabolicarc.com , Parabolic Arc, 23 iulie 2019. Accesat la 11 decembrie 2019 .
  20. ^ a b NASA semnează un contract de proiectare a habitatului Gateway cu Northrop Grumman , pe spaceflightnow.com , Spaceflight Now, 9 iunie 2020. Accesat la 13 august 2020 .
  21. ^ a b Chris Gebhardt, Northrop Grumman prezintă planurile HALO pentru modulul central al Gateway , la nasaspaceflight.com . Adus la 13 august 2020 .
  22. ^ Stephen Clark, lansarea testului Antares deschide o nouă autostradă către stația spațială, spaceflightnow.com, Spaceflight Now, 21 aprilie 2013. Adus pe 4 iunie 2018 .
  23. ^ Chris Bergin, Orbital's Cygnus ancorat cu succes pe ISS , nasaspaceflight.com , NASASpaceFlight, 28 septembrie 2013. Adus pe 8 octombrie 2013 .
  24. ^ Robert Z. Pearlman, Orbital Sciences numește următoarea navă de navă spațială privată pentru astronautul NASA , la space.com , collectSpace.com. Adus pe 9 decembrie 2013 .
  25. ^ a b Program de lansare la nivel mondial , pe spaceflightnow.com . Adus pe 9 august 2013 (arhivat din original la 11 septembrie 2013) .
  26. ^ Misiunea de servicii de aprovizionare comercială ISS (Orb-1) , pe orbital.com , Orbital Sciences. Adus la 8 ianuarie 2014 .
  27. ^ a b c d e f Justin Ray, racheta Atlas 5 pentru a lansa misiunea de livrare a mărfurilor stației spațiale în martie , pe spaceflightnow.com , Spaceflight Now, 4 noiembrie 2016. Adus pe 5 noiembrie 2016 .
  28. ^ a b c Orbital ATK Team on Track for Fall 2015 Cygnus Mission and Antares Return to Flight in 2016 , orbitalatk.com , Orbital ATK, 12 august 2015. Adus pe 12 august 2015 .
  29. ^ Miriam Kramer, vehicul spațial privat de marfă primește o nouă rachetă după accident , la space.com . Adus pe 12 august 2015 .
  30. ^ a b Orbital ATK actualizează progresul programului internațional de livrare a încărcăturii pentru stația spațială internațională pentru NASA , orbitalatk.com , Orbital ATK , 12 august 2015. Adus pe 12 august 2015 .
  31. ^ Servicii de aprovizionare a încărcăturii , la orbital.com , Orbital Sciences. Adus la 8 decembrie 2013 (arhivat din original la 11 decembrie 2013) .
  32. ^ Orbital ATK comandă al doilea Atlas 5, lasă ușa deschisă pentru mai multe , pe spacenews.com . Adus pe 12 august 2015 .
  33. ^ Stephen Clark, nava de marfă Cygnus eliberată din stația spațială, se îndreaptă spre misiune extinsă , la spaceflightnow.com , Spaceflight Now, 15 iulie 2018. Adus pe 14 august 2018 .
  34. ^ Dan Leone, NASA comandă încă două misiuni ISS Cargo de la Orbital ATK , pe spacenews.com . Adus la 17 august 2015 .
  35. ^ Stephen Clark, acoperire live: începe numărătoarea inversă pentru lansarea Antares din Virginia - Spaceflight Now , la spaceflightnow.com . Adus la 17 aprilie 2019 .
  36. ^ Meghan Bartels și Tariq Malik, Northrop Grumman întrerupe lansarea de marfă Cygnus către stația spațială , pe space.com .
  37. ^ Malik, Tariq, Northrop Grumman întrerupe lansarea rachetei Antares care transportă încărcătura NASA cu câteva minute înainte de decolare , la space.com . Adus la 3 octombrie 2020 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Astronautică Portalul astronauticii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronautică