SpaceX Dragon

SpaceX Dragon
cargo spaziale Descrizione dell'immagine COTS2Dragon.2..jpg. Documento d'identità
Organizzazione spazioX
Tipo di nave Nave da carico spaziale
lanciatore Falco 9
Primo volo 7 ottobre 2012
Ultimo volo 7 marzo 2020
Numero di voli 22
Stato Rimosso dal servizio
Caratteristiche
Altezza 7,2  m
Diametro 3,7  m
Massa secca 4.200  kg
Massa totale 10.200  kg
Propulsione 18 Draco (400  N ciascuno)
Fonte di energia Pannelli solari
spettacoli
Destinazione Stazione Spaziale Internazionale
Trasporto totale 6000  kg (teorico)
Trasporto pressurizzato 3300  kg massimo
Trasporto non pressurizzato 3300  kg massimo
Restituzione merci sì
Volume pressurizzato 11  metri 3
Volume non pressurizzato 14  metri 3
Autonomia Fino a due anni
Tipo di tratteggio CBM
Appuntamento non automatico

SpaceX Dragon , o semplicemente Dragon , è una nave da carico sviluppata dalla società SpaceX per conto della NASA che insieme alle navicelle Cygnus , ATV , HTV e Progress provvede al rifornimento della Stazione Spaziale Internazionale a seguito del ritiro dello space shuttle americano . Può mettere in orbita fino a 6 tonnellate di carico, che può essere diviso tra la parte pressurizzata e un compartimento non pressurizzato. È progettato per tornare sulla Terra portando nella versione cargo fino a 3 tonnellate di carico. L'attracco alla stazione avviene tramite un grande portello nel formato Common Berthing Mechanism e viene effettuato dall'operatore situato nella stazione utilizzando il braccio Canadarm 2. Dalla fine del programma dello space shuttle statunitense , il cui ultimo volo ha avuto luogo il1 ° giugno 2011, la nave cargo Dragon è l'unica nave in grado di portare a terra una quantità significativa di carico. Il cargo spaziale funge da base per la navicella spaziale Dragon V2 che sarà responsabile del soccorso degli equipaggi della stazione spaziale dopo il 2020.

Contesto

L' incidente dello space shuttle Columbia nel 2003 , che provoca la morte del suo equipaggio, mette in discussione l'utilizzo dello space shuttle americano . Nel 2004 l'agenzia spaziale americana, la NASA, decise di interrompere i suoi voli nel 2010. Fu quindi costretta a sviluppare mezzi di trasporto per riprendere le missioni assunte fino ad allora dallo shuttle: il rifornimento della stazione spaziale in materiali di consumo (cibo, acqua, ossigeno, carburante), il trasporto di pezzi di ricambio per le strutture interne o esterne della stazione, l'invio di esperimenti scientifici da installare all'interno e all'esterno della stazione, la restituzione di pezzi di ricambio e risultati di esperimenti sulla Terra nonché il soccorso degli equipaggi. L'obiettivo è non dipendere da altre potenze spaziali che già servono la stazione spaziale: navi russe Soyuz e Progress , HTV giapponese e ATV europea . Per sostituire lo space shuttle, la NASA lancerà due programmi. COTS mira a sviluppare i mezzi di trasporto delle merci. Per sostituire gli equipaggi, la NASA conta sulla navicella spaziale Orion sviluppata nell'ambito del programma Constellation ma visto il ritardo preso da questo programma, decide di lanciare il programma CCDev destinato a sviluppare mezzi di trasporto in attesa che Orion sia pronto. .

Sviluppo

Il programma COTS è stato annunciato dalla NASA il 18 gennaio 2006e l'agenzia spaziale lancia una gara d'appalto. Viene rilasciato un budget di 500 milioni di dollari USA per consentire a produttori selezionati di sviluppare e testare il lanciatore e la nave da carico. Verranno probabilmente forniti tre servizi: trasporto di merci nella stiva pressurizzata presso la stazione spaziale, trasporto di merci nella stiva non pressurizzata e ritorno di merci sulla Terra nella stiva pressurizzata. Al termine del primo round di selezione, a giugno, la NASA seleziona tre produttori, tra cui il produttore di lanciatori SpaceX , creato nel 2002, la cui unica produzione ad oggi è lo sviluppo del lanciatore leggero Falcon 1 con alterne fortune.

La NASA stipula un contratto con SpaceX in dicembre 2008per il lancio di 12 veicoli spaziali con una capacità di carico totale di almeno 20 tonnellate per un importo di 1,6 miliardi di dollari. I termini del contratto prevedono che possa essere esteso fino a un importo di 3,1 miliardi di dollari. A questi 12 lanci iniziali, la NASA aggiunge inmarzo 2015 Altri 3 lanci poi in febbraio 2016 Altri 5 voli (in questa data, l'ultimo volo riceve la designazione CRS-20).

Il programma di qualificazione

Per qualificare il suo veicolo spaziale per il programma COTS, SpaceX ha dovuto eseguire 3 voli dimostrativi previsti rispettivamente per l'inizio di giugno 2010 in luglio 2010, marzo 2011 e maggio 2011 :

Caratteristiche tecniche

Struttura

L'astronave Dragon è composta da due sottoinsiemi: la capsula che torna a terra dopo la missione in cui si trova la parte pressurizzata e una parte scavata non pressurizzata in cui viene stoccato il carico destinato ad essere stoccato all'esterno della stazione trasportato spaziale. Questa seconda parte viene rilasciata alla fine della missione poco prima dell'inizio del rientro atmosferico .

La parte della nave che ritorna a terra ha la forma di un tronco di cono con un'altezza di 2,9 metri e un diametro di 3,6 metri con da un lato lo scudo termico e dall'altro il portello in formato Common Berthing Mechanism utilizzato per l'attracco alla parte non russa della Stazione Spaziale Internazionale . Il portello, che al momento del lancio si trova all'estremità del lanciatore, è coperto da una carenatura aerodinamica che si sblocca una volta che la nave è in orbita. Questa parte della nave contiene la stiva pressurizzata con un volume di 10  m 3 oltre ai motori di manovra e ai relativi serbatoi.

Il secondo sottoinsieme del veicolo spaziale, presente dal volo CRS-2, ha la forma di un cilindro lungo 2,3 metri e con un diametro di 3,6 metri che viene rilasciato prima del rientro in atmosfera . Questa parte scavata, aperta verso l'esterno, consente di alloggiare merci non pressurizzate in uno spazio di 14  m 3 e i pannelli solari sono fissati ai suoi lati. SpaceX prevede di sviluppare una versione allungata di 1 metro che porti il ​​volume della stiva di carico non pressurizzata a 34  m 3 . La nave è progettata per missioni che vanno da 1 settimana a 2 anni.

Sistema di propulsione

La navicella è dotata di 18 piccoli motori a razzo Draco che vengono utilizzati per il controllo dell'assetto, nonché per correzioni e modifiche dell'orbita. Questi motori hanno una spinta di 400 newton di spinta e utilizzano combustibili ipergolici , cioè che si accendono spontaneamente quando entrano in contatto tra loro: metilidrazina e perossido di azoto . La nave può trasportare 1290  kg di propellenti . Sono raggruppati in 2 gruppi di 4 motori e 2 gruppi di 5 motori.

Produzione di energia

L'energia è fornita da due pannelli solari schierati in orbita che producono in media da 1.500 a 2.000 watt e fino a 4.000 watt di picco che vengono immagazzinati in quattro batterie ai polimeri di litio e vengono rilasciati a 28 volt non regolati .

I pannelli solari sono fissati su entrambi i lati della parte non pressurizzata della nave e quindi non vengono recuperati quando la nave torna sulla Terra. Ci sono un totale di 8 pannelli solari (4 per lato). Sono orientabili con un grado di libertà (attorno ad un unico asse) per ottimizzare la generazione di energia elettrica secondo la direzione del Sole. Al momento del lancio, i pannelli solari sono protetti da coperture rettangolari che vengono espulse una volta ridotte le forze di attrito generate dall'atmosfera.

Controllo dell'orientamento

Il controllo dell'assetto viene eseguito utilizzando un sistema inerziale, sensori, GPS e sensori stellari. L'orientamento è determinato con una precisione di 0,004°; L'orientamento viene mantenuto con una precisione di 0,012° e la velocità radiale di 0,02° per asse. I cambiamenti di orientamento sono supportati solo dai motori a razzo.

Termoregolazione

La regolazione termica è assicurata da due circuiti di fluido termovettore ridondanti: i radiatori montati all'esterno della parte non in pressione consentono l'evacuazione del calore in eccesso.

Sistema di telecomunicazioni

Il sistema di telecomunicazioni consente di inviare comandi alla nave da terra a una velocità di 300 kilobit al secondo. Il flusso massimo a terra è di 300 megabit al secondo. Il collegamento è fornito in banda S direttamente alle stazioni di ricezione terrestri o tramite la rete di satelliti geostazionari TDRSS della NASA .

Dispositivo di ormeggio e portello

La nave Dragon, a differenza delle navi Progress e ATV, non è progettata per attraccare automaticamente alla stazione spaziale. Si avvicina a circa 10 metri utilizzando il sistema DragonsEye, che combina un lidar e una telecamera a infrarossi per misurare la distanza dalla stazione spaziale e la sua velocità relativa. Le manovre finali e l'ormeggio vengono poi curate dal personale di stazione, che afferra l'imbarcazione tramite il braccio telecomandato Canadarm 2 e la posiziona sopra un portello libero in stazione. La nave da carico ha un grande portello quadrato (127  cm di lato) in formato CBM che è il formato standard della parte statunitense della stazione spaziale.

Sistema di recupero del terreno

La capsula ha la capacità di rientrare nell'atmosfera grazie al suo scudo termico , che le consente di portare merci (o un equipaggio) sulla Terra nella parte pressurizzata. Lo scudo termico è costituito da una variante del PICA , un materiale ablativo sviluppato dalla NASA per la capsula Genesis . La versione utilizzata sulla nave Dragon, soprannominata PICA-X, è meno costosa da produrre e subisce meno ablazione. Ha paracadute principali e paracadute di riserva. Un sistema GPS / Iridium consente di localizzare l'imbarcazione dopo l'atterraggio. La nave è progettata per essere recuperata in mare, non può essere recuperata sulla Terra (velocità finale di discesa troppo alta).

Trasporto merci

La nave dispone di tre aree di stoccaggio ( vedi diagramma a lato ) per il carico, la cui massa totale non deve superare i 3.310  kg . Tuttavia, questa capacità non era disponibile fino a quando la versione Full Thrust del lanciatore Falcon 9 utilizzata dal volo CRS-8 non è stata resa disponibile a causa della potenza insufficiente nelle prime versioni. La massa trasportata non ha mai superato i 905  kg con la versione 1.0 del lanciatore (fino al volo CRS-2) e questo tetto è salito a 2.420  kg con la versione 1.1 (fino al volo CRS-7).

La massa totale del carico restituito alla Terra non deve superare i 3.310  kg . Questo può essere interamente immagazzinato nella stiva non pressurizzata e distrutto durante il rientro o immagazzinato parzialmente o completamente nella stiva pressurizzata. Questo può immagazzinare solo un massimo di 2.500  kg data la capacità di frenata dei paracadute.

Versione DragonLab

La versione Dragon del veicolo spaziale è stata inizialmente sviluppata per soddisfare le esigenze della NASA per il rifornimento di carburante alla Stazione Spaziale Internazionale. SpaceX offre una versione chiamata DragonLab destinata a soddisfare le esigenze di altri clienti.

Confronto SpaceX Dragon con altre navi mercantili

Confronto delle caratteristiche dei mercantili spaziali che riforniscono la stazione spaziale
Nave SpaceX Dragon Versione standard = S Versione estesa = A

Cygnus Versione standard = S Versione migliorata = A

ATV HTV Progresso M
lanciatore Falcon 9 V1.1 Antares 110 (S)
Antares 130 (A)		 Ariane 5 ES H-IIB Sojuz
Dimensioni
altezza × diametro 		7,2 × 3,7  m (S)
 ? (A)		 5,1 × 3,07  m (S)
6,36 × 3,07  m (A)		 10 × 4,85  m 10 × 4,4  m 7,23 × 2,72  m
massa vuota 4.200  kg 3.300  kg (S)
3.600  kg 		10.470  kg 10.500  kg
Massa totale 6.100  kg 3.660  kg (S)
4.860  kg (A)		 20.750  kg 16.500  kg 7.150  kg
Trasporto totale 3.310  kg 2.000  kg (S)
2.700  kg (A)		 7667  kg 6000  kg 2350  kg
Volume pressurizzato 11  metri 3 18,9  m 3 (S)
27  m 3 (A)		 46.5m 3 14  metri 3 6,6  m 3
Trasporto pressurizzato 2,5  tonnellate . 2  t . (S)
2,7  t . (A)		 5,5  tonnellate . 4,5  t 1,8  tonnellate .
liquidi - - 840 litri. 300 litri. 420 litri.
Gas - - 100  kg - 50  kg
Ergol - - 860  kg
+ 4.700  kg 		- 850  kg
+ 250  kg (traino
Volume non pressurizzato 14  m 3 (S)
34  m 3 (A)		 No No No
Tonnellaggio merci non pressurizzato 1.500  kg (2.500  chilogrammi ) No 1.500  kg No
Tirare No No sì No sì
Trasporto rifiuti 2.500  kg
3.700  kg (senza pressione)		 1,2  tonnellate . 1.620  kg
inclusi 400 l liquidi liquid
Il carico è tornato sulla Terra sì No No No No
Tipo di tratteggio CBM
(127 × 127  cm )		 CBM Russo
(diametro 80  cm )		 CBM russo
Ormeggio automatico No No sì No sì
Delta-V
Produzione media di energia elettrica 2  kW 3,5  kW 3,8 kW 0,6  kW
Durata della permanenza nello spazio 2 anni 45 giorni 180 giorni
Prezzo
Costo / chilogrammo
Carico riutilizzabile sì No No No No

Avanzamento di una tipica missione di rifornimento in stazione

Preparazione

La navicella spaziale Dragon viene costruita nello stabilimento SpaceX di Hawthorne, in California, e viene trasferita per il lancio alla base di Cape Canaveral . Viene quindi preparato in un edificio precedentemente utilizzato dall'aeronautica statunitense per i suoi satelliti: il Satellite Processing and Integration Facility (SPIF). Per i primi voli, la preparazione del veicolo spaziale è stata effettuata nell'edificio dell'assemblaggio del lanciatore. I serbatoi sono riempiti con i propellenti molto tossici utilizzati dalla propulsione. Vengono caricate merci interne ed esterne. Il veicolo spaziale viene quindi trasferito in posizione verticale all'edificio di assemblaggio del lanciatore Falcon 9 situato vicino alla piattaforma di lancio LC40.

Il mercantile spaziale è attaccato alla parte superiore del lanciatore mentre quest'ultimo è in posizione orizzontale nell'edificio dell'assemblea. Nessuna carenatura circonda l'intera nave contro le forze di attrito, tuttavia uno scudo aerodinamico affusolato protegge il portello della nave che si trova nella parte anteriore del set Falcon 9 + Dragon. Inoltre, coperture di forma rettangolare proteggono i pannelli solari che sono ripiegati lungo la nave ma formano due protuberanze esposte alle forze di attrito durante la salita del razzo. Una volta terminato il montaggio, il montaggio, che viene posizionato sul veicolo montatore, esce dall'edificio di montaggio e viene portato al punto di sparo . Il razzo viene poi rettificato verticalmente e vengono riempiti i serbatoi di propellente .

Lanciare

Dopo il decollo, il primo stadio del lanciatore Falcon 9 funziona per 2 minuti e 20 secondi prima di separarsi dal resto del razzo. Poche decine di secondi dopo lo sparo del secondo stadio del lanciatore, i coperchi che proteggevano il portello ei pannelli solari vengono rilasciati perché l'atmosfera è sufficientemente rarefatta. Circa 10 minuti dopo il lancio, la nave da carico si è separata dal secondo stadio del lanciatore, ponendo fine alla fase propulsiva del volo. La navicella ora circola su un'orbita ellittica di 200 x 350  km e un'inclinazione di 51,6°. I pannelli solari iniziano a essere dispiegati un minuto dopo. Due ore e venti dopo il varo si apre un portello nella fiancata della nave pressurizzata e vengono dispiegati gli strumenti utilizzati per la navigazione compresi i mirini stellari. Circa un'ora e mezza dopo, i motori della nave cargo vengono accesi per circolare l'orbita che ora è di 395 x 395  km vicina a quella della Stazione Spaziale Internazionale.

Manovre di appuntamento con la stazione spaziale

Nei due giorni successivi la navicella ha effettuato diverse manovre per raggiungere la Stazione Spaziale Internazionale. In precedenza stabiliva collegamenti radio con la terra e la stazione spaziale. Quindi si avvicina gradualmente alla stazione posizionandosi in un'orbita situata leggermente al di sotto e dietro di essa. Quando le due macchine si trovano a non più di 1000 metri di distanza, l'equipaggio della stazione spaziale verifica di poter assumere il controllo della navicella spaziale Dragon tramite un collegamento radio stabilito in UHF. Arrivata a 350 metri dalla stazione spaziale, la nave Dragon modifica il metodo utilizzato per determinarne la traiettoria. Abbandona l'uso del GPS per lo strumento DragonEye. Questo determina direttamente la distanza e la velocità relativa della nave rispetto alla stazione spaziale utilizzando una termocamera e un lidar. Arrivata a 250 metri dalla stazione, la nave si ferma e vengono effettuati i controlli prima delle manovre finali.

A differenza delle navi Progress e ATV che dispongono di un set di equipaggiamento che consente loro di attraccare automaticamente alla stazione spaziale, la manovra di attracco della nave Dragon viene eseguita dall'equipaggio che utilizza il braccio per questo scopo Telecomando Canadarm 2. Per raggiungere questa fase, il la nave si manovra in modo che la nave da carico sia a portata di mano, il che richiede che si trovi entro 10 metri dalla stazione spaziale. L'equipaggio usa quindi il braccio per catturare la nave e poi spostarla delicatamente. L'astronauta ai comandi posiziona infine il portello del cargo spaziale davanti a uno dei portelli compatibili (in formato CBM del segmento americano) della stazione spaziale. L'equipaggio verifica preventivamente che nessun detrito rischi di compromettere la tenuta di questo assieme. Un sistema di bloccaggio protegge il tutto. Viene quindi eseguita una complessa procedura di verifica per verificare la qualità dell'ormeggio e la tenuta. Infine si aprono i due portelli (quello della stazione e quello della nave Dragon) e si può iniziare lo scarico della nave da carico.

Ritorno sulla terra

I due portelli che portano alla nave del drago sono chiusi. Dopo aver verificato che non si verificasse alcuna perdita, uno dei membri dell'equipaggio si è posizionato nella baia di Cupula e ha utilizzato il posto di controllo Canadarm 2 per staccare la navicella dalla stazione spaziale e posizionarla a pochi metri da essa in una posizione non probabile provocare una collisione quando la nave inizierà a deviare in modo naturale (senza usare la sua propulsione). Quando la navicella si è allontanata a sufficienza, usa la sua propulsione tre volte per posizionarsi in un'orbita separata da quella della stazione. Dopo 5 ore la navicella si è allontanata per una distanza di 150  km . Quando la navicella ha lasciato le vicinanze della stazione, il suo controllo è passato dal Johnson Space Center al centro di controllo di SpaceX.

Dopo circa 5 ore la navicella si è gradualmente allontanata dalla stazione spaziale di circa 150  km e ha percorso 3 orbite. Viene quindi riconfigurato per consentirgli di rientrare nell'atmosfera: il portello che protegge gli strumenti di navigazione viene chiuso per proteggerli. I motori della navicella vengono accesi per ridurre la sua velocità di circa 100  m / s che abbassa la sua orbita e la fa entrare rapidamente negli strati densi dell'atmosfera. Questa manovra viene eseguita in un tempo calcolato per consentire alla nave di atterrare nella zona di recupero pianificata. Immediatamente dopo questa fase di propulsione, la parte non pressurizzata della nave viene scaricata e la nave viene riorientata in modo che il suo scudo termico sia rivolto in avanti per proteggere Dragon dal calore generato dall'attrito dell'atmosfera. La parte anteriore della nave viene rapidamente riscaldata ad una temperatura che raggiunge i 1600  °C . Durante questa fase, la nave usa i suoi propulsori per controllare il suo angolo di entrata in modo da ottimizzare la sua traiettoria e avvicinarsi il più possibile al punto di destinazione. La precisione raggiunta è di pochi chilometri. A circa 13,7  km di altitudine, il veicolo spaziale innesca il dispiegamento di due piccoli paracadute pilota che stabilizzano il veicolo spaziale e lo rallentano. I tre paracadute principali vengono dispiegati ad una quota di circa 3 chilometri e riducono la velocità di discesa a circa 20  km/h . La navicella è atterrata circa 50 minuti dopo aver iniziato le manovre che hanno innescato il rientro atmosferico.

La zona di atterraggio scelta si trova al largo di Los Angeles, dove si trova la struttura principale di SpaceX. Le navi convergono immediatamente sulla nave appena atterrata. I tecnici lo fissano e attaccano un'imbracatura che consente di issarlo sul ponte della nave. La nave viene rimpatriata al porto di Los Angeles. Il carico che deve essere scaricato immediatamente per motivi di conservazione viene immediatamente rimosso dalla nave e inviato alla NASA entro 48 ore. La navicella viene quindi trasportata al sito di test di SpaceX in Texas, dove il resto del carico viene scaricato e consegnato alla NASA nei giorni successivi.

missioni

Missione Versione di
avvio 		Data di
lancio 		Data di
ritorno 		Carico utile Stato Osservazioni
CULLE Demo Vol 1 Falcon 9 v1.0 08-12-2010 08-12-2010 La capsula Dragon orbita due volte e atterra nell'oceano senza unirsi alla ISS . Successo Primo volo della capsula Dragon e secondo lancio del lanciatore Falcon 9
COTS Demo Vol 2 Falcon 9 v1.0 22-05-2012 31-05-2012 Trasporto di sola andata: 525  kg . Trasporto di ritorno: 665  kg Successo Primo ormeggio all'ISS . Questo volo qualifica il veicolo spaziale per le missioni operative.
CRS-1 Falcon 9 v1.0 08-10-2012 28-10-2012 Trasporto di sola andata: 905  kg . Trasporto di ritorno: 905  kg .
Il lanciatore trasporta anche un satellite Orbcomm da 150  kg . 		Successo Prima missione operativa. Un motore a razzo Falcon 9 si guasta durante il lancio, ma il lanciatore è in grado di posizionare correttamente la nave Dragon in orbita.
CRS-2 Falcon 9 v1.0 03-01-2013 03-26-2013 Trasporto di sola andata: 898  kg di cui 221  kg nella stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 1.370  kg Successo Un problema con i propulsori viene risolto ma ritarda di un giorno l'incontro con la ISS .
CRS-3 Falcon 9 v1.1 18-04-2014 18-05-2014 Trasporto di sola andata: 2.089 kg, di cui 571  kg nella stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 905  kg Successo Primo volo della versione più potente del launcher (v 1.1).
CRS-4 Falcon 9 v1.1 21-09-2014 25-10-2014 Trasporto di sola andata: 2.126 kg, di cui 589  kg nella stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 1.500 kg Successo
CRS-5 Falcon 9 v1.1 10-01-2015 02-11-2015 Trasporto solo andata: 2.317 kg di cui 495  kg nella stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 1.662 kg. Include esperienza GATTI  (en) Successo
CRS-6 Falcon 9 v1.1 14-04-2015 21-05-2015 Trasporto solo andata: 2.015 kg in stiva pressurizzata. Trasporto di ritorno: 1.370 kg Successo
CRS-7 Falcon 9 v1.1 28-06-2015 - Trasporto solo andata: 2.477 kg, di cui 526  kg nella stiva non pressurizzata. Incluso l'adattatore IDA utilizzato dalle future navi CCDev . Fallimento Il lanciatore e la nave vengono distrutti durante la fase di propulsione poco dopo il decollo.
CRS-8 Falcon 9 FT 08-04-2016 05-11-2016 Trasporto di sola andata: 3.136 kg di cui 1.413 kg nella stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 675  kg . Il carico utile esterno include il modulo abitativo gonfiabile sperimentale BEAM . Successo Primo volo della più potente versione Falcon 9 1.1 Full Thrust (FT). Il primo stadio del lanciatore Falcon 9 effettua un atterraggio di successo su una piattaforma mobile nell'Oceano Atlantico.
CRS-9 Falcon 9 FT 18/07/2016 26-08-2016 Trasporto di sola andata: 2.257 kg di cui 467  kg nella stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 1.550 kg. Include l'adattatore IDA utilizzato dalle future navi CCDev . Successo
CRS-10 Falcon 9 FT 19-02-2017 19-03-2017 Trasporto di sola andata: 2.490 kg di cui 960  kg nella stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 1720 kg Successo Un problema di navigazione GPS ritarda di un giorno l'appuntamento con la ISS .
CRS-11 Falcon 9 FT 03-06-2017 03-07-2017 Trasporto solo andata: 2.708 kg di cui 1.002 kg nella stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 1.900 kg Successo Primo riutilizzo di una capsula già volata, quella della missione CRS-4 del 21-09-2014.
CRS-12 Falcon 9 FT 14-08-2017 16-09-2017 Trasporto solo andata: 2.910 kg di cui 1.652 kg in stiva pressurizzata e 1.258 kg in stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 1.700 kg Successo Questo è l'ultimo volo del contratto CRS che utilizza una nuova capsula Dragon.
CRS-13 Falcon 9 FT 15-12-2017 13-01-2018 Trasporto di sola andata: 2.205 kg di cui 1.560 kg in stiva pressurizzata e 645 kg in stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 1.850 kg Successo Prima missione CRS utilizzando un lanciatore Falcon 9 il cui primo stadio viene riutilizzato.
CRS-14 Falcon 9 FT 02-04-2018 05-05-2018 Trasporto solo andata: 2.647 kg, di cui 1.721 kg in stiva pressurizzata e 926 kg in stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 1.750 kg Successo
CRS-15 Falcon 9 FT 29-06-2018 03-08-2018 Trasporto solo andata: 2.697 kg di cui 1.712 kg in stiva pressurizzata e 985 kg in stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 1.700 kg Successo
CRS-16 Falcon 9 B5 05-12-2018 13-01-2019 Trasporto solo andata: 2.573 kg di cui 1.598 kg in stiva pressurizzata e 975 kg in stiva non pressurizzata. Trasporto di ritorno: 2.500 kg Successo
CRS-17 Falcon 9 B5 04-05-2019 03-06-2019 Trasporto solo andata: 2.482 kg di cui 1.517 kg in stiva pressurizzata e 965 kg in stiva non pressurizzata. Successo Secondo volo della stessa capsula Dragon della missione CRS-12
CRS-18 Falcon 9 B5 25-07-2019 27-08-2019 Trasporto solo andata: 2.742 kg di cui 2.208 kg in stiva pressurizzata e 534 kg in stiva non pressurizzata. Successo Terzo volo della capsula Dragon dopo le missioni CRS-12 e CRS-17
CRS-19 Falcon 9 B5 05-12-2019 07-01-2020 Successo
CRS-20 Falcon 9 B5 07-03-2020 07-04-2020 Successo Ultimo volo della capsula Dragon, sostituito SpaceX Dragon 2

Volo SpX-1

Come parte del volo SpX-1, la navicella spaziale Dragon è stata lanciata domenica 7 ottobre 2012da un razzo Falcon 9 da Cape Canaveral ( Florida ). Nonostante il guasto di uno dei nove motori del primo stadio, mercoledì la navicella è riuscita ad attraccare alla Stazione Spaziale .10 ottobre 2012. L'orbita target è raggiunta ma SpaceX non riaccende il secondo stadio che avrebbe collocato il carico secondario, il piccolo satellite dimostrativo Orbcomm-G2 da 150  kg , nella sua orbita di destinazione secondo un accordo con la NASA e stabilendo che se le riserve disponibili di combustibile e ossigeno liquido non garantirebbe il raggiungimento dell'orbita target con una probabilità maggiore del 99% la riaccensione del secondo stadio non avverrebbe (il secondo stadio aveva il combustibile necessario ma la probabilità che l'ossigeno liquido fosse disponibile in quantità sufficiente era solo del 95%). Il satellite è quindi posto in un'orbita non operativa e sarà distrutto al rientro nell'atmosfera quattro giorni dopo. Il mercantile trasportava 454 chilogrammi di equipaggiamento, tra cui diverse attrezzature scientifiche, cibo, vestiti e altre forniture. Il28 ottobre, il veicolo spaziale è stato sganciato e rientrato poche ore dopo prima di atterrare nell'Oceano Pacifico , al largo della costa meridionale della California . La capsula ha riportato sulla Terra 759 chili di carico, tra attrezzature scientifiche (393  kg ) e attrezzature usate.

Volo SpX-2

Durante il volo SpX-2, meglio noto come SpaceX CRS-2, venerdì è stata lanciata la navicella spaziale Dragon. 1 ° marzo 2013da un razzo Falcon 9 da Cape Canaveral ( Florida ).

Poco dopo la seconda fase di separazione, la navicella spaziale Dragon ha riscontrato problemi tecnici con il suo sistema di propulsione. Durante l'adescamento dei suoi quattro moduli di propulsione, il veicolo ha rilevato una pressione insufficiente nel sistema ossidante ( perossido di azoto ) di tre dei moduli, che ha causato la messa in modalità passiva del veicolo dai computer di volo. In questa modalità, la nave Dragon non esegue più operazioni orbitali. Il suo sistema di propulsione è stato disattivato e i pannelli solari non sono stati dispiegati perché il veicolo non aveva raggiunto la posizione di dispiegamento corretta. La nave Dragon è programmata per non aprire i suoi pannelli dalla sua posizione corretta per evitare il contatto durante la seconda fase di separazione. Questa regola è in vigore per gli scenari in cui la nave non è stata adeguatamente separata dal lanciatore Falcon 9.

Con due moduli di propulsione attivi e la pressione del modulo 3 tornata alla normalità, SpaceX ha deciso, tramite il centro di controllo della missione di terra, di procedere con il dispiegamento dei pannelli solari, sebbene la navicella spaziale non fosse in modalità attiva. La distribuzione ha avuto successo.

Tre dei quattro moduli dovevano essere operativi per l'attracco con la Stazione Spaziale Internazionale. Dopo aver apportato le correzioni, SpaceX ha ripreso il controllo dei 4 moduli di propulsione ed è stata in grado di correggere la sua traiettoria verso l'ISS. Funzionari della NASA hanno detto che la navicella spaziale non si sarebbe incontrata con la ISS2 marzo come inizialmente previsto, ma piuttosto il 3 marzo.

La navicella spaziale Dragon è stata sequestrata con il braccio robotico Canadarm 2 acceso3 marzoda 2 membri della NASA, il comandante della spedizione 34 Kevin Ford e l'ingegnere di volo Thomas Marshburn , ed è stato attraccato al porto di attracco del modulo Harmony .

Al momento del lancio, il Dragon CRS-2 è stato riempito con circa 677  kg di carico, inclusi 81  kg di rifornimenti per l'equipaggio, 347  kg di esperimenti scientifici e attrezzature per la sperimentazione, 135  kg di attrezzature della stazione e vari altri articoli. Tra questi una copia in CD del brano Up in the Air della rock band Thirty Seconds to Mars , che è stato trasmesso per la prima volta a bordo della Stazione Spaziale Internazionale il18 marzo 2013, durante un programma televisivo trasmesso dalla NASA.

La navicella spaziale Dragon è tornata con 1370  kg di carico, inclusi 95  kg di rifornimenti per l'equipaggio, 660  kg di esperimenti scientifici e attrezzature sperimentali, 401  kg di attrezzature per stazioni spaziali, 38  kg di tute spaziali e vari altri articoli.

Volo SpX-3

SpaceX CRS-3, noto anche come SpX-3, è una missione cargo di rifornimento della Stazione Spaziale Internazionale lanciata il18 aprile 2014.

Questo è stato il primo lancio di una capsula Dragon su un razzo Falcon 9 v1.1, i lanci precedenti avevano utilizzato la configurazione v1.0 molto più piccola. È stato anche il primo test di atterraggio di prima fase riuscito di un F9 v1.1.

CRS-3 è stato sequestrato 20 aprile11 h 14 UTC dal comandante della spedizione 39 (ISS) , Wakata . Il veicolo spaziale è stato attraccato alla ISS a partire dalle 14:06 GMT dello stesso giorno ed è stato rilasciato il18 maggio 2014alle 13:26 UTC. CRS-3 è stato quindi desorbito con successo ed è atterrato nell'Oceano Pacifico al largo della costa della California il18 maggio alle 19:05 UTC.

La NASA ha firmato un contratto con SpaceX per la missione CRS-3, quindi sono loro che determinano il carico utile principale, la data/ora di lancio e i parametri orbitali per la capsula spaziale Dragon.

Tra il carico della NASA, compresi i pezzi di ricambio per l'ISS, la missione SpaceX CRS-3 ha effettuato un gran numero di esperimenti per la stazione spaziale, tra cui:

Oltre al carico principale, la missione di trasporto di capsule di rifornimento della ISS per la NASA, SpaceX ha schierato un carico secondario di cinque CubeSat . I CubeSats fanno parte del volo ELaNa V parzialmente finanziato come parte del programma educativo di lancio di nano-satelliti della NASA. Questi veicoli spaziali sono stati rilasciati da quattro Poly Picosatellite Orbital Deployer (PPOD) collegati al secondo stadio del Falcon 9 in seguito alla separazione del Dragon e del secondo stadio.

I 1.600  kg di carico abbattuti dalla missione sono stati restituiti via mare al porto di Long Beach il20 maggio 2014, due giorni dopo lo sbarco in acqua . Il carico deperibile è stato scaricato in California e trasportato al luogo di ricezione della NASA. Il resto del carico sarà scaricato e trasferito dalla NASA alla struttura di test SpaceX di McGregor in Texas, dove la capsula Dragon sarà completamente disattivata e svuotata del carburante.

L'acqua è stata trovata all'interno della capsula del drago ma i controlli preliminari hanno indicato che nessuna attrezzatura scientifica era stata danneggiata. La fonte dell'acqua non è stata confermata e sarà indagata quando la capsula verrà messa fuori servizio.

Volo SpX-4

SpaceX CRS-4, noto anche come SPX-4, è una missione cargo di rifornimento della Stazione Spaziale Internazionale appaltata dalla NASA, che è stata lanciata il21 settembre 2014 e chi è arrivato alla stazione spaziale il 23 settembre 2014. Questo è il sesto volo della nave cargo senza pilota Dragon di SpaceX e la quarta missione operativa di SpaceX per la NASA nell'ambito del contratto di servizio di rifornimento commerciale. La missione porta attrezzature e rifornimenti alla stazione spaziale, insieme alla prima stampante 3D da testare nello spazio, un dispositivo per misurare la velocità del vento sulla Terra e piccoli satelliti che verranno lanciati dalla stazione. Sta anche portando 20 topi per studiare gli effetti a lungo termine della microgravità sui roditori.

Dopo una cancellazione a causa di cattive condizioni meteorologiche il 20 settembre 2014, il lancio è avvenuto domenica 21 settembre 2014alle 01:52 EDT (05:52 GMT) dalla base di lancio di Cape Canaveral in Florida.

La NASA ha firmato un contratto con SpaceX per la missione CRS-4, quindi sono loro che determinano il carico utile principale, la data/ora di lancio e i parametri orbitali per la capsula spaziale Dragon. Il carico utile è costituito da 2.216  kg di carico, di cui 626  kg di rifornimento per l'equipaggio.

Il carico include l'ISS-RapidScat, uno scatterometro progettato per aiutare le previsioni meteorologiche facendo rimbalzare le microonde sulla superficie dell'oceano per misurare la velocità del vento, che sarà lanciato come un carico utile esterno da collegare all'estremità del Columbus Space Laboratory . CRS-4 include anche SSIKLOPS (Space Station Integrated Kinetic Launcher for Orbital Payload Systems), che fornirà un altro modo per distribuire piccoli satelliti dalla ISS. Inoltre, CRS-4 porta alla stazione un nuovo centro di ricerca permanente nelle scienze della vita: il densitometro osseo, sviluppato da Techshot, fornirà una capacità di scansione della densità ossea per la NASA e il Centro per il progresso della scienza nello spazio (CASIS) . Il sistema misura la densità minerale ossea (tessuto e magro e grasso) di un topo utilizzando l'assorbimento di raggi X a due fotoni (DEXA).

SpaceX ha il controllo primario sul contenuto, sul lancio e sul caricamento dei payload secondari. Tuttavia ci sono alcune restrizioni incluse nel loro contratto con la NASA per escludere rischi specifici sui carichi secondari e che prevedono anche specifiche probabilità di successo e contratti di margine di sicurezza per tutti i lanci di satelliti secondari SpaceX quando il secondo stadio del Falcon 9 ha raggiunto l' orbita terrestre bassa ( LEO).

La missione ha trasportato come carico utile secondario un esperimento di stampa 3D senza peso, così come il piccolo satellite SPINSAT che sarà dispiegato dalla ISS, e anche 20 topi per la ricerca fisiologica a lungo termine nello spazio.

L'esperienza di stampa 3D senza peso dimostrerà l'uso della tecnologia di stampa 3D nello spazio. La stampa 3D funziona secondo il processo di estrusione di flussi di materiale riscaldato (plastica, metallo, ecc.) e la costruzione di una struttura tridimensionale strato per strato. L'esperienza di stampa 3D senza peso consiste nel testare una stampante 3D appositamente progettata per la microgravità dalla società Made In Space a Mountain View, in California. La stampante 3D di Made In Space sarà il primo dispositivo a realizzare parti lontane dal pianeta Terra. L'esperienza di stampa 3D senza peso convaliderà la capacità della produzione additiva a gravità zero. Questa esperienza sulla Stazione Spaziale Internazionale è il primo passo per stabilire un'officina meccanica on-demand nello spazio, una componente essenziale per consentire missioni con equipaggio nello spazio profondo.

SPINSAT è una sfera di 56 centimetri di diametro costruita dal Navy Research Laboratory (NRL) degli Stati Uniti per studiare la densità atmosferica. È un dimostratore tecnologico per la propulsione a propellente elettrico solido (ESP) della società Digital Solid State Propulsion (DSSP). La tecnologia DSSP utilizza la propulsione elettrica che consente a piccoli satelliti come CubeSats e nanosatelliti di eseguire manovre orbitali che generalmente non sono possibili nei piccolissimi, poiché questi satelliti sono vincolati dalla loro massa. Questo sarà il primo volo del DSSP e sarà schierato dalla camera di equilibrio del modulo Kibō . Gli esperti di sicurezza della NASA hanno approvato la missione, che per sua natura deve iniziare all'interno dello spazio vitale della ISS, poiché i 12 gruppi propulsori del satellite bruciano combustibile solido inerte solo quando viene attraversata da una carica elettrica.

Il 25 ottobre 2014, la navicella è stata sganciata e poi rientrata 6 ore dopo per atterrare nell'Oceano Pacifico. La capsula ha riportato sulla Terra circa 1.500  kg di carico, principalmente attrezzature e risultati di esperimenti scientifici.

Volo SpX-5

SpaceX CRS-5, noto anche come SPX-5, è una missione cargo di rifornimento della Stazione Spaziale Internazionale , guidata da SpaceX per la NASA, che è stata lanciata il10 gennaio 2015 e finì su 11 febbraio 2015. Questo è il settimo volo della nave cargo senza pilota Dragon di SpaceX e la quinta missione operativa di SpaceX per la NASA nell'ambito del contratto di servizio di rifornimento della ISS.

Nel luglio 2014, il lancio è stato pianificato dalla NASA "al più presto" per dicembre 2014, l'attracco alla stazione avverrà due giorni dopo il lancio. Originariamente previsto per il16 dicembre 2014, il lancio della missione è stato spostato a 19 dicembre 2014per dare a SpaceX più tempo di preparazione per un lancio di successo. Il lancio è stato nuovamente posticipato per il6 gennaio 2015, per consentire ulteriori test prima di impegnarsi a una data di lancio definitiva.

Il 6 gennaio 2015, il tentativo di lancio è stato sospeso 1 minuto e 21 secondi prima del decollo programmato dopo che un membro del team di lancio ha notato la deriva dell'attuatore su uno dei due sistemi di controllo della spinta vettoriale del motore del secondo stadio del Falcon 9. Poiché questo lancio aveva un finestra di lancio istantaneo, il che significa che non c'erano possibili ritardi nella sequenza di lancio, il volo è stato posticipato a9 gennaio 2015. Il7 gennaio, il volo è stato posticipato a 10 gennaio 2015.

Il razzo Falcon 9 che trasportava la navicella spaziale Dragon CRS-5 è stato lanciato con successo il10 gennaio 2015alle 09:47 UTC. Dragon ha raggiunto la stazione su12 gennaio. È stato sequestrato dal manipolatore remoto della Stazione Spaziale alle 10:54 UTC e agganciato al modulo Harmony alle 13:54 UTC.

La navicella spaziale Dragon CRS-5 ha trasportato 2.317  kg di carico sulla ISS. Compresi 490  kg di provviste e attrezzature per l'equipaggio, 717  kg di materiale per la stazione, 577  kg di attrezzature scientifiche ed esperimenti e i 494  kg del Cloud Aerosol Transport System (CATS).

CATS è uno strumento di telerilevamento LIDAR progettato per misurare la posizione, la composizione e la distribuzione di inquinamento, polvere, fumo, aerosol e altre particelle nell'atmosfera. CATS deve essere installato sulla piattaforma esterna di Kibō e deve rimanere lì per almeno sei mesi e fino a tre anni.

L'obiettivo secondario stava atterrando al 1 °  piano dopo l'uso di volo ma il tentativo non è riuscito.

Missione CRS-9

SpaceX CRS-9 è una missione cargo di rifornimento della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), guidata da SpaceX per la NASA, lanciata il18 luglio 2016. Questa è la nona missione operativa SpaceX per la NASA nell'ambito del contratto di servizio di rifornimento ISS.

Il primo stadio del razzo Falcon 9 si separò, due minuti dopo il lancio prima di tornare nell'atmosfera, frenato dai suoi motori usati nei razzi retro per sei minuti, e infine atterrò senza problemi dieci minuti dopo il lancio. Il resto del veicolo ha portato sull'ISS 2,2 tonnellate di cibo, materiali e attrezzature scientifiche, incluso uno dei due adattatori di attracco per le future navi da trasporto dell'equipaggio CST-100 Starliner di Boeing o Dragon V2 di SpaceX .

Dragon V2: la versione con equipaggio

SpaceX è uno dei tre candidati del programma CCDeV della NASA per la fornitura di un veicolo spaziale per assumere gli equipaggi della Stazione Spaziale Internazionale , attualmente fornito dal veicolo spaziale Soyuz dal ritiro dello Space Shuttle americano nel 2011. SpaceX offre in risposta a questa gara d'appalto una cosiddetta versione V2 della sua nave cargo SpaceX Dragon con caratteristiche fortemente modificate. La presentazione di un primo prototipo è avvenuta alla fine delmaggio 2014. Se si seleziona SpaceX, nel 2015/2016 è previsto un primo volo di prova con un equipaggio di almeno un astronauta per l'ingresso nella fase operativa prevista dalla NASA indicembre 2017 (primo volo USCV-1).

Le caratteristiche principali della nave chiamata Dragon V2 (ma anche prima della presentazione di presentation maggio 2014DragonRider o Dragon 2 ), sono i seguenti:

Note e riferimenti

  1. (in) "  Servizi di trasporto orbitale commerciale (COTS)  " , NASA (consultato il 17 aprile 2016 )
  2. (in) "La  NASA cerca proposte per il trasporto di equipaggio e merci in orbita  " , NASA,18 gennaio 2006(consultato il 21 novembre 2006 )
  3. (in) "  Transizione del piano di volo spaziale umano  " , NASA,30 agosto 2006
  4. (in) "  F9 / Dragon sostituirà la funzione di trasporto merci dello Space Shuttle dopo il 2010  " ,23 dicembre 2007(consultato il 26 gennaio 2009 )
  5. (in) Chris Bergin, "  Il forno della NASA prepara compiti aggiuntivi per CRS Dragon e Cygnus  " Volo spaziale della NASA,3 marzo 2015
  6. (in) Chris Bergin, "La  NASA assegna contratti CRS2 a SpaceX, Orbital ATK e Sierra Nevada  " Volo spaziale della NASA,14 gennaio 2016
  7. (in) "La  NASA ha detto di aspettarsi un'attesa più lunga tra i voli demo di SpaceX  " , Space News,28 maggio 2010(consultato il 2 giugno 2010 )
  8. (in) "  PANORAMICA DEL DRAGO  " ,2010(accessibile il 1 ° giugno 2010 )
  9. "  La prima capsula privata lanciata nello spazio atterra nel Pacifico  " , AFP,8 dicembre 2010(consultato l'8 dicembre 2010 )
  10. (a) "  DragonLab Fast track ti volo  " , SpaceX (accessibile il 2 Giugno 2010 )
  11. (in) "  Panoramica del drago  " , SpaceX,2010(consultato il 10 dicembre 2010 )
  12. (a) "  SpaceX aggiornamenti - 10 dicembre 2007  " , SpaceX,10 dicembre 2007(consultato il 10 dicembre 2007 )
  13. (en) "  DragonLab, Fast track to flight  " [PDF] , SpaceX (consultato il 10 dicembre 2010 )
  14. (in) Patric Blau, "La  navicella spaziale Dragon fa un trionfante ritorno alla ISS dopo un impeccabile Rendezvous  " , spaceflight101.com,10 aprile 2016
  15. (en) Patric Blau, “La  missione Dragon SpX-6 termina con successo con Splashdown Landing  ” , spaceflight101.com,21 maggio 2015
  16. "  SpaceX riesce ad atterrare il primo stadio del suo razzo  " , su lesechos.fr ( accesso 16 aprile 2016 )
  17. Olivier Lascar, Scienze et Avenir, 10 Settembre, 2012
  18. (in) "Il  successo di Dragon Splashdown inizia la corsa contro il tempo  " , spaceflight101.com,28 ottobre 2012(consultato il 10 dicembre 2012 )
  19. (in) "Il  ritorno del drago: mestiere commerciale a casa  " , spaceflightnow.com,28 ottobre 2012(consultato il 10 dicembre 2012 )
  20. Le Monde.fr con Reuters, "  SpaceX lancia la sua navicella spaziale Dragon verso la ISS e posiziona il primo stadio del suo lanciatore  " , su Le Monde ,18 luglio 2016(consultato il 31 luglio 2016 ) .
  21. [PDF] (in) SpaceX.com, "  CRS-9 Dragon Resupply Mission  " su SpaceX ,luglio 2016(consultato il 31 luglio 2016 ) .
  22. (in) Chris Bergin, "  Reisman di SpaceX pronto per il prossimo salto da gigante con Dragon V2  " , NASA Spaceflight.com,3 giugno 2014
  23. (in) Chris Bergin, "  SpaceX solleva il coperchio della navicella spaziale dell'equipaggio Dragon V2  " , NASA Spaceflight.com,29 maggio 2014

Vedi anche

Articoli Correlati

link esterno