NG-20 был двадцатым полетом Cygnus , американского грузового космического корабля одноразового использования , используемого для логистических миссий Международной космической станции (МКС) , который был запущен 30 января 2024 года и был сведен с орбиты 13 июля 2024 года. Он эксплуатировался Northrop Grumman по контракту Commercial Resupply Services с NASA . Космический корабль был Enhanced Cygnus, названным SS Patricia "Patty" Hilliard Robertson в честь астронавта НАСА, которая погибла в авиакатастрофе до того, как была назначена в экипаж для полета на МКС.
NG-20 был первым запуском космического корабля Cygnus после того, как Northrop Grumman исчерпал запасы своей ракеты Antares 230+ . Antares использовал двигатель российского производства и первую ступень украинского производства, а производство прекратилось после вторжения России в Украину . Northrup Grumman ожидает, что ее ракета следующего поколения Antares 300 , которая не зависит от украинских или российских деталей, будет готова к запуску NG-23. В качестве временного решения Northrup Grumman заключила контракт со своим конкурентом CRS SpaceX на запуск NG-20, 21 и 22 с помощью своей ракеты Falcon 9 Block 5. С запуском NG-20 Cygnus становится единственным грузовым судном, запускаемым на четырех различных орбитальных пусковых установках, то есть ракете Antares (серии 100), Atlas V , Antares серии 200 и Falcon 9. Первая ступень ракеты, B1077 , совершила свой 10-й полет в этой миссии.
Cygnus был разработан Orbital Sciences Corporation , частично финансируемой NASA в рамках программы агентства Commercial Orbital Transportation Services . Для создания Cygnus Orbital объединила многоцелевой логистический модуль , построенный Thales Alenia Space и ранее использовавшийся космическим челноком для логистики МКС, с сервисным модулем на основе спутниковой платформы GEOStar компании Orbital . Более крупный Enhanced Cygnus был представлен в 2015 году. Orbital Sciences была переименована в Orbital ATK в 2015 году, а Northrop Grumman приобрела Orbital в 2018 году и продолжила выполнять миссии Cygnus.
Cygnus NG-20 — девятая миссия Cygnus в рамках контракта Commercial Resupply Services-2 .
Производство и интеграция космического корабля Cygnus были выполнены в Даллесе, штат Вирджиния . Служебный модуль Cygnus сопрягается с герметичным грузовым модулем на стартовой площадке, а операции миссии проводятся из центров управления в Даллесе и в Хьюстоне , штат Техас. [2]
Космический корабль NG-20 был назван SS Patricia "Patty" Hilliard Robertson в память об астронавте Патрисии Робертсон . [3] Это пятнадцатый полет усовершенствованного Cygnus PCM. [4] [5]
Перед запуском космический корабль Cygnus должен был быть загружен в общей сложности 3726 кг (8214 фунтов) груза и припасов, включая 3712 кг (8184 фунта) герметичного и 14 кг (31 фунт) негерметичного груза.
Грузовой манифест разбит следующим образом: [6] [7]
Научные исследования, проводимые на космическом корабле Cygnus, включают испытания 3D-принтера по металлу, производство полупроводников и системы тепловой защиты при возвращении в атмосферу Земли. [6]
Исследование от ESA (Европейского космического агентства), Metal 3D Printer тестирует аддитивное производство или 3D-печать небольших металлических деталей в условиях микрогравитации. Это исследование дает нам начальное понимание того, как такой принтер ведет себя в космосе. 3D-принтер может создавать множество форм, и мы планируем напечатать образцы, во-первых, чтобы понять, чем печать в космосе может отличаться от печати на Земле, а во-вторых, чтобы увидеть, какие типы форм мы можем печатать с помощью этой технологии. Кроме того, это занятие помогает показать, как члены экипажа могут безопасно и эффективно работать с печатью металлических деталей в космосе. [6]
Результаты могут улучшить понимание функциональности, производительности и операций 3D-печати металла в космосе, а также качества, прочности и характеристик напечатанных деталей. Пополнение запасов представляет собой проблему для будущих длительных миссий с участием человека. Члены экипажа могли бы использовать 3D-печать для создания деталей для обслуживания оборудования в будущих длительных космических полетах, а также на Луне или Марсе, что снижает необходимость упаковывать запасные части или предсказывать каждый инструмент или объект, который может понадобиться, экономя время и деньги при запуске. [6]
Достижения в области технологии 3D-печати металлом также могут принести пользу в потенциальных приложениях на Земле, включая производство двигателей для автомобильной, авиационной и морской промышленности, а также создание убежищ после стихийных бедствий. [6]
Производство полупроводников и тонкопленочных интегрированных покрытий (MSTIC) изучает, как микрогравитация влияет на тонкие пленки, имеющие широкий спектр применения. Эта технология может позволить автономному производству заменить множество машин и процессов, которые в настоящее время используются для производства широкого спектра полупроводников, что потенциально приведет к разработке более эффективных и высокопроизводительных электрических устройств. [6]
Производство полупроводниковых приборов в условиях микрогравитации также может улучшить их качество и сократить требуемые материалы, оборудование и рабочую силу. В будущих долгосрочных миссиях эта технология может обеспечить возможность производства компонентов и приборов в космосе, что снизит необходимость в миссиях по снабжению с Земли. Эта технология также имеет применение для устройств, которые собирают энергию и обеспечивают питание на Земле. [6]
Ученые, проводящие исследования на космической станции, часто возвращают свои эксперименты на Землю для дополнительного анализа и изучения. Однако условия, в которых оказываются космические аппараты во время входа в атмосферу, включая экстремальную жару, могут иметь непреднамеренные последствия для их содержимого. Системы тепловой защиты, используемые для защиты космических аппаратов и их содержимого, основаны на числовых моделях, которые часто не подтверждаются реальным полетом, что может привести к значительным переоценкам необходимого размера системы и занять ценное пространство и массу. Эксперимент по зондированию возвращения в атмосферу Кентукки-2 (KREPE-2), являющийся частью усилий по улучшению технологии систем тепловой защиты, использует пять капсул, оснащенных различными материалами теплозащиты и различными датчиками для получения данных о фактических условиях входа в атмосферу. [6]
Основываясь на успехе KREPE-1, запущенного на Cygnus NG-16 , были добавлены улучшенные датчики для сбора большего количества измерений и улучшена система связи для передачи большего количества данных. Капсулы могут быть оснащены для других экспериментов по возвращению в атмосферу, поддерживая улучшения в тепловой защите для приложений на Земле, таких как защита людей и сооружений от лесных пожаров. [6]
Robotic Surgery Tech Demo тестирует производительность небольшого робота, которым можно управлять дистанционно с Земли для выполнения хирургических процедур. Исследователи планируют сравнить процедуры в условиях микрогравитации и на Земле, чтобы оценить влияние микрогравитации и временные задержки между космосом и землей. [6]
По словам Шейна Фарритора, главного технологического директора компании Virtual Incision Corp., разработчика исследования совместно с Университетом Небраски, робот использует две «руки» для захвата и разрезания резиновых лент, которые имитируют хирургическую ткань и обеспечивают натяжение, используемое для определения того, где и как резать. [6]
Более длительные космические миссии увеличивают вероятность того, что членам экипажа могут потребоваться хирургические процедуры, будь то простые швы или экстренная аппендэктомия. Результаты этого исследования могут поддержать разработку роботизированных систем для выполнения этих процедур. Кроме того, доступность хирурга в сельских районах страны сократилась почти на треть в период с 2001 по 2019 год. Миниатюризация и возможность удаленного управления роботом помогают сделать хирургию доступной в любом месте и в любое время на Земле. [6]
NASA спонсирует исследования миниатюрных роботов уже более 15 лет. В 2006 году дистанционно управляемые роботы выполняли процедуры в подводной миссии NASA's Extreme Environment Mission Operations (NEEMO) 9. В 2014 году миниатюрный хирургический робот выполнял имитированные хирургические задачи на параболическом самолете с нулевой гравитацией. [6]
Compartment Cartilage Tissue Construct демонстрирует две технологии: Janus Base Nano-Matrix и Janus Base Nanopiece. Nano-Matrix — это инъекционный материал, который обеспечивает каркас для формирования хряща в условиях микрогравитации, который может служить моделью для изучения заболеваний хряща. Nanopiece обеспечивает терапию на основе РНК (рибонуклеиновой кислоты) для борьбы с заболеваниями, вызывающими дегенерацию хряща. [6]
Хрящ имеет ограниченную способность к самовосстановлению, и остеоартрит является основной причиной инвалидности у пожилых пациентов на Земле. Микрогравитация может вызвать дегенерацию хряща, которая имитирует прогрессирование остеоартрита, связанного со старением, но происходит быстрее, поэтому исследования в области микрогравитации могут привести к более быстрой разработке эффективных методов лечения. Результаты этого исследования могут способствовать регенерации хряща как лечению повреждений и заболеваний суставов на Земле и способствовать разработке способов поддержания здоровья хряща в будущих миссиях на Луну и Марс. [6]
.jpg/1280px-Falcon_9_NG-20_Launch_(8217536).jpg)
Хотя большинство миссий Cygnus запускались на ракете Antares компании Northrop Grumman с космодрома Mid-Atlantic Regional , производство было приостановлено после вторжения России в Украину, поскольку первая ступень Antares производилась на Украине, а двигатели — в России. Northrop Grumman работает над переносом производства первой ступени и ее двигателей в Firefly Aerospace , первый полет запланирован на август 2025 года.
Чтобы заполнить пробел, Northrop Grumman заключила контракт с конкурентом CRS SpaceX на запуск до трех миссий Cygnus на ракетах Falcon 9 Block 5. Чтобы разместить Cygnus, SpaceX модифицировала свой обтекатель полезной нагрузки , добавив боковой люк размером 5 футов × 4 фута (1,5 м × 1,2 м) для загрузки позднего груза на космический корабль через мобильную чистую комнату. [8] В своей десятой миссии использовала первую ступень ускорителя Falcon 9 № 1077 .
Миссия стартовала с SLC-40 на станции космических сил на мысе Канаверал 30 января 2024 года в 17:07:15 UTC. Cygnus состыковался с Международной космической станцией 1 февраля 2024 года.
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
