stringtranslate.com

Cygnus (космический корабль)

Cygnus — американский автоматический грузовой космический корабль одноразового использования , предназначенный для миссий по снабжению Международной космической станции (МКС). Первоначально он был разработан корпорацией Orbital Sciences Corporation при финансовой поддержке NASA в рамках программы Commercial Orbital Transportation Services (COTS). Для создания Cygnus компания Orbital объединила герметичный грузовой модуль, в значительной степени основанный на многоцелевом логистическом модуле , построенном Thales Alenia Space и ранее использовавшемся космическим челноком для снабжения МКС, с сервисным модулем на основе спутниковой платформы GEOStar компании Orbital . После успешного демонстрационного полета в 2013 году компания Orbital была выбрана для получения контракта на Commercial Resupply Services (CRS). 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. Ожидается, что в 2025 году будет представлена ​​еще более расширенная версия Mission B Cygnus.

Cygnus обычно запускается с помощью ракеты Antares материнской компании с космодрома Уоллопс в Вирджинии, однако он может летать и на других ракетах-носителях. После того, как отказ ракеты Antares уничтожил Cygnus CRS Flight 3 и повредил космодром Уоллопс, две миссии Cygnus были запущены с помощью ракет Atlas V в 2015 и 2016 годах. Кроме того, ожидается, что три миссии Cygnus будут запущены с помощью ракеты Falcon 9 в 2024 и 2025 годах, которыми управляет конкурент CRS SpaceX .

Помимо Cygnus, миссии по снабжению МКС осуществлялись российским космическим кораблем «Прогресс» , европейским автоматическим грузовым кораблем , японским грузовым кораблем H-II и американским SpaceX Dragon .

Cygnus — греческое слово, обозначающее лебедя и название созвездия .

Разработка

Тогдашний администратор НАСА Чарльз Болден (третий слева) перед космическим аппаратом Cygnus в мае 2012 года.

После объявления о прекращении полетов Space Shuttle NASA начало искать компании, занимающиеся коммерческими космическими запусками, которые могли бы доставлять грузы на МКС. В начале 2006 года агентство начало свою программу Commercial Orbital Transportation Services (COTS), в рамках которой оно должно было финансировать разработку грузовых космических кораблей после конкурсного процесса. SpaceX и Rocketplane Kistler выиграли контракты в программе COTS, однако Rocketplane Kistler не удалось достичь нескольких финансовых показателей, и 18 октября 2007 года NASA объявило, что расторгнет свой контракт и перезаключит его после второго конкурса. [5] [6]

Orbital Sciences Corporation приняла участие во втором раунде, предложив в значительной степени «готовый к использованию» дизайн. Космический корабль, названный Cygnus, будет построен вокруг сервисного модуля на основе Star Bus компании Orbital , спутниковой шины, используемой с 1997 года, которая будет прикреплена к герметичному грузовому модулю, построенному Thales Alenia Space , которая также построила грузовой модуль MPLM, используемый космическим челноком, грузовой модуль для европейского космического корабля ATV и несколько постоянных модулей на МКС. [7]

Cygnus получила контракт COTS на сумму $170 млн в феврале 2008 года, который позже был увеличен до $288 млн. 23 декабря 2008 года NASA заключило с Orbital Sciences контракт на $1,9 млрд в рамках программы Commercial Resupply Services (CRS). По этому контракту Orbital Sciences согласилась доставить до 20 тонн груза на МКС до 2016 года в восьми полетах космического корабля Cygnus. [8]

Для запуска Cygnus в космос Orbital разработала ракету Antares , которая также использовала недорогие готовые детали и конструкции. Строительство и проектирование первой ступени были переданы на субподряд украинским компаниям и использовали восстановленные двигатели НК-33 , остатки советской лунной ракеты Н1 . Второй ступенью был Castor 30 , который Orbital ранее использовала в другом ракетном проекте ( Minotaur-C ) и был основан на первой ступени МБР Peacekeeper .

Первый полет Cygnus изначально планировался на декабрь 2010 года, но неоднократно откладывался. [9] [10] Antares совершил свой первый полет, подняв имитатор массы полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту 21 апреля 2013 года. 18 сентября 2013 года Antares успешно запустил космический корабль Cygnus на испытательный полет для встречи с Международной космической станцией. [11] 12 января 2014 года первая запланированная миссия пополнения запасов Cygnus прибыла на космическую станцию; капсула везла рождественские подарки и свежие фрукты для астронавтов. Ее прибытие было отложено, сначала из-за необходимости ремонта станции, а затем из-за холодной погоды на месте запуска и солнечных вспышек, которые вынудили отложить запуск. [11] [12]

С запуском Orb CRS-4 на Atlas V в декабре 2015 года дебютировала усовершенствованная версия Cygnus. Хотя изначально планировалось, что полет будет пятой миссией, неудача Orb CRS-3 и последующий переход на Atlas V привели к задержке. Однако извлеченные уроки по упаковке и дополнительные возможности Atlas позволили увеличить полезную нагрузку до 3500 кг (7700 фунтов). [13]

Дизайн

Масштабный чертеж стандартного (слева) и улучшенного (справа) Cygnus

Космический корабль Cygnus состоит из двух основных компонентов: служебного модуля (СМ) и герметичного грузового модуля (ГГМ).

SM был основан на предыдущих продуктах, разработанных Orbital, включая спутниковые платформы GEOStar и LEOStar (совместно известные как Star Bus ) и космический корабль Dawn . Он имеет общую массу 1800 кг (4000 фунтов), 32 двигателя для управления ориентацией и один главный двигатель BT-4 [14], работающий на 800 кг (1800 фунтов) гиперголических топлив, гидразина и азотного тетраоксида . [15] [16] SM способен вырабатывать до 4 кВт электроэнергии с помощью двух солнечных батарей. [17] [18]

Стандартный Cygnus отстыковывается от модуля Harmony

PCM производится компанией Thales Alenia Space в Турине , Италия. Первые «стандартные» PCM имели длину 5,14 метра (16,9 фута), грузоподъемность 2000 килограммов (4400 фунтов) и объем напорного груза 18,9 кубических метров (670 кубических футов). [17]

Четвертый и все последующие космические аппараты Cygnus являются «улучшенным» вариантом. [18] Они имеют удлиненный PCM длиной 6,39 метра (21,0 фут), грузоподъемность 3500 килограммов (7700 фунтов), что на 32% больше, и объем герметичного груза 27 кубических метров (950 кубических футов), что на 19,5% больше. [19] Для запуска дополнительного веса Orbital использовала более мощную твердотопливную ракету Castor 30XL в качестве второй ступени.

Начиная с середины 2025 года будет представлена ​​еще более увеличенная модель Cygnus «Mission B» длиной 7,89 метра (25,9 фута), грузоподъемностью 5000 килограммов (11 000 фунтов), что на 19,5% больше, а объем герметичного груза составит 36 кубических метров (1300 кубических футов), что на 15,5% больше [3] .

Во время типичных миссий CRS Cygnus маневрирует вблизи Международной космической станции, где роботизированная рука Canadarm2 захватывает космический корабль и причаливает его к общему причальному механизму , обычно к надирному порту модуля Unity . [17]

Cygnus не обеспечивает возможности возврата груза. Однако он может быть загружен устаревшим оборудованием и мусором, которые сгорят, когда Cygnus совершит разрушительное возвращение . [20]

Более ранняя предложенная версия Cygnus заменила бы PCM на негерметичный грузовой модуль (UCM), основанный на логистическом носителе ExPRESS от NASA , и использовалась бы для транспортировки негерметичных грузов, таких как орбитальные сменные блоки МКС . [9] [21] Другой предложенный вариант заменил бы PCM на возвратный грузовой модуль (RCM), который позволил бы Cygnus возвращать грузы на Землю. [9]

В августе 2023 года Northrop Grumman анонсировала еще более расширенную версию Cygnus Mission B с удлинением модуля полезной нагрузки на 1,5 м (4,9 фута) и массой полезной нагрузки, увеличенной до 5000 кг (11 000 фунтов). Ожидается, что эта версия поступит в эксплуатацию с миссией NG-23 в 2025 году (первой, использующей новую ракету-носитель Antares 330). [3]

Вариант модуля «Лунные врата»

В августе 2019 года НАСА решила предоставить свой проект минимального жилого модуля (жилой и логистический аванпост, или HALO) Лунных ворот исключительно компании Northrop Grumman Innovation Systems, которая предложила минималистский дизайн размером 6,1 м (20 футов) на 3 м (9,8 фута), основанный непосредственно на Enhanced Cygnus, а также более крупный дизайн размером 7 м (23 фута) на 4,4 м (14 футов) [22] [23] с радиальными стыковочными портами, радиаторами, монтируемыми на корпусе (BMR), батареями и антеннами связи, добавленными снаружи. Northrop Grumman Innovation Systems решила построить минималистский дизайн, который предлагал преимущество совместимости компонентов и ускоренного тестирования систем жизнеобеспечения на существующих космических кораблях Cygnus. [24] [25] 5 июня 2020 года НАСА заключила с Northrop Grumman Innovation Systems контракт на 187 миллионов долларов на завершение предварительного проектирования HALO. NASA подпишет отдельный контракт с Northrop на изготовление HALO и на интеграцию с силовым и тяговым элементом (PPE), создаваемым Maxar . [24] [25]

Миссии

Следующий список включает только миссии, которые были запущены, и шесть запланированных миссий. По состоянию на август 2024 года планируется запустить одну миссию на ракете Falcon 9 с космодрома Cape Canaveral Space Launch Complex 40 и три с Wallops на Antares 330. Cygnus — единственный грузовой корабль, запускаемый на четырех разных ракетах-носителях: Antares 100 series , Atlas V , Antares 200 series и Falcon 9 Block 5. [ 26] Каждая миссия названа в честь известного члена сообщества пилотируемых космических полетов.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Ежегодный сборник коммерческих космических перевозок: 2012" (PDF) . Федеральное управление гражданской авиации. Февраль 2012 г. Получено 8 февраля 2013 г.
  2. ^ abcde Блау, Патрик. "Cygnus". Spaceflight101 . Получено 2024-06-19 .
  3. ^ abcde Foust, Jeff (3 августа 2023 г.). "Northrop Grumman планирует модернизацию Cygnus". SpaceNews . Получено 3 августа 2023 г. .
  4. ^ Парсонсон, Эндрю (2024-05-14). "Thales Alenia Space поставляет герметичный модуль для 21-го космического корабля Cygnus". European Spaceflight . Получено 20 июня 2024 г.
  5. ^ "Время RpK истекает; Новый конкурс COTS начинается немедленно". Space.com. 2007-10-19 . Получено 2011-03-01 .
  6. ^ Бергин, Крис (19.02.2008). «Orbital победила дюжину конкурентов, чтобы выиграть контракт NASA COTS». NASASpaceflight.com . Получено 14.08.2015 .
  7. ^ "Cygnus". eoPortal . Получено 2024-09-09 .
  8. ^ "NASA Taps SpaceX, Orbital Sciences to Haul Cargo to Space Station". Space.com. 2008-12-23 . Получено 2011-03-01 .
  9. ^ abc "Соглашение о космическом акте с NASA и Orbital для COTS" (PDF) . NASA. 2008-02-27. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-04-07 . Получено 30 марта 2012 .
  10. ^ "Orbital Sciences To Build Taurus II". AviationWeek.com. Архивировано из оригинала 2011-05-21 . Получено 2011-03-01 .
  11. ^ ab Байерли, Джош; Перротто, Трент Дж. (сентябрь 2013 г.). "NASA Partner Orbital Sciences Launches Demonstration Mission to Space Station". Пресс-релиз 13-284 (Пресс-релиз). NASA . Получено 19 сентября 2013 г. .
  12. ^ "Рождественская поставка наконец-то на космическую станцию". 12 января 2014 г.
  13. ^ Гебхардт, Крис (2015-08-31). "Улучшенный Cygnus поможет Orbital ATK выполнить контракт CRS к 2017 году". NASASpaceflight.com . Получено 2015-08-31 .
  14. ^ «МКС: Лебедь».
  15. ^ «Грузовое судно Cygnus».
  16. ^ «Профиль миссии NG-14» (PDF) . Нортроп Грумман . Проверено 5 ноября 2022 г.
  17. ^ abc "Возможности полезной нагрузки МКС на Cygnus" (PDF) . Orbital Sciences Corporation. 2015 . Получено 2016-07-09 .
  18. ^ ab "Cygnus Enhanced Spacecraft to Use Ultraflex Solar Arrays". Orbital Sciences. Ноябрь 2011 г. Получено 30 марта 2012 г.
  19. ^ Бергин, Крис (22.02.2012). «Гиганты космической промышленности Orbital оптимистичны в преддверии дебюта Antares». NasaSpaceflight (не связано с NASA) . Получено 29 марта 2012 г.
  20. ^ "Cygnus Advanced Maneuving Spacecraft Fact Sheet" (PDF) . Европейское космическое агентство. 2010-09-01 . Получено 2 апреля 2012 .
  21. ^ Уайтсайдс, Лоретта (2008-02-20). «Orbital Sciences получает награду NASA’s Commercial Orbital Transportation Services (COTS) Award стоимостью 170 млн долларов». Wired . Получено 30 марта 2012 г.
  22. ^ Foust, Jeff (23 июля 2019 г.). "NASA to only source Gateway habitation module to Northrop Grumman". SpaceNews . Получено 11 декабря 2019 г. .
  23. ^ Мессье, Дуг (23 июля 2019 г.). "NASA Awards Contract to Northrop Grumman for Gateway Habitat Module". Parabolic Arc . Получено 11 декабря 2019 г.
  24. ^ ab "NASA подписывает контракт на проектирование среды обитания Gateway с Northrop Grumman". Spaceflight Now. 9 июня 2020 г. Получено 13 августа 2020 г.
  25. ^ ab Gebhardt, Chris (7 августа 2020 г.). «Northrop Grumman излагает планы HALO для центрального модуля Gateway». NASASpaceflight.com . Получено 13 августа 2020 г. .
  26. ^ Эванс, Бен (12 августа 2022 г.). «Antares 330 Targets NET Mid-2024 Launch, SpaceX to Fly Three Cygnus Missions». AmericaSpace . Получено 21 августа 2022 г. .
  27. ^ "Первый полет грузового корабля Cygnus отложен до сентября". Spaceflight Now. 6 мая 2013 г. Получено 7 августа 2013 г.
  28. ^ ab Pearlman, Robert Z. (9 декабря 2013 г.). «Orbital Sciences Names Next Private Space Station Freighter for NASA Astronaut». collectSpace.com . Получено 9 декабря 2013 г.
  29. ^ abc "Worldwide launch schedule". spaceflightnow.com . Архивировано из оригинала 11 сентября 2013 года . Получено 9 августа 2013 года .
  30. ^ abcdefg Джастин Рэй (4 ноября 2016 г.). "Ракета Atlas 5 запустит миссию по доставке грузов на космическую станцию ​​в марте". Spaceflight Now . Получено 5 ноября 2016 г.
  31. ^ "Компьютерный сбой задерживает корабль снабжения космической станции, компания Va. заявляет, что прибытие отстает как минимум на 2 дня". Washington Post . Архивировано из оригинала 22 сентября 2013 года . Получено 22 сентября 2013 года .
  32. ^ Бергин, Крис (28.09.2013). «Cygnus компании Orbital успешно причалил к МКС». NASASpaceFlight . Получено 08.10.2013 .
  33. ^ "ISS Commercial Resupply Services Mission (Orb-1)". Orbital Sciences . Получено 8 января 2014 г.
  34. ^ "Worldwide launch schedule". spaceflightnow.com . Архивировано из оригинала 11 сентября 2013 года . Получено 21 декабря 2013 года .
  35. ^ ab Kramer, Miriam (2014-12-09). "Private Cargo Spacecraft Gets New Rocket Ride After Accident" (Частный грузовой космический корабль получает новый ракетный полет после аварии). Space.com . Получено 2015-08-12 .
  36. ^ abcd "Команда Orbital ATK готовится к миссии Cygnus осенью 2015 года, а Antares вернется к полетам в 2016 году". Orbital ATK . 2015-08-12 . Получено 2015-08-12 .
  37. ^ abc "Orbital ATK сообщает о ходе выполнения программы доставки грузов на Международную космическую станцию ​​для NASA". Orbital ATK . 2015-08-12 . Получено 2015-08-12 .
  38. ^ abc "Orbital ATK заказывает второй Atlas 5, оставляет дверь открытой для большего". SpaceNews.com . 2015-08-12 . Получено 2015-08-12 .
  39. ↑ Foust, Jeff (13 сентября 2016 г.). «Возврат Antares к полету теперь запланирован на начало октября». spacenews.com . Получено 14 сентября 2016 г.
  40. ↑ NASA (30 марта 2015 г.). "Orbital ATK Launch Updates" . Получено 18 октября 2016 г. .
  41. ^ "Cygnus Attached to Station's Unity Module | Space Station". blogs.nasa.gov . Архивировано из оригинала 2019-05-07 . Получено 2016-10-24 .
  42. ^ Рэй, Джастин (4 июня 2017 г.). «Грузовой корабль SS John Glenn покидает космическую станцию ​​после успешной доставки груза». Spaceflight Now . Получено 6 июня 2017 г.
  43. ^ ab "Cargo Resupply Services". Orbital Sciences . Архивировано из оригинала 11 декабря 2013 года . Получено 8 декабря 2013 года .
  44. ↑ Кларк, Стивен (28 апреля 2017 г.). «Расписание запусков». Spaceflight Now . Получено 28 апреля 2017 г.
  45. ↑ Кэмпбелл, Ллойд (11 ноября 2017 г.). «Запуск Antares OA-8 отменен». SpaceFlight Insider. Архивировано из оригинала 11 ноября 2017 г.
  46. ^ Кларк, Стивен (21 мая 2018 г.). «Запуск ракеты Antares запускает следующую коммерческую доставку грузов на космическую станцию». Spaceflight Now . Получено 23 мая 2018 г.
  47. ^ Кларк, Стивен (15 июля 2018 г.). «Грузовой корабль Cygnus отсоединился от космической станции, направляется на расширенную миссию». Spaceflight Now . Получено 14 августа 2018 г.
  48. ^ "OA-9 Cygnus компании Northrop Grumman покидает Международную космическую станцию". 15 июля 2018 г.
  49. ^ Леоне, Дэн (2015-08-17). "NASA Orders Two More ISS Cargo Missions From Orbital ATK". SpaceNews.com . Получено 2015-08-17 .
  50. ^ "Ракета NG-10 Antares успешно запущена с NASA Wallops на МКС". Delmarva Daily Times . Получено 17.11.2018 .
  51. ^ Кларк, Стивен. "Прямая трансляция: начинается обратный отсчет времени до запуска Antares из Вирджинии – Spaceflight Now" . Получено 17 апреля 2019 г.
  52. ^ Ян, Изабель (14 февраля 2020 г.). «Последние погодные условия для запуска Northrop Grumman CRS-13: 85% благоприятные». nasa.gov . NASA . Получено 14 февраля 2020 г. .
  53. ^ Бартельс, Меган; Малик, Тарик (9 февраля 2020 г.). «Northrop Grumman отменяет запуск грузового корабля Cygnus на космическую станцию». Space.com.
  54. ^ Gohd, Chelsea (2 октября 2020 г.). «Ракета Antares запускает новый туалет для астронавтов и многое другое на космическую станцию ​​для NASA». Space.com . Получено 3 октября 2020 г. .
  55. ↑ Powers, Kelly (2 октября 2020 г.). «NASA Wallops откладывает запуск ракеты-носителя NG-14 к МКС в четверг». The Daily Times . Получено 3 октября 2020 г.
  56. ^ Малик, Тарик (2 октября 2020 г.). «Northrop Grumman прерывает запуск ракеты Antares с грузом NASA за несколько минут до старта». Space.com . Получено 3 октября 2020 г.
  57. ^ "NASA приглашает представителей СМИ на августовский запуск Northrop Grumman из Вирджинии". NASA (пресс-релиз). 7 июля 2021 г. Получено 7 июля 2021 г.
  58. ^ "Ракета Northrop Grumman запускает грузовой корабль Cygnus в двухдневное путешествие к космической станции". Space.com . 19 февраля 2022 г.
  59. ^ "Расписание событий полета МКС (часть 2)". forum.nasaspaceflight.com . Получено 2022-06-16 .
  60. ↑ Гарнер, Роб (7 ноября 2022 г.). «Запуск ракеты Northrop Grumman CRS-18 Antares – Коммерческая миссия снабжения Northrop Grumman CRS-18 NASA». Блоги НАСА . Получено 7 ноября 2022 г.
  61. ^ ab Clark, Stephen (15 апреля 2023 г.). «Расписание запусков». Spaceflight Now . Получено 15 апреля 2023 г. .
  62. ↑ Марс, Келли (ноябрь 2022 г.). «Обзор 18-й коммерческой миссии по снабжению Northrop Grumman». NASA. Архивировано из оригинала 7 ноября 2022 г. Получено 8 ноября 2022 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  63. ^ Гарнер, Роб (6 ноября 2022 г.). «Сегодняшний запуск отложен – Коммерческая миссия снабжения Northrop Grumman CRS-18 НАСА». Блоги НАСА . Получено 7 ноября 2022 г.
  64. ^ Грей, Чарльз (2023-08-03). "Запуск Northrop Grumman отмечает 10-летие миссий по снабжению МКС". AIR SPACE News . Получено 2023-08-05 .
  65. ^ Робинсон-Смит, Уилл (30 января 2024 г.). «SpaceX запускает космический корабль Northrop Grumman Cygnus на пути к космической станции». Spaceflight Now .
  66. ^ "Falcon 9 Block 5 – CRS NG-21". Следующий космический полет . Получено 20 апреля 2024 г. .
  67. ^ Бейлор, Майкл. "Falcon 9 Block 5 – CRS NG-22". Следующий космический полет . Получено 20 апреля 2024 г.
  68. ^ "Antares 330 – CRS NG-23". Следующий космический полет . 30 июля 2023 . Получено 31 июля 2023 .
  69. ^ "Antares 330 – CRS NG-24". Следующий космический полет . 30 июля 2023 . Получено 31 июля 2023 .
  70. ^ Бейлор, Майкл. "Antares 330 – CRS NG-25". Следующий космический полет . Получено 22 апреля 2023 г.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Космический корабль Cygnus» .