О корабле Cargo Dragon

18:06 05/12/2020
Комментарии 8 👁 1 125

В рамках миссии CRS-21 5 декабря на МКС планируется запустить обновлённую грузовую версию корабля Dragon – Dragon 2 в модификации Cargo Dragon. Он способен перевозить груз примерно на 20% большего объёма, чем предыдущая версия корабля, и на 50% большую массу научных материалов на МКС (общая грузоподъёмность корабля аналогична Dragon 1).

Характеристики корабля Dragon 2 в сравнении с Dragon 1 (в скобочках):

— Высота: 8,1 м (7.2 м)
— Диаметр: 4 м (3,7 м)
— Объём герметичного отсека корабля: 9,3 м³ (11 м³)
— Объём негерметичного отсека: 37 м³ (14 м³)
— Грузоподъёмность до 6 000 кг (до 6 000 кг)
— Корабль может возвратить с орбиты до 3 000 кг (до 3 000 кг)

Первая миссия второй фазы контракта на доставку грузов на МКС в рамках программы NASA Commercial Resupply Services (CRS) доставит важные материалы для поддержки многочисленных научных исследований и экспериментов, которые будут проводиться на борту космической станции, оборудование и различные грузы для экипажа МКС.

Корабль доставит 2 972 кг грузов:
— 1 882 кг в герметичном отсеке корабля (953 кг научных исследований, 364 кг запасов для экипажа, 317 кг оборудования для станции, 120 кг оборудования для выхода в открытый космос, 46 кг компьютерного оборудования и 24 кг оборудования для российского сегмента станции).
— 1 090 кг в негерметичном отсеке (частный шлюзовой модуль Nanoracks Bishop Airlock).

Примерно через 12 минут после запуска на ракете Falcon 9 со стартовой площадки LC-39A Космического центра им. Кеннеди во Флориде, корабль Cargo Dragon С208 отделится от 2-й ступени ракеты на высоте ~200 км и отправится в полёт к МКС. Он должен достигнуть станции на низкой околоземной орбите на высоте ~400 км через сутки, 6-го декабря в ~19:30 МСК (16:30 UTC).

В случае успеха корабль установит новый рекорд по кратчайшему времени прибытия для любого беспилотного грузового корабля, который посещал американский сегмент МКС (USOS).

Особенности корабля Cargo Dragon

Грузовая и пилотируемая версии корабля Dragon 2 почти идентичны, за исключением отсутствия системы аварийного спасения (8 двигателей SuperDraco), системы жизнеобеспечения и систем ручного управления кораблём. Dragon 2 во многом будет продолжать традиции Dragon 1 в том, что касается доставки грузов. Но есть и нововведения, такие как: увеличенная масса и объём доставки научных материалов на МКС, возможность их быстрой загрузки в корабль, система стыковки, увеличенная многоразовость и время нахождения на станции.

Грузовой корабль Dragon будет в автоматическом режиме стыковаться с МКС через стыковочный адаптер IDA, а не будет захвачен и пришвартован роботизированным манипулятором Canadarm2, как прошлые корабли. Корабль миссии CRS-21 будет первым кораблём, пристыкованным к стыковочному адаптеру IDA-3 модуля Гармония, ранее доставленному на МКС на корабле Dragon в миссии CRS-18.

Астронавты NASA Кейт Рубинс и Виктор Гловер будут наблюдать за стыковкой, контролируя приближение космического корабля, находясь в модуле Купол на МКС. Интересно, что корабль планирует быстрее подойти к станции для стыковки и будет находиться в зоне подхода примерно на час меньше, чем предыдущий корабль Dragon 1.

Адаптер IDA-3 выбран из-за того, что даёт манипулятору Canadarm2 более лёгкий доступ к негерметичному отсеку корабля для извлечения шлюза Bishop от Nanoracks, для его последующей установки на МКС. После стыковки люк корабля будет открыт в течение двух часов. Дата извлечения шлюза Bishop всё ещё рассматривается, но это может произойти уже в конце декабря. По оценкам NASA операция займёт около 5,5 часов и будет выполнена с помощью роботизированного манипулятора.

Запуск миссии CRS-21 станет результатом более чем десятилетнего опыта эксплуатации кораблей Dragon, которая началась в декабре 2008 года, когда SpaceX получила от NASA свой первый контракт первой фазы программы (CRS1). По условиям контракта SpaceX должны были запустить 12 кораблей Dragon на МКС.

В начале 2015 года были заказаны три дополнительных полёта, а весной 2016 года ещё пять, в результате чего контракт первой фазы был закрыт в марте 2020 года с запуском миссии CRS-20. В ходе 20 миссий на станцию ​​было доставлено в общей сложности 43 000 кг грузов и 34 000 кг возвращено на Землю. В отличие от других грузовых кораблей, один только Dragon имеет возможность полноценно возвращать полезные грузы обратно на Землю.

В январе 2016 года NASA также был заключён контракт второй фазы программы (CRS2) на 6 грузовых миссий в 2020–2024 гг. Одновременно с этим, ожидается, что NASA заключит, как минимум, 6 новых контрактов для снабжения МКС с 2023 по 2025 год. В настоящее время манифест запусков остаётся довольно гибким. Корабли Crew Dragon должны стартовать в апреле и сентябре 2021 года, Cargo Dragon в мае, августе и ноябре. К этому списку можно также добавить возможность полёта частной миссии (AX-1) от Axiom Space, которая может состояться до конца следующего года.

Новый грузовой корабль также рассчитан на пять полётов к МКС ​​и обратно (Dragon 1 был сертифицирован на 3 полёта). Dragon 2 сможет оставаться на станции в течение 75 дней (Dragon 1 находился на орбите максимум 40).

Многоразовое использование несомненно будет играть главную роль в предстоящих планах SpaceX относительно нового корабля, с самого начала он был спроектирован для выполнения пяти орбитальных миссий. NASA уже дало SpaceX разрешение на повторное использование Crew Dragon для запуска астронавтов в марте 2021 года, поэтому практически гарантировано, что космическое агентство позволит SpaceX повторно использовать и корабли Cargo Dragon для выполнения миссий на МКС. Это должно сэкономить агентству значительную сумму денег, когда придёт время заключать дополнительные контракты в рамках программы доставки грузов на станцию.

Запуски второй фазы программы CRS на новом Cargo Dragon также будут дороже, чем во время первых контрактов, хотя они по-прежнему остаются наиболее доступным вариантом доставки грузов для агентства.

Не менее важно то, что NASA также стало доверять многоразовости ракет-носителей и позволяет SpaceX повторно использовать ускоритель Falcon 9 B1058.4 в первом запуске нового корабля. Историческая первая ступень Falcon 9 B1058.4 ранее в этом году запустила астронавтов Боба Бенкена и Дага Хёрли на борту космического корабля Crew Dragon в рамках миссии Demo-2, а после коммерческую миссию ANASIS-II и миссию в интересах SpaceX – Starlink-12.

Запуск CRS-21 будет первым случаем, когда NASA позволяет SpaceX запустить миссию на 1-й ступени, которая будет использована для своего полёта уже в 4-й раз. Интересно, что это также первый раз, когда ступень, выбранная для нового запуска в интересах агентства, ранее уже использовалась для ряда коммерческих миссий. Кроме того, это будет первый раз в истории, когда новый космический корабль будет запущен на уже летавшей ракете.

После выполнения своей основной миссии 1-я ступень приземлится на платформу OCISLY в 623 км от места старта в Атлантическом океане.

В этом запуске также может быть поставлен рекорд по кратчайшему времени между запусками многоразовой ракеты-носителя орбитального класса с космического побережья CША – 189 дней (Что должно побить 35-летний рекорд Space Shuttle Atlantis, а также ранее поставленный рекорд компании, принадлежащий ракете Falcon 9).

Миссия CRS-21 также ознаменует собой первый случай в истории, когда на орбите одновременно будут находиться два космических корабля SpaceX Dragon. SpaceX, после успешного запуска Crew Dragon в миссии Crew-1, заявили, что в течение следующих 15 месяцев они выполнят семь миссий Crew и Cargo Dragon для NASA. Это означает, что, начиная с миссии CRS-21, на орбите будет постоянно присутствовать два корабля Dragon.

За всю историю космических полётов к Международной космической станции на орбите одновременно находились только российские космические корабли Союз и Прогресс. При этом, максимум в течение нескольких недель. После запуска миссии CRS-21 SpaceX впервые могут осуществить цель NASA по постоянному присутствию американских кораблей на станции, причём для каждого из кораблей это будут долгосрочные миссии.

Обратно на Землю корабль Cargo Dragon вернётся в январе 2021 с 2358 кг груза на борту. Приводнение запланировано у восточного побережья Флориды в Атлантическом океане.

В целом, можно сказать, что грузовой корабль Dragon 2 – модернизированный корабль Dragon c унифицированным дизайном и лучшими в мире возможностями для доставки полезной нагрузки на МКС и возвращения её на Землю. Увеличенная возможность многоразового использования, автоматическая стыковка с современным международным адаптером и возможность оставаться пристыкованными к станции долгое время делают его незаменимой рабочей лошадкой для доставки грузов на МКС.

Как он покажет себя в деле – узнаем уже скоро, а пока пожелаем SpaceX, NASA и нашему Дракоше – удачи в его первой миссии

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤

Источник

8 Comments

  1. Когда пускали старый Дракон, то ступень на сушу садилась. При запуске пилотируемого для меньших перегрузок выбрали другую траекторию и ступень уже не могла на сушу сесть. А почему в этой миссии на баржу летит?

    1. puh:

      Это не совсем верно. Я подсчитал успешные посадки первой ступени, выводившей миссии CRS – на сушу в Landing Zone 1 вышло 7 посадок (CRS-9, 10, 11, 12, 13, 18, 20) , на баржу в океане – 3 посадки (CRS-8, 17, 19)
      Пользовался таблицей http://www.spacelaunchreport.com/falcon9ft.html#f9stglog

      По таблице также не прослеживается явной корреляции с массой выводимой нагрузки.

      Предполагаю, что причина может быть связана с орбитальной механикой – для стыковки с МКС возможно в некоторых случаях достаточно набирать первой ступенью не максимальную скорость (а добрать ее с помощью второй ступени например). В таком случае топлива на посадку хватит для маневра возврата на сушу.

      1. Владимир Орис:

        Возможно это связано с тем, с какого космодрома запускают ракету?

        1. puh:

          Тоже нет, запускали всего с двух площадок – 40 (https://ru.wikipedia.org/wiki/SLC-40) и 39А (https://ru.wikipedia.org/wiki/LC-39), причем с 39А всего 3 раза (CRS-10, 11, 12 – тут все посадки на сушу), а с 40 посадки последнее время чередуются – 17 и 19 на баржу, а 18 и 20 на сушу.

        2. puh:

          Кстати, в этот раз как раз запускают с 39А, но посадку планируют в океане – для миссий CRS такое впервые (но для запусков вообще с 39 площадки посадка на баржу обычное дело – тот же Crew Dragon 1 ускоритель сажали в океан)

      2. Так-то да, но из этих 3-х осадок crs-8 это просто как экспериментальная была, они тогда еще тренировались. Crs-17 сажали на платформу в пару км от берега, потому-что крю-дрэгон тогда взорвался на LZ-1 и не успели восстановить ее. Crs-19 сажали на платфору, потому-что испытания второй ступени для ввс проходили. Получается, что с первым драконом все запуски можно было осуществлять с посадкой на сушу, а со вторым нет.

        1. CrS-14 и 15 посадки не проводились, т.к. блок 4 и наверное на них плевать было. А crs-16 тоже летела на сушу, но у нее заклинило рули.

        2. puh:

          Наверное вы правы.

Добавить комментарий