Serviços de Reabastecimento Comercial -Commercial Resupply Services

Dragão
Cygnus
Missões dos Serviços de Reabastecimento Comercial se aproximando da Estação Espacial Internacional

Serviços de reabastecimento comercial ( CRS ) são uma série de voos concedidos pela NASA para a entrega de carga e suprimentos à Estação Espacial Internacional (ISS) em espaçonaves operadas comercialmente. Os primeiros contratos CRS foram assinados em 2008 e concederam US$ 1,6 bilhão à SpaceX por doze cargas Dragon e US$ 1,9 bilhão à Orbital Sciences por oito voos Cygnus , cobrindo entregas até 2016. Os foguetes Falcon 9 e Antares também foram desenvolvidos sob o programa CRS para entrega de cargas. espaçonave para a ISS.

As primeiras missões operacionais de reabastecimento foram realizadas pela SpaceX em 2012 ( SpaceX CRS-1 ) e pela Orbital Sciences em 2014 ( Cygnus CRS Orb-1 ).

Uma segunda fase de contratos (conhecida como CRS-2 ) foi solicitada em 2014. Em 2015, a NASA estendeu o CRS-1 para vinte voos para a SpaceX e doze voos para a Orbital ATK . Os contratos CRS-2 foram concedidos em janeiro de 2016 à Orbital ATK Cygnus , Sierra Nevada Corporation Dream Chaser e SpaceX Dragon 2 , para voos de transporte de carga a partir de 2019 e com duração prevista para 2024.

Concessões de contrato da Fase 1 e voos de demonstração

A NASA foi orientada a buscar opções de voos espaciais comerciais desde pelo menos 1984, com a Lei de Lançamento Espacial Comercial de 1984 e a Lei de Compra de Serviços de Lançamento de 1990. Na década de 2000, o financiamento foi autorizado para o programa de Serviços de Transporte Orbital Comercial , seguido pelo Desenvolvimento de Tripulação Comercial programa.

Em 23 de dezembro de 2008, a NASA anunciou a concessão inicial de contratos de carga - doze voos para a SpaceX e oito voos para a Orbital Sciences Corporation . O PlanetSpace , que não foi selecionado, apresentou um protesto ao Government Accountability Office . Em 22 de abril de 2009, o GAO divulgou publicamente sua decisão de negar o protesto, permitindo que o programa continuasse.

Os veículos de lançamento Antares e Falcon 9 e as espaçonaves de carga Cygnus e Dragon foram desenvolvidos usando Acordos de Lei Espacial sob o programa Serviços de Transporte Orbital Comercial (COTS) da NASA .

O primeiro voo contratado pela NASA, COTS Demo Flight 1 , ocorreu em 8 de dezembro de 2010, demonstrando a capacidade da cápsula Dragon de permanecer em órbita, receber e responder a comandos terrestres e se comunicar com o sistema de satélite de rastreamento e retransmissão de dados da NASA . Em 15 de agosto de 2011, a SpaceX anunciou que a NASA havia combinado os objetivos do COTS Demo Flight 2 e o seguinte Flight 3 em uma única missão. O COTS Demo Flight 2 redefinido foi lançado com sucesso em 22 de maio de 2012, entregando carga para a ISS. A espaçonave reentrou em 31 de maio, pousou no Oceano Pacífico e foi recuperada, cumprindo os requisitos de certificação do CRS.

A Orbital Sciences lançou pela primeira vez o foguete Antares do Mid-Atlantic Regional Spaceport em 21 de abril de 2013 com uma carga útil de teste. A Orbital Sciences completou o voo de demonstração Cygnus Orb-D1 em 29 de setembro de 2013, e o Cygnus CRS Orb-1 operacional foi lançado em 9 de janeiro de 2014.

Serviços de Reabastecimento Comercial fase 1

Os voos de transporte começaram na fase 1 dos Serviços de Reabastecimento Comercial (CRS-1) em 2012:

voos Cargo Dragon

Dragão parte da ISS
Dragão CRS-8 na ISS, 2016

A investigação atribuiu o acidente à falha de um suporte dentro do tanque de oxigênio líquido do segundo estágio. A NASA concluiu que a causa mais provável da falha do suporte foi um erro de projeto: em vez de usar um olhal de aço inoxidável feito de material aeroespacial, a SpaceX escolheu um material de nível industrial sem triagem e testes adequados e ignorou a margem de segurança recomendada .

vôos Cygnus

Tamanho padrão Cygnus (primeiros três vôos)
Tamanho aprimorado Cygnus (restante)
  • Cygnus CRS Orb-1 : 9 de janeiro de 2014
  • Cygnus CRS Orb-2 : 13 de julho de 2014
  • Cygnus CRS Orb-3 : 28 de outubro de 2014 - falha no lançamento, pacotes de comida e cuidados para a tripulação, peças, experimentos e o satélite Arkyd-3 Flight Test (não óptico) da Planetary Resources perdido.

Após a falha, o sistema Antares 230 foi atualizado com motores de primeiro estágio RD-181 recém-construídos para fornecer maior desempenho de carga útil e maior confiabilidade. As próximas duas espaçonaves foram lançadas no Atlas V , com a mudança para veículos de lançamento mais poderosos e a introdução do Enhanced Cygnus, permitindo que o Orbital ATK cubra sua obrigação inicial de carga contratada pelo CRS pelo OA-7.

Em agosto de 2015, a Orbital ATK divulgou que havia recebido uma extensão do programa de reabastecimento para quatro missões extras. Esses voos permitem que a NASA cubra as necessidades de reabastecimento da ISS até o início do CRS-2.

Solicitação e requisitos da Fase 2 do CRS

A NASA iniciou um processo formal para iniciar a Fase 2 dos Serviços de Reabastecimento Comercial, ou CRS-2, no início de 2014. Mais tarde naquele ano, um "Dia da Indústria" foi realizado em Houston, com sete requisitos de alto nível divulgados às partes interessadas.

Requisitos

Esperava-se que os contratos incluíssem uma variedade de requisitos:

  • entrega de aproximadamente 14.000 a 17.000 kg (31.000 a 37.000 lb) por ano 55 a 70 m 3 (1.900 a 2.500 pés cúbicos) de carga pressurizada em quatro ou cinco viagens de transporte
  • entrega de 24 a 30 armários elétricos por ano, exigindo energia contínua de até 120 watts a 28 volts, refrigeração e comunicações bidirecionais
  • entrega de aproximadamente 1.500 a 4.000 kg (3.300 a 8.800 lb) por ano de carga não pressurizada, consistindo de 3 a 8 itens, cada item exigindo energia contínua de até 250 watts a 28 volts, refrigeração e comunicações bidirecionais
  • retorno /descarte de aproximadamente 14.000 a 17.000 kg (31.000 a 37.000 lb) por ano 55 a 70 m 3 (1.900 a 2.500 pés cúbicos) de carga pressurizada
  • descarte de 1.500 a 4.000 kg (3.300 a 8.800 lb) por ano de carga não pressurizada, consistindo de 3 a 8 itens
  • vários serviços de apoio terrestre

Propostas

Os contratantes do CRS-1, Orbital Sciences e SpaceX, apresentaram propostas de CRS-2, juntamente com Sierra Nevada , Boeing e Lockheed Martin .

A proposta da SNC usaria uma versão de carga de seu veículo de tripulação Dream Chaser , o 'Dream Chaser Cargo System'. O Dream Chaser de carga proposto incluía um módulo de carga descartável adicional para elevação e descarte de lixo. Downmass só seria fornecido através do próprio avião espacial Dream Chaser. A proposta da Boeing também usava uma versão de carga de seu veículo de tripulação CST-100 .

A Lockheed Martin propôs uma nova espaçonave de carga chamada Júpiter , derivada dos projetos das espaçonaves MAVEN e Juno da NASA . Teria incluído um braço robótico baseado na tecnologia Canadarm e um módulo de transporte de carga de 4,4 metros (14 pés) de diâmetro chamado Exoliner baseado no Automated Transfer Vehicle , a ser desenvolvido em conjunto com a Thales Alenia Space .

Prêmios

Três empresas receberam contratos em 14 de janeiro de 2016. Dream Chaser da Sierra Nevada Corporation , SpaceX Dragon 2 e Orbital ATK Cygnus foram selecionados, cada um para um mínimo de seis lançamentos. O valor potencial máximo de todos os contratos foi indicado em US$ 14 bilhões, mas o valor mínimo é consideravelmente menor. Os lançamentos do CRS-2 começaram em 2019 e se estenderão até pelo menos 2024.

Mais três missões CRS-2 para Dragon 2 cobrindo até CRS-29 foram anunciadas em dezembro de 2020.

Serviços de Reabastecimento Comercial fase 2 - Prêmios e voos realizados

Sierra Nevada Dream Chaser em desenvolvimento, preparações para teste de queda de 2013 mostradas

Quando a NASA emitiu a solicitação de proposta (RFP) do CRS-2 em setembro de 2014, recebeu o interesse de cinco empresas – Lockheed Martin Corporation (Lockheed Martin), Boeing, Orbital ATK, Sierra Nevada e SpaceX. A NASA fez uma determinação de alcance competitivo para remover a Boeing e a Lockheed Martin.

Orbital ATK, Sierra Nevada e SpaceX receberam contratos CRS-2 em janeiro de 2016 com ordens de tarefa iniciais concedidas em junho de 2016. Cada uma das três empresas tem garantia de pelo menos seis (6) missões de carga sob o contrato CRS-2. Em dezembro de 2017, a NASA concedeu US$ 2,6 bilhões em três contratos com um valor combinado não superior a US$ 14 bilhões. Os funcionários da NASA explicaram que a seleção de três empresas em vez de duas para o CRS-2 aumenta as capacidades de carga e garante mais redundância no caso de falha do contratado ou atraso no cronograma. Os voos do CRS-2 começaram em novembro de 2019 com o lançamento da missão Cygnus NG-12 .

A carga interna é normalmente transportada de e para a estação espacial no "fator de forma de um único Cargo Transfer Bag Equivalent (CTBE) [que é a] unidade de tamanho de bolsa usada para transportar carga de veículos visitantes , como SpaceX Dragon , Northrop Grumman Cygnus , ou JAXA H-II Transfer Vehicle (HTV). As malas são dimensionadas em 48 cm × 41 cm × 23 cm (19 pol. × 16,25 pol. × 9 pol.) E limitadas em massa de transporte a 27 kg (60 lb) cada As unidades CTBE também são usadas para precificar e cobrar usuários comerciais do espaço de armazenamento do Segmento Orbital dos EUA .

vôos Cygnus

Carga sendo carregada como parte do Cygnus NG-15 em 2021

Como resultado da invasão russa da Ucrânia, a Northrop Grumman ficou com apenas dois veículos de lançamento Antares 230+ restantes. Em dezembro de 2022, um foi usado e o outro está planejado para ser usado no próximo lançamento.

A Northrop Grumman adquiriu três voos da SpaceX com o foguete Falcon 9 enquanto um primeiro estágio substituto e seu motor são desenvolvidos para o foguete Antares 330.

A Northrop Grumman planeja lançar novas missões usando os novos foguetes da série Antares 300 (Antares 330) com estágio de reforço e motores desenvolvidos pela Firefly Aerospace .

  • Cygnus NG-23 a NG-25: 2025–2026 (planejado)

voos Cargo Dragon

Voos Cargo Dream Chaser

  • SNC Demo-1 : 2023 (segundo voo do Vulcan )
  • SNC 1 : dezembro de 2023
  • SNC 2: 2023
  • SNC 3: 2024
  • SNC 4: 2024
  • SNC 5: 2025
  • SNC 6: 2026

Veja também

Notas

Referências

links externos