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Desarrollo del Programa de Tripulación Comercial

Comenzando desde la imagen superior: los proyectos Boeing CST-100 Starliner , Crew Dragon , Dream Chaser y Atlas V con calificación humana en la parte inferior recibieron financiamiento para el desarrollo a través de premios y contratos CCDev.

El desarrollo del Programa de Tripulación Comercial (CCDev) comenzó en la segunda ronda del programa, que pasó de ser un programa de desarrollo de tecnología más pequeño para vuelos espaciales tripulados a un programa de desarrollo competitivo que produciría la nave espacial que se utilizaría para proporcionar servicios de transporte de tripulaciones hacia y desde la Estación Espacial Internacional (ISS). Para implementar el programa, la NASA otorgó una serie de contratos competitivos de precio fijo a proveedores privados a partir de 2011. Los contratos operativos para transportar astronautas se otorgaron en septiembre de 2014 a SpaceX y Boeing , y la NASA esperaba que cada compañía completara el desarrollo y lograra la calificación de tripulación en 2017. [1] Cada compañía realizó un vuelo de prueba orbital sin tripulación en 2019.

Ambos vehículos comerciales Crew Dragon y Starliner atracaron en los puertos del módulo Harmony al mismo tiempo.

El vuelo Crew Dragon Demo-1 2019 de Dragon 2 de SpaceX llegó a la Estación Espacial Internacional en marzo de 2019 y regresó mediante un aterrizaje en el Océano Atlántico. Después de completar su serie de pruebas, una nave espacial Crew Dragon realizó su primer vuelo operativo del Programa de tripulación comercial, SpaceX Crew-1 . El vuelo se lanzó el 16 de noviembre de 2020. [2] Hasta septiembre de 2023, SpaceX ha completado siete vuelos CCP exitosos con otro, SpaceX Crew-8 , actualmente en progreso. Tiene un contrato con la NASA para catorce vuelos operativos en total a la ISS.

La prueba de vuelo orbital Boeing de 2019 de la nave espacial CST-100 Starliner no logró llegar a la ISS en diciembre de 2019. El segundo vuelo de prueba, Boeing Orbital Flight Test 2 , se realizó con éxito en mayo de 2022. [3] [4] [5] Pendiente de finalización De sus vuelos de demostración, Boeing tiene un contrato para suministrar seis vuelos operativos a la ISS. [6] El primer grupo de astronautas se anunció el 3 de agosto de 2018. [7] La ​​primera prueba de vuelo con tripulación Starliner se lanzó el 5 de junio de 2024. [8]

Vehículos del Programa de Tripulación Comercial Starliner y Dragon

Requisitos

Los requisitos clave de alto nivel para los vehículos de tripulación comercial incluyen:

Fondo

Después del retiro de STS en 2011 y la cancelación del programa Constellation , la NASA no tenía vehículos nacionales capaces de lanzar astronautas al espacio. [11] Artemis , la próxima gran iniciativa de vuelos espaciales tripulados de la NASA, estaba programado para lanzar un vuelo de calificación sin tripulación en 2016, con una nave espacial Orion encima de un propulsor del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS). La NASA no tenía ninguna nave espacial apta para humanos disponible y, en cualquier caso, SLS/Orion sería demasiado caro para vuelos rutinarios a la ISS. Mientras tanto, la NASA siguió enviando astronautas a la ISS en asientos de naves espaciales Soyuz comprados a Rusia. [12] El precio varió con el tiempo, y el lote de asientos de 2016 a 2017 costó 70,7 millones de dólares por pasajero y por vuelo. [13] Artemis continuó deslizándose, con el primer vuelo de prueba sin tripulación programado para 2022. [14]

Programa de Desarrollo

El programa CCDev se inició para desarrollar capacidades de lanzamiento de tripulaciones comerciales seguras y confiables de la ISS para reemplazar los vuelos Soyuz. CCDev siguió los Servicios de Transporte Orbital Comercial (COTS), un programa de carga comercial de la ISS. [15] Los contratos CCDev se emitieron para hitos de precio fijo y pago por desempeño. [16] CCDev se implementó en varias fases. Los contratos CCDev 1 fueron para el desarrollo de conceptos y tecnologías. Los contratos CCDev 2 eran para diseños de vehículos reales. Los contratos de CCiCap fueron para diseños de hardware y servicios completos de transporte de tripulaciones de extremo a extremo. Los contratos de la fase 1 del CPC fueron para el desarrollo de un plan de certificación completo. Finalmente, se adjudicaron contratos CCtCap para la demostración real de los servicios de transporte tripulado, que incluyeron el desarrollo, las pruebas y la producción del hardware necesario seguido de vuelos operativos a la ISS.

CCDev 1

La construcción del recipiente a presión Starliner fue uno de los hitos del CCDev 1 de Boeing

La fase 1 de desarrollo de tripulación comercial (CCDev 1) consistió en 50 millones de dólares otorgados en 2010 a cinco empresas estadounidenses para desarrollar conceptos y tecnologías de vuelos espaciales tripulados. [15] [17] [18] La NASA otorgó fondos de desarrollo a cinco empresas bajo CCDev 1:

CCDev 2

La construcción de una maqueta de la tripulación Dragon fue uno de los hitos del CCDev 2 de SpaceX [ disputado – discutir ]

El 18 de abril de 2011, la NASA otorgó casi 270 millones de dólares a cuatro empresas para desarrollar vehículos estadounidenses que pudieran transportar astronautas después del retiro de la flota de transbordadores espaciales. [24] Propuestas financiadas: [25]

Propuestas seleccionadas sin financiación de la NASA:

Propuestas no seleccionadas:

CCiCap

Las pruebas de vuelo del artículo de prueba de ingeniería Dream Chaser fueron uno de los hitos del CCiCap de Sierra Nevada [ disputado – discutir ]

La Capacidad integrada de tripulación comercial (CCiCap) se llamó originalmente CCDev 3. [40] Para esta fase del programa, la NASA quería que las propuestas fueran conceptos de operación completos y de extremo a extremo, incluidas naves espaciales, vehículos de lanzamiento, servicios de lanzamiento, tierra y operaciones de misión y recuperación. En septiembre de 2011, la NASA publicó un borrador de solicitud de propuestas (RFP). [41] La RFP final se publicó el 7 de febrero de 2012, y las propuestas debían presentarse el 23 de marzo de 2012. [42] [43] Los Acuerdos de la Ley Espacial financiados se adjudicaron el 3 de agosto de 2012 y se modificaron el 15 de agosto de 2013. [44] [45]

Las propuestas seleccionadas fueron anunciadas el 3 de agosto de 2012:

CPC fase 1

La primera fase del Contrato de Certificación de Productos (CPC) implicó el desarrollo de un plan de certificación con estándares, pruebas y análisis de ingeniería. [46] Los ganadores del financiamiento de la fase 1 del CPC, anunciado el 10 de diciembre de 2012, fueron: [46]

CCtCap – vuelos de tripulación premiados

La Capacidad de Transporte de Tripulación Comercial (CCtCap) es la segunda fase del CPC e incluyó el desarrollo final, pruebas y verificaciones para permitir vuelos de demostración tripulados a la ISS. [46] [47] La ​​NASA emitió el borrador de la Solicitud de Propuestas (RFP) del contrato CCtCap el 19 de julio de 2013 con una fecha de respuesta del 15 de agosto de 2013. [47] El 16 de septiembre de 2014, la NASA anunció que Boeing y SpaceX habían recibido contratos. para proporcionar servicios de lanzamiento tripulados a la ISS. Boeing podría recibir hasta 4.200 millones de dólares, mientras que SpaceX podría recibir hasta 2.600 millones de dólares. [1] Dragon fue la propuesta menos costosa, pero William H. Gerstenmaier de la NASA consideró la propuesta de Boeing Starliner la más fuerte de las dos. [48] ​​En noviembre de 2019, la NASA publicó una primera estimación del coste por asiento: 55 millones de dólares para el Dragon de SpaceX y 90 millones de dólares para el Starliner de Boeing. A Boeing también se le concedieron 287,2 millones de dólares adicionales por encima del contrato de precio fijo. Los asientos en Soyuz tuvieron un costo promedio de 80 millones de dólares. [49] Sin embargo, teniendo en cuenta la carga adicional transportada por el Starliner de Boeing dentro de su cápsula de tripulación, el costo ajustado por asiento es de aproximadamente 70 millones de dólares, lo que sigue siendo más alto que el Crew Dragon de SpaceX, incluso si el Dragon no lleva el equivalente a una quinta parte. pasajero en carga. [50] Tanto el CST-100 Starliner como el Crew Dragon debían realizar un vuelo sin tripulación, luego un vuelo de certificación con tripulación y luego hasta seis vuelos operativos a la ISS. [51] [52]

Línea de tiempo

Programa de tripulación comercial

Retrasos continuos

El primer vuelo del Programa de Tripulación Comercial estaba previsto para 2015, pero la financiación insuficiente provocó retrasos. [53] [54] [55] Cuando la nave espacial entró en la fase de prueba y producción, los problemas técnicos también causaron retrasos, especialmente el sistema de paracaídas, la propulsión y el sistema de aborto del lanzamiento de ambas cápsulas. [56]

Problema con la válvula Starliner 2018

En julio de 2018, se informó una anomalía de prueba en la que hubo una fuga de propulsor hipergólico debido a varias válvulas del sistema de aborto defectuosas. En consecuencia, la primera misión orbital sin piloto se retrasó hasta abril de 2019 y el primer lanzamiento con tripulación se reprogramó para agosto de 2019. [57] [58] En marzo de 2019, Reuters informó que estos vuelos de prueba se habían retrasado al menos tres meses, [59] y en abril de 2019 Boeing anunció que la misión orbital sin piloto estaba programada para agosto de 2019. [60]

Explosión del Dragón de la tripulación

El 20 de abril de 2019, surgió un problema durante una prueba de fuego estático de Crew Dragon. [61] El accidente destruyó la cápsula que estaba previsto utilizar para la prueba de aborto en vuelo (IFAT). [62] SpaceX confirmó que la cápsula explotó. [63] La NASA declaró que la explosión retrasaría el aborto en vuelo planificado y las pruebas orbitales tripuladas. [64]

Fallo en la prueba de vuelo orbital Starliner

Durante la primera prueba de vuelo orbital de Starliner en diciembre de 2019, la nave espacial alcanzó la órbita pero no pudo acoplarse a la ISS debido a un error crítico de software. Un análisis posterior reveló un segundo error crítico de software que podría provocar que el módulo de servicio colisionara con la cápsula después de la separación durante la secuencia de salida de órbita.

Vuelo tripulado Crew Dragon

El 30 de mayo de 2020, dos astronautas fueron lanzados a la ISS con un Crew Dragon como parte de Crew Dragon Demo-2 . El final y el aterrizaje seguro de Demo-2 el 2 de agosto de 2020 marcó el primer aterrizaje en 45 años para los astronautas de la NASA desde la primera misión espacial internacional Apolo-Soyuz de EE. UU./URSS en julio de 1975, así como el primer aterrizaje de una nave espacial con tripulación. en el Golfo de México.

Problema con la válvula Starliner 2021

Poco antes del lanzamiento previsto de la segunda prueba de vuelo orbital en agosto de 2021, las pruebas rutinarias previas al lanzamiento mostraron que trece válvulas del sistema de propulsión no funcionaban y el lanzamiento fue cancelado. El problema requirió un análisis exhaustivo que aún estaba en curso en octubre de 2021, y la NASA y Boeing estimaron que se programaría una nueva fecha de lanzamiento en la primera mitad de 2022.

Prueba de vuelo orbital Starliner 2

La nave espacial Boeing Starliner 2 se lanzó como parte de la prueba de vuelo orbital Boeing 2 , el 19 de mayo de 2022. Se acopló con éxito el 21 de mayo, donde permaneció durante cuatro días. [65] El 25 de mayo, la nave espacial se desacopló y aterrizó con éxito en el campo de misiles White Sands . [66]

Prueba de vuelo tripulado Starliner

Días antes del lanzamiento previsto, Boeing anunció en junio de 2023 que retrasaría indefinidamente la prueba de vuelo con tripulación debido a problemas con el sistema de paracaídas y los mazos de cables. [67] La ​​misión implica llevar una tripulación de dos astronautas de la NASA a la Estación Espacial Internacional para un vuelo de prueba de una semana. La prueba de vuelo con tripulación se lanzó con éxito el 5 de junio de 2024. [8]

Fondos

Financiamiento solicitado versus asignado por año hasta 2015

El primer vuelo del Programa de Tripulación Comercial estaba previsto para 2015, pero la financiación insuficiente provocó retrasos. [53] [55] Para el presupuesto del año fiscal 2011, se solicitaron 500 millones de dólares para el programa CCDev, pero el Congreso otorgó sólo 270 millones de dólares. [68] Para el presupuesto del año fiscal 2012, se solicitaron 850 millones de dólares y se aprobaron 406 millones de dólares. [54] Para el presupuesto del año fiscal 2013, se solicitaron 830 millones y se aprobaron 488 millones de dólares. [69] Para el presupuesto del año fiscal 2014, se solicitaron 821 millones de dólares y se aprobaron 696 millones de dólares. [53] [70] En el año fiscal 2015, se solicitaron $848 millones y se aprobaron $805 millones, o el 95%. [71] El 14 de noviembre de 2019, el inspector general de la NASA publicó un informe de auditoría que enumeraba precios por asiento de 90 millones de dólares para Starliner y 55 millones de dólares para Dragon Crew. Con esto, el precio de Boeing es más alto que lo que la NASA ha pagado a la corporación espacial rusa, Roscosmos, por los asientos de la nave espacial Soyuz para llevar a astronautas estadounidenses y de países socios a la estación espacial. El informe también afirma que la NASA acordó pagar 287,2 millones de dólares adicionales por encima de los precios fijos de Boeing para mitigar una brecha percibida de 18 meses en los vuelos a la ISS previstos en 2019 y para garantizar que el contratista continuara como segundo proveedor comercial de tripulación, sin ofrecer oportunidades similares a SpaceX. . [72] El 18 de noviembre de 2019, Jim Chilton de Boeing respondió que el informe del inspector general no enumeraba las características positivas de Starliner y objetó el precio por asiento porque creen que el costo es inferior a 90 millones de dólares dada su capacidad de carga. El razonamiento de Boeing para la financiación adicional se debió a que su desarrollo comenzó más tarde que el de SpaceX con plazos comparables. Boeing también afirmó que se comprometió con el programa. [73] La financiación de todos los contratistas de tripulaciones comerciales para cada fase del programa CCP es la siguiente: los valores CCtCap son máximos e incluyen seis vuelos operativos posteriores al desarrollo para cada proveedor.

Misiones de prueba

Se requiere que cada sistema complete tres vuelos de prueba específicos sin tripulación y una prueba de vuelo con tripulación antes de que la NASA considere que el sistema está clasificado para humanos . Crew Dragon completó su prueba de vuelo con tripulación en 2020 y comenzó los vuelos operativos en noviembre de 2020. A partir de marzo de 2022 , se espera que Starliner realice su prueba de vuelo con tripulación no antes del 7 de mayo de 2024. [78]

Misiones operativas

Ver también

Referencias

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