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Cygnus (nave espacial)

Cygnus es una nave espacial de carga estadounidense prescindible desarrollada por Orbital Sciences Corporation pero fabricada y lanzada por Northrop Grumman Space Systems como parte del programa de Servicios de Reabastecimiento Comercial (CRS) de la NASA . Generalmente es lanzado por el cohete Antares de Northrop Grumman desde las instalaciones de vuelo Wallops , aunque tres vuelos fueron en el Atlas V de ULA y tres están planeados para el Falcon 9 de SpaceX , en ambos casos con lanzamiento desde la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral . Transporta suministros a la Estación Espacial Internacional (ISS) tras la retirada del transbordador espacial estadounidense . Desde agosto de 2000, las misiones de reabastecimiento de la ISS han sido realizadas regularmente por la nave espacial rusa Progress , así como por el vehículo de transferencia automatizado europeo y el vehículo de transferencia japonés H-II . Con la nave espacial Cygnus y el SpaceX Dragon , la NASA busca aumentar sus asociaciones con la industria aeronáutica y de aviación comercial nacional. [2]

Cygnus es la palabra griega latinizada para cisne y constelación del norte .

Desarrollo

El administrador de la NASA, Charles Bolden (tercero desde la izquierda), frente a la nave espacial Cygnus en mayo de 2012.

Dado que Rocketplane Kistler no pudo cumplir con las obligaciones de financiación para su vehículo de lanzamiento K-1 según los términos del acuerdo COTS, la NASA decidió el 18 de octubre de 2007 rescindir su contrato con Rocketplane Kistler y volver a adjudicar su contrato después de una competencia. [3] El 19 de febrero de 2008, la NASA anunció que había elegido a Orbital Sciences como nuevo ganador. [4] El 23 de diciembre de 2008, la NASA otorgó a Orbital Sciences un contrato de 1.900 millones de dólares en el marco del programa de Servicios de Reabastecimiento Comercial (CRS). En virtud de este contrato, Orbital Sciences acordó entregar hasta 20 toneladas de carga a la ISS hasta 2016 en ocho vuelos de la nave espacial Cygnus. [2]

En abril de 2010, Orbital había exhibido un modelo a escala real de la nave espacial de transporte de carga Cygnus en el Simposio Nacional Espacial (NSS) en Colorado Springs, CO. [5]

Lanzado en un vehículo de lanzamiento de clase media Antares (rebautizado de Taurus II ) o Atlas V , el primer vuelo de Cygnus estaba originalmente planeado para diciembre de 2010. [6] · [7] La ​​misión de demostración Cygnus se lanzó con éxito el 18 de septiembre de 2013 [8] El 12 de enero de 2014, la primera misión de reabastecimiento Cygnus programada llegó a la estación espacial ; La cápsula llevaba regalos de Navidad y fruta fresca para los astronautas. Su llegada se retrasó, primero por la necesidad de reparar la estación y luego por el clima gélido en el lugar de lanzamiento y las llamaradas solares que obligaron a posponerlo. [8] · [9]

Con el lanzamiento en diciembre de 2015 de Orb CRS-4 en Atlas V , hizo su debut la versión mejorada de Cygnus. Si bien estaba previsto desde el principio volar en la quinta misión, el fallo del Orb CRS-3 y el posterior traslado al Atlas V supuso un retraso. Sin embargo, las lecciones aprendidas sobre el embalaje y las capacidades adicionales del Atlas permitieron aumentar la carga útil a 3500 kg (7700 lb). [10]

Diseño

Un dibujo a escala del Cygnus estándar (izquierda) y mejorado (derecha).

La nave espacial Cygnus consta de dos componentes básicos: el módulo de carga presurizada (PCM) y el módulo de servicio (SM). El PCM es fabricado por Thales Alenia Space en Turín , ( Italia ). Los primeros PCM tenían una masa vacía de 1.500 kg (3.300 lb) [11] y un volumen de 18 m 3 (640 pies cúbicos). [12] El módulo de servicio lo construye Orbital ATK y se basa en los buses de sus naves espaciales GEOStar y LEOStar , así como en componentes del desarrollo de la nave espacial Dawn . Tiene una masa bruta de 1.800 kg (4.000 lb) con propulsión proporcionada por 32 propulsores monopropulsores para control de actitud. El SM también lleva un motor principal BT-4 [13] que quema propulsores hipergólicos hidracina y tetróxido de nitrógeno (la masa del propulsor es de 800 kg (1800 lb) [14] [15] ). El módulo de servicio es capaz de producir hasta 4 kW de energía eléctrica a través de dos paneles solares de arseniuro de galio . [12] El 12 de noviembre de 2009, Dutch Space anunció que proporcionaría los paneles solares para la primera nave espacial Cygnus. [dieciséis]

"El Standard Cygnus se libera del módulo Harmony ".

La cuarta nave espacial Cygnus y todas las posteriores son la variante "mejorada", ya que la versión estándar ha sido retirada. [17] Estos tienen un PCM de peso vacío estirado de 1.800 kg (4.000 lb) con un volumen interior aumentado en un 50% a 27 m 3 (950 pies cúbicos) y el módulo de servicio utiliza paneles solares Orbital ATK Ultraflex que proporcionan la misma potencia que los paneles anteriores. a una masa menor. [12] · [17] Un nuevo escenario superior construido por Orbital ATK , el Castor 30XL, se utiliza junto con el Cygnus mejorado. Con una etapa superior más potente y paneles solares más ligeros, la carga útil Cygnus entregada a la ISS se puede aumentar en 700 kg (1500 lb). [18]

Durante las misiones CRS nominales, Cygnus maniobra cerca de la Estación Espacial Internacional, donde el brazo robótico Canadarm2 sujeta la nave espacial y la atraca en un mecanismo de atraque común en el módulo Harmony de manera similar al vehículo de transferencia japonés H-II y el retirado SpaceX. Dragon , [12] pero no el otro vehículo americano CRS Dragon 2 activo , que se acopla de forma autónoma. Para misiones típicas, Cygnus permanece atracado durante unos 30 días. [19] · [20] A diferencia de Dragon 2 y el Dragon anterior, Cygnus no proporciona capacidad de retorno de carga. Sin embargo, puede cargarse con equipos obsoletos y basura para un reingreso destructivo como los vehículos rusos Progress . [21]

Una versión propuesta anterior de Cygnus habría reemplazado el PCM con el Módulo de carga sin presión (UCM), basado en el ExPRESS Logistics Carrier de la NASA , y se habría utilizado para transportar carga sin presión, como las Unidades de reemplazo orbital de la ISS . [6] · [22] Otra variante propuesta habría reemplazado el PCM con el Módulo de carga de retorno (RCM), lo que habría permitido a Cygnus devolver la carga a la Tierra. [6] ·

En agosto de 2023, Northrop Grumman anunció una versión Mission B aún más ampliada de Cygnus, con un tramo de 1,5 m (4,9 pies) hasta el módulo de carga útil y una masa de carga útil aumentada a 5000 kg (11 000 lb). Se espera que esta versión entre en servicio con la misión NG-23 en 2025 (la primera en utilizar el nuevo vehículo de lanzamiento Antares 330). [23]

Variante del módulo Lunar Gateway

En agosto de 2019, la NASA decidió contratar en exclusiva su diseño para el Módulo de Vivienda Mínima (Puesto Avanzado de Vivienda y Logística, o HALO) de la Puerta Lunar a los Sistemas de Innovación Northrop Grumman, que ofrecía un espacio minimalista de 6,1 m (20 pies) por 3 m (9,8 pies) basado directamente en el Cygnus mejorado, así como un diseño más grande de 7 m (23 pies) por 4,4 m (14 pies) [24] [25] que tiene puertos de acoplamiento radiales, radiadores montados en la carrocería (BMR), baterías y Antenas de comunicaciones añadidas en el exterior. Northrop Grumman Innovation Systems optó por construir un diseño minimalista, que ofrecía la ventaja de la compatibilidad de los componentes y agilizaba las pruebas de los sistemas de soporte vital en las naves espaciales Cygnus existentes. [26] [27] El 5 de junio de 2020, la NASA otorgó a Northrop Grumman Innovation Systems un contrato de 187 millones de dólares para completar el diseño preliminar de HALO. La NASA firmará un contrato separado con Northrop para la fabricación de HALO y para la integración con el Elemento de Potencia y Propulsión (PPE), que está construyendo Maxar . [26] [27]

Misiones

La lista incluye solo misiones que han volado y seis misiones planificadas. A partir de enero de 2024, actualmente está previsto lanzar dos misiones en el cohete Falcon 9 desde SLC-40 y tres desde Wallops en un Antares 330 . Cygnus es el único carguero de carga que se lanza en cuatro lanzadores orbitales diferentes, es decir, los cohetes Antares serie 100 , Atlas V , Antares 200 y Falcon 9 Block 5 . [28]

Cada misión lleva el nombre de un miembro notable de la comunidad de vuelos espaciales tripulados, a menudo, pero no exclusivamente, ex astronautas de la NASA.

En marzo de 2022, la NASA ordenó seis vuelos adicionales, Cygnus NG-20 a NG-25, para reabastecer a la ISS hasta 2026. [75]

Ver también

Referencias

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enlaces externos

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