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Servicios de reabastecimiento comercial

Misiones de servicios de reabastecimiento comercial se acercan a la Estación Espacial Internacional

Los Servicios de Reabastecimiento Comercial ( CRS ) son una serie de vuelos otorgados por la NASA para la entrega de carga y suministros a la Estación Espacial Internacional (ISS) en naves espaciales operadas comercialmente. [1] Los primeros contratos CRS se firmaron en 2008 y otorgaron 1.600 millones de dólares a SpaceX por doce Dragones de carga y 1.900 millones de dólares a Orbital Sciences [nota 1] por ocho vuelos Cygnus , que cubren las entregas hasta 2016. También se desarrollaron los cohetes Falcon 9 y Antares . en el marco del programa CRS para entregar naves espaciales de carga a la ISS.

Las primeras misiones operativas de reabastecimiento fueron realizadas por SpaceX en 2012 ( SpaceX CRS-1 ) [2] y Orbital Sciences en 2014 ( Cygnus CRS Orb-1 ). [3]

En 2014 se solicitó una segunda fase de contratos (conocida como CRS-2 ). En 2015, la NASA amplió CRS-1 a veinte vuelos para SpaceX y doce vuelos para Orbital ATK [nota 1] . [4] [5] Los contratos CRS-2 se adjudicaron en enero de 2016 a Orbital ATK [nota 1] Cygnus , Sierra Nevada Corporation Dream Chaser y SpaceX Dragon 2 , para vuelos de transporte de carga a partir de 2019 y que se espera que duren hasta 2024.

Adjudicación de contratos de fase 1 y vuelos de demostración

La NASA ha recibido instrucciones de buscar opciones de vuelos espaciales comerciales desde al menos 1984, con la Ley de Lanzamiento Espacial Comercial de 1984 y la Ley de Compra de Servicios de Lanzamiento de 1990. En la década de 2000 se autorizó la financiación para el programa de Servicios de Transporte Orbital Comercial , seguido por el Programa de Desarrollo de Tripulación Comercial. programa.

El 23 de diciembre de 2008, la NASA anunció la adjudicación inicial de contratos de carga: doce vuelos a SpaceX y ocho vuelos a Orbital Sciences Corporation . [6] PlanetSpace , que no fue seleccionado, presentó una protesta ante la Oficina de Responsabilidad Gubernamental . [7] El 22 de abril de 2009, la GAO hizo pública su decisión de negar la protesta, permitiendo que el programa continuara. [8]

Los vehículos de lanzamiento Antares y Falcon 9 y las naves espaciales de carga Cygnus y Dragon se desarrollaron utilizando los Acuerdos de la Ley Espacial en el marco del programa de Servicios de Transporte Orbital Comercial (COTS) de la NASA . [9]

El primer vuelo contratado por la NASA, COTS Demo Flight 1 , tuvo lugar el 8 de diciembre de 2010, demostrando la capacidad de una cápsula Dragon para permanecer en órbita, recibir y responder a comandos terrestres y comunicarse con el sistema de satélites de seguimiento y retransmisión de datos de la NASA . El 15 de agosto de 2011, SpaceX anunció que la NASA había combinado los objetivos del Vuelo de demostración 2 de COTS y el Vuelo 3 posterior en una sola misión. [10] [11] El COTS Demo Flight 2 modificado se lanzó con éxito el 22 de mayo de 2012 y entregó carga a la ISS. La nave espacial volvió a entrar el 31 de mayo, aterrizó en el Océano Pacífico y fue recuperada, cumpliendo con los requisitos de certificación CRS. [12] [13]

Orbital Sciences lanzó por primera vez el cohete Antares desde el puerto espacial regional del Atlántico Medio el 21 de abril de 2013 con una carga útil de prueba. [14] Orbital Sciences completó el vuelo de demostración Cygnus Orb-D1 el 29 de septiembre de 2013, y el Cygnus CRS Orb-1 operativo se lanzó el 9 de enero de 2014. [15] [16] [17] [18]

Servicios de reabastecimiento comercial fase 1

Los vuelos de transporte comenzaron bajo la fase 1 de Servicios de Reabastecimiento Comercial (CRS-1) en 2012:

vuelos Cargo Dragon

Dragón sale de la ISS
Dragón CRS-8 en la ISS, 2016

La investigación rastreó el accidente hasta la falla de un puntal dentro del tanque de oxígeno líquido de la segunda etapa. La NASA concluyó que la causa más probable de la falla del puntal fue un error de diseño: en lugar de usar un cáncamo de acero inoxidable hecho de material de grado aeroespacial, SpaceX eligió un material de grado industrial sin pruebas ni pruebas adecuadas y pasó por alto el margen de seguridad recomendado. . [23]

vuelos Cygnus

Cygnus de tamaño estándar (primeros tres vuelos)
Cygnus de tamaño mejorado (resto)

Tras la falla, el sistema Antares 230 se actualizó con motores de primera etapa RD-181 recién construidos para proporcionar un mayor rendimiento de carga útil y una mayor confiabilidad. [31] Las siguientes dos naves espaciales se lanzaron en el Atlas V , con el cambio a vehículos de lanzamiento más potentes y la introducción de Cygnus mejorado que permitió a Orbital ATK cubrir su obligación inicial de carga útil contratada por CRS por OA-7. [32] [33]

Durante agosto de 2015, Orbital ATK reveló que habían recibido una extensión del programa de reabastecimiento para cuatro misiones adicionales. Estos vuelos permiten a la NASA cubrir las necesidades de reabastecimiento de la ISS hasta que comience CRS-2. [32]

Solicitud y requisitos de la Fase 2 de CRS

La NASA comenzó un proceso formal para iniciar la Fase 2 de los Servicios de Reabastecimiento Comercial, o CRS-2, a principios de 2014. [39] Más tarde ese año, se celebró un "Día de la Industria" en Houston, con siete requisitos de alto nivel divulgados a los interesados. fiestas. [40]

Requisitos

Se esperaba que los contratos incluyeran una variedad de requisitos: [40]

Propuestas

Los contratistas de CRS-1, Orbital Sciences [nota 1] y SpaceX presentaron propuestas CRS-2, junto con Sierra Nevada , Boeing y Lockheed Martin . [41]

La propuesta de SNC utilizaría una versión de carga de su vehículo de tripulación Dream Chaser , el 'Dream Chaser Cargo System'. La carga propuesta Dream Chaser incluía un módulo de carga prescindible adicional para elevación y eliminación de basura. La masa descendente solo se proporcionaría a través del propio avión espacial Dream Chaser. [41] La propuesta de Boeing también utilizó una versión de carga de su vehículo de tripulación CST-100 . [42] [43]

Lockheed Martin propuso una nueva nave espacial de carga llamada Júpiter , derivada de los diseños de las naves espaciales MAVEN y Juno de la NASA . Habría incluido un brazo robótico basado en la tecnología Canadarm y un módulo de transporte de carga de 4,4 metros (14 pies) de diámetro llamado Exoliner basado en el Automated Transfer Vehicle , que se desarrollaría conjuntamente con Thales Alenia Space . [43] [44] [45]

Premios

Tres empresas obtuvieron contratos el 14 de enero de 2016. [46] [40] Se seleccionaron Dream Chaser de Sierra Nevada Corporation , SpaceX Dragon 2 y Orbital ATK [nota 1] Cygnus , cada uno para un mínimo de seis lanzamientos. [46] [47] Se indicó que el valor potencial máximo de todos los contratos era de 14 mil millones de dólares, pero el valor mínimo es considerablemente menor. Los lanzamientos de CRS-2 comenzaron en 2019 y se extenderán al menos hasta 2024.

En diciembre de 2020 se anunciaron tres misiones CRS-2 más para Dragon 2 que cubren hasta CRS-29. [48] [49]

Servicios de reabastecimiento comercial fase 2: premios y vuelos realizados

Sierra Nevada Dream Chaser en desarrollo, se muestran los preparativos para la prueba de caída de 2013

Cuando la NASA emitió la solicitud de propuesta (RFP) CRS-2 en septiembre de 2014, recibió interés de cinco empresas: Lockheed Martin Corporation (Lockheed Martin), Boeing, Orbital ATK, Sierra Nevada y SpaceX. La NASA tomó una determinación de alcance competitivo para eliminar a Boeing y Lockheed Martin.

Orbital ATK, Sierra Nevada y SpaceX recibieron contratos CRS-2 en enero de 2016 y los pedidos de tareas iniciales se otorgaron en junio de 2016. Cada una de las tres compañías tiene garantizadas al menos seis (6) misiones de carga en virtud del contrato CRS-2. En diciembre de 2017, la NASA había otorgado 2.600 millones de dólares en tres contratos con un valor combinado no superior a 14.000 millones de dólares. Los funcionarios de la NASA explicaron que seleccionar tres compañías en lugar de dos para CRS-2 aumenta las capacidades de carga y garantiza una mayor redundancia en caso de falla del contratista o retraso en el cronograma. Los vuelos CRS-2 comenzaron en noviembre de 2019 con el lanzamiento de la misión Cygnus NG-12 . [50]

La carga interna generalmente se transporta hacia y desde la estación espacial en "el factor de forma de equivalente de bolsa de transferencia de carga única (CTBE) [que es la] unidad de tamaño de bolsa utilizada para transportar carga desde vehículos visitantes , [51] como SpaceX Dragon , Northrop Grumman Cygnus o JAXA H-II Transfer Vehicle (HTV). Las bolsas tienen un tamaño de 48 cm × 41 cm × 23 cm (19 pulg. × 16,25 pulg. × 9 pulg.) y su masa de transporte está limitada a 27 kg (60 lb) cada una. [51] Las unidades CTBE también se utilizan para fijar precios y cobrar a los usuarios comerciales del espacio de almacenamiento del segmento orbital de EE. UU . [52]

vuelos Cygnus

Carga que se cargará como parte del Cygnus NG-15 en 2021

Como resultado de la invasión rusa de Ucrania, Northrop Grumman se quedó con sólo dos vehículos de lanzamiento Antares 230+ restantes que se utilizaron para las misiones NG-18 y NG-19. Northrop Grumman adquirió tres vuelos de SpaceX con el cohete Falcon 9 mientras se desarrolla una primera etapa de reemplazo y su motor para su cohete Antares 330. [53]

Northrop Grumman planea lanzar más misiones utilizando los nuevos cohetes de la serie Antares 300 (Antares 330) con etapa propulsora y motores desarrollados por Firefly Aerospace . [53] [55]

vuelos Cargo Dragon

Vuelos de carga Dream Chaser

Ver también

Notas

  1. ^ abcde Orbital Sciences recibió un contrato CRS en 2008. En 2015, Orbital Sciences se convirtió en Orbital ATK mediante una fusión empresarial. Orbital ATK recibió un contrato CRS-2 en 2016. En 2018, Northrop Grumman adquirió Orbital ATK .
  2. ^ Cygnus era propiedad de Orbital Sciences y estaba operado por ella para las misiones CRS Orb-1 a CRS Orb-3.
  3. ^ Cygnus era propiedad de Orbital ATK y estaba operado por ella para las misiones CRS OA-4 a CRS OA-9E.
  4. ^ Cygnus ha sido propiedad y operado por Northrop Grumman desde la misión NG-10.

Referencias

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