SpaceX COTS Demo Flight 2 ( COTS 2 ), también conocido como Dragon C2+ , fue el segundo vuelo de prueba de la nave espacial no tripulada Cargo Dragon de SpaceX . Se lanzó en mayo de 2012 en el tercer vuelo del vehículo de lanzamiento Falcon 9 de dos etapas de la compañía . El vuelo se realizó bajo un acuerdo financiado por la NASA como la segunda misión de demostración Dragon en el programa de Servicios de Transporte Orbital Comercial (COTS). El propósito del programa COTS es desarrollar y demostrar fuentes comerciales para el reabastecimiento de carga de la Estación Espacial Internacional (ISS). La nave espacial Dragon C2+ fue el primer vehículo estadounidense en visitar la ISS desde el final del programa del transbordador espacial . También fue la primera nave espacial comercial en encontrarse y atracar con otra nave espacial. [4]
Inicialmente, los objetivos de la misión C2+ debían haberse logrado mediante dos misiones separadas; Dragon C2 habría realizado un sobrevuelo de la ISS, practicado maniobras de encuentro y comunicaciones con la estación, antes de regresar a la Tierra. Una segunda misión, Dragon C3, habría sido la primera misión en atracar en la estación. En julio de 2011, la NASA dio su aprobación provisional para combinar los objetivos de las dos misiones. En diciembre de 2011, la NASA aprobó formalmente la fusión de las misiones COTS 2 y 3 en el vuelo Dragon C2+. Hubo varios retrasos en el lanzamiento, el último se produjo el 19 de mayo de 2012, debido a un aborto del lanzamiento durante el último segundo antes del despegue.
Dragon C2+ se lanzó con éxito desde Cabo Cañaveral el 22 de mayo de 2012. Durante los primeros tres días de la misión, todos los objetivos de COTS 2 se completaron con éxito. La fase COTS 3 de la misión comenzó el 25 de mayo cuando Dragon se reunió nuevamente con la ISS y luego fue capturado con éxito utilizando el Canadarm2 . Fue atracado en la estación ese mismo día, utilizando el brazo robótico. Dragon permaneció durante casi seis días durante los cuales los astronautas descargaron la carga y luego recargaron Dragon con carga con destino a la Tierra . El 31 de mayo, Dragon se liberó de la ISS, su cápsula aterrizó en el Océano Pacífico frente a la costa de California y fue recuperada. Todos los objetivos de la misión se completaron con éxito y el sistema Falcon 9-Dragon obtuvo la certificación para iniciar misiones regulares de entrega de carga a la ISS en el marco del programa de Servicios de Reabastecimiento Comercial .
La NASA y SpaceX firmaron un contrato para servicios de reabastecimiento de carga COTS el 18 de agosto de 2006. [5] [6] El acuerdo requería tres vuelos de prueba, bajo el programa de demostración de la fase 1 de COTS. [7] La primera misión COTS, COTS Demo Flight 1 , se completó con éxito el 8 de diciembre de 2010, cuando la cápsula Dragon se recuperó con éxito de la órbita. Debido al éxito de la misión, SpaceX pidió a la NASA que combinara el vuelo de sobrevuelo COTS 2 a la ISS, en el que una nave espacial Dragon se acercaría a la estación pero se mantendría a unos 10 km de ella, y el vuelo COTS 3 que atracaría en la ISS. [7] En una reunión del 15 de julio de 2011, la NASA aprobó provisionalmente la combinación de las dos misiones COTS para acelerar el programa hacia la fase de misión operativa de suministro en 2012. [8] El 9 de diciembre, la NASA aprobó oficialmente la fusión de las misiones COTS 2 y 3. en el vuelo renombrado Dragon C2+. [9] [10]
El vehículo de lanzamiento Falcon 9 llegó a las instalaciones de SpaceX en Cabo Cañaveral, Florida, en el Complejo de Lanzamiento 40 (LC-40) en julio de 2011. [11] La nave espacial Dragon de la misión llegó al sitio de lanzamiento el 23 de octubre de 2011. [12] El 1 de marzo de 2012 , una prueba de cuenta regresiva impulsada llamada Wet Dress Rehearsal (WDR), se completó con éxito para la misión COTS 2. [13] El 16 de abril, la NASA completó su Revisión de preparación de vuelo (FRR) y declaró que un lanzamiento el 30 de abril era factible. [13] [14] Después de la revisión, SpaceX anunció un retraso en el lanzamiento debido a continuos problemas con las pruebas de software de vuelo, y el siguiente hito importante de la misión fue la exitosa prueba del motor de fuego estático Falcon 9 el 30 de abril. [15] La NASA aprobó el software de vuelo de Dragon el 11 de mayo, resolviendo un problema que anteriormente había sido responsable de varios aplazamientos de fechas de lanzamiento. [16] El 17 de mayo, la misión pasó su revisión final de lanzamiento y el Falcon 9/Dragon fue erigido en la plataforma de lanzamiento en preparación para el lanzamiento. [17] El primer intento de lanzamiento, el 19 de mayo, fue abortado a las 00:00:00.5 debido a un problema de presión en uno de los motores del Falcon 9. [18] La ventana de lanzamiento fue casi instantánea, por razones de eficiencia de combustible, dejando poco margen de error debido a las restricciones de consumo de combustible causadas por las maniobras adicionales requeridas para certificar la nave espacial Dragon antes de intentar atracar en la ISS. [19] La ventana de lanzamiento de Dragon podría haber sido más larga, pero el combustible adicional requerido para alcanzar la ISS probablemente habría superado los márgenes de seguridad, debido a las pruebas previas al atraque. [20] [21]
Según el plan de pruebas original de Dragon, las misiones C2 y C3 se habrían realizado en lugar de C2+. C2 se habría reunido con la ISS, pero no habría realizado la parte de captura y atraque de la misión. El tercer vuelo de prueba estaba destinado a ser la primera misión de Dragon para atracar en la ISS. Después de una reunión del 15 de julio de 2011 entre funcionarios de SpaceX y la NASA, los objetivos de la misión COTS 3 se combinaron tentativamente con el vuelo de demostración COTS 2 propuesto, debido a los dos lanzamientos exitosos anteriores del Falcon 9 y a la reciente retirada de la flota de transbordadores del Sistema de Transporte Espacial. . [22]
El 9 de diciembre de 2011, la NASA aprobó formalmente la fusión de las dos misiones y fijó la fecha de lanzamiento inicial para el 7 de febrero de 2012. [23] Se produjeron varios retrasos entre diciembre y mayo de 2012, principalmente debido a que SpaceX necesitaba realizar más pruebas de hardware y software. [10] La misión Dragon C2+ se lanzó con éxito el 22 de mayo desde el Complejo de Lanzamiento 40 de Cabo Cañaveral (SLC-40). [24] Completó con éxito todos los objetivos de la misión COTS 2, luego atracó en la ISS y completó todos los objetivos de la misión COTS 3, antes de amerizar con éxito en el Océano Pacífico, frente a la costa de California, el 31 de mayo. [25] Dado que todos los objetivos de COTS se cumplieron durante el vuelo Dragon C2+ en mayo de 2012, se eliminó la necesidad del vuelo de demostración COTS 3. [26]
El lanzamiento se produjo a las 03:44 EDT (07:44 UTC) el 22 de mayo de 2012. [27] Esta fue la primera vez que se lanzó un Falcon 9 de noche. [28] Después del despegue, el motor principal se apagó aproximadamente en la marca de 180 segundos y la primera etapa comenzó a separarse. Después de la separación de etapas, se encendió la segunda etapa. [20] La nariz cónica del Dragón fue luego desechada. [20] Y aproximadamente a los nueve minutos de vuelo, se produjo el apagado del motor de la segunda etapa y se separó de la nave espacial Dragon. [20] La nave espacial Dragon desplegó con éxito sus paneles solares aproximadamente a los 13 minutos de vuelo. [20] [29]
Las pruebas iniciales de COTS 2 comenzaron durante este segmento de vuelo, cuando Dragon realizó una prueba de su sistema Absolute GPS (AGPS), utilizando satélites del sistema de posicionamiento global para determinar su ubicación. [19] A continuación, Dragon abrió la puerta de su bahía que albergaba su dispositivo de agarre y sus correspondientes sensores de navegación, una cámara termográfica y el DragonEye basado en LIDAR . [30] Después de que se completó una prueba de estos sensores, Dragon demostró su capacidad para abortar durante una aproximación, primero con un disparo continuo de sus motores Draco y luego con un disparo pulsado. [30] Luego comenzó una demostración de deriva libre, permitiendo que la nave espacial flotara libremente sin usar sus propulsores que normalmente corregirían su trayectoria orbital. [19] [30]
En el segundo día de vuelo, Dragon comenzó una serie de encendidos de propulsores, llamados encendidos de "ajuste de altura" (HA-1) y encendidos "coelípticos" (CE-1). [19] [30] [a] La quema del CE-1 cambió las características de la órbita de Dragon colocándolo en una órbita circular alrededor de la Tierra. [19] [30] La quema del HA-1 elevó la altitud del Dragón a unos pocos kilómetros por debajo de la ISS, en preparación para la demostración de encuentro del día siguiente. [32]
En el tercer día de vuelo, Dragon realizó el ajuste de altura 2 (HA-2) a las 07:58 UTC, para llegar a unos 10 km (6,2 millas) de la ISS, la "zona de comunicación". [33] [34] A las 08:43 UTC, la combustión coelíptica 2 (CE-2) elevó su órbita casi al mismo plano que la ISS y la llevó a 2.500 m (8.200 pies) por debajo de la estación. [34] [35] Durante este "vuelo bajo", Dragon estableció comunicaciones con la estación utilizando su Unidad de comunicación de frecuencia ultraalta (CUCU) COTS. [34] Dragon realizó una prueba de su sistema Relative GPS (RGPS), que utilizó las posiciones relativas de la nave espacial a la estación espacial para determinar su ubicación. [36] [37] Además, utilizando el Panel de Comando de la Tripulación (CCP) a bordo del módulo Cupola , la tripulación de la Expedición 31 interactuó brevemente con Dragon, monitoreando el vuelo bajo y justo antes de las 11:00 UTC enviando un comando a Dragon para que girara. en su luz estroboscópica. [37] Aproximadamente a las 11:25 UTC, el Dragón hizo su aproximación más cercana a la ISS. [37] Una vez que se completó el vuelo bajo tierra, Dragon encendió sus propulsores para comenzar un circuito al frente, arriba y luego detrás de la estación en un patrón ovalado de pista de carreras a una distancia de entre 7 y 10 km (4,3 y 6,2 millas). [34] El Dragón realizó una combustión final del día, a las 11:57 UTC, que lo alejó de la ISS y preparó la nave espacial para un nuevo encuentro con la estación al día siguiente. [37] Después de que Dragon despejó las proximidades de la estación, la NASA aprobó que el atraque se produjera el día 4, lo que significa que se cumplieron todos los requisitos originales de la misión COTS 2. [38] [39]
En el cuarto día de vuelo, Dragon realizó encendidos de propulsores HA-3 y CE-3 para llevarlo 2,5 km (1,6 millas) por debajo de la estación una vez más. [40] El equipo de Control de Misión de Houston de la NASA luego le dio a SpaceX el visto bueno para realizar otra serie de quemaduras que llevaron a Dragon a 1.400 m (4.600 pies) de la estación. [40] Se tomó otra decisión en Mission Control Houston, y luego Dragon se trasladó a 250 m (820 pies) de la estación. [41] En este punto, comenzaron los objetivos de demostración de COTS 3. [40] El sistema DragonEye de Dragon demostró y confirmó que su posición y velocidad eran precisas al comparar su imagen LIDAR con sus cámaras termográficas. [40] Se inició una serie de maniobras de pago. El equipo de control de vuelo de SpaceX en Hawthorne, California, ordenó a la nave espacial que se acercara a la estación desde su posición de espera. [40] Se movió de 250 a 220 m (820 a 720 pies) por debajo de la estación. [40] La tripulación, usando el panel de comando, luego ordenó a Dragon que se retirara, y la nave espacial regresó al punto de espera. [40] Esta prueba aseguró que el alcance de Dragon a la ISS fuera preciso y que el equipo de control de vuelo viera que la aceleración y el frenado de la nave espacial funcionaban como se esperaba. [40] Estaba en un patrón de espera a 250 m (820 pies), y una vez más el equipo de vuelo del Dragon le ordenó que se acercara a la estación. [40] En la posición de 220 m (720 pies), la tripulación ordenó al vehículo que se detuviera. [40]
Se tomó otra decisión en Houston y a Dragon se le permitió ingresar a la Keep-Out Sphere (KOS), un área virtual de 200 m (660 pies) alrededor de la estación destinada a evitar colisiones con el complejo en órbita. [42] Se produjeron dos retenciones adicionales y no planificadas: una a 150 m (490 pies) para verificar más a fondo LIDAR; y finalmente uno de SpaceX a 70 m (230 pies) para reconfigurar los LIDAR. [43] Los reflejos perdidos de la instalación externa (EF) del módulo JAXA JEM causaron interferencia con el LIDAR; [41] SpaceX decidió estrechar el campo de visión del LIDAR para eliminar los reflejos. [43]
Dragon se dirigió a una posición a 30 m (98 pies) de la estación y automáticamente se detuvo para detenerse. [43] Se tomó otra decisión y luego Dragon procedió a la posición del punto de captura a 9 m (30 pies). [43] Se tomó una decisión final y el equipo de Mission Control Houston notificó a la tripulación que iban a capturar a Dragon. [43] En ese momento, desde el módulo Cupola, el miembro de la tripulación de la Expedición 31, Don Pettit, utilizó el sistema de servicio móvil de la estación ( Canadarm2 ) para alcanzar y agarrar la nave espacial Dragon a las 13:56 UTC sobre Australia Occidental . [44] Tras su captura, Pettit le dijo en broma a ISS CAPCOM Megan McArthur : "Parece que tenemos un Dragón por la cola. Creemos que esta simulación salió muy bien, estamos listos para darle la vuelta y hacerlo de verdad. " [42] Pettit, con la ayuda de su compañero de tripulación André Kuipers , guió y luego atracó al Dragon en el mecanismo de atraque común orientado hacia la Tierra del módulo Harmony a las 16:02 UTC. [45]
El quinto día de vuelo, después de evaluar la calidad del aire dentro de Dragon, la tripulación abrió la escotilla entre Dragon y la estación a las 05:53 EDT (09:53 UTC). [46] Pettit y el cosmonauta ruso y comandante de la estación Oleg Kononenko fueron los primeros miembros de la tripulación en ingresar al Dragón. [47] Usaron gafas protectoras y máscaras respiratorias mientras realizaban más pruebas para asegurarse de que la atmósfera dentro de la cápsula fuera segura, y lo era, aunque Pettit señaló que "el interior huele como un auto nuevo". [48]
Dragon pasó aproximadamente seis días atracado en la estación espacial, lo que dio tiempo a los astronautas para descargar su carga. [49] Luego lo recargaron con carga con destino a la Tierra. [50] El 27 de mayo, mientras estaba controlado por Mission Control Houston, Dextre fue utilizado para inspeccionar el baúl de Dragon. [51]
En su último día en la estación, el 31 de mayo, la tripulación liberó al Dragon del Harmony utilizando el Canadarm2 a las 05:49 EDT (09:49 UTC). [3] El brazo alejó a Dragon unos 10 m (33 pies) de la estación y lo soltó. [3] Dragon luego realizó una serie de encendidos del motor que lo colocaron en una trayectoria para alejarlo de las cercanías de la estación. [52] Mission Control Houston luego confirmó que Dragon estaba en un camino seguro lejos del complejo. [52] SpaceX ordenó a Dragon que cerrara la puerta de su bahía y aproximadamente cuatro horas después de que Dragon abandonara la estación, comenzó a realizar su desorbitación de nueve minutos de duración. [36] La cápsula Dragón se deshizo de su tronco y comenzó a reingresar a la atmósfera de la Tierra. [52] Su escudo térmico lo protegió durante la mayor parte del reingreso y cuando la altitud era lo suficientemente baja, se desplegaron sus dos paracaídas , seguidos de sus tres paracaídas principales. [53] La cápsula Dragon amerizó en el Océano Pacífico a unos 900 km (560 millas) de la Península de Baja California aproximadamente a las 11:42 EDT (15:42 UTC) y fue recuperada por una pequeña flota de embarcaciones de recuperación del contratista contratado por SpaceX, Marina estadounidense. [54] [55] [56]
El 5 de junio, la cápsula Dragon llegó al puerto de Los Ángeles y fue transportada en camión a McGregor, Texas . [57] Allí se retiró su propulsor de maniobra tóxico y el 13 de junio su cargamento fue transferido a posesión de la NASA. [58] La carga fue luego transportada al Centro Espacial Johnson en Houston para su posterior procesamiento. [58] El 18 de julio de 2012, el COTS 2 Dragon se exhibió temporalmente ante una audiencia invitada dentro de una tienda de campaña, frente al edificio de la Sociedad Histórica de Washington, DC . [59] El 7 de septiembre de 2012, Steve Jurvetson , miembro de la junta directiva de SpaceX, informó que la cápsula C2+ estaba siendo sometida a un análisis posterior al vuelo en McGregor. [60] Más adelante en 2012, se esperaba que la cápsula Dragon fuera transportada de regreso a Hawthorne, California . [58] Durante la conferencia de prensa posterior al vuelo, el CEO y CTO de SpaceX, Elon Musk, declaró que no hay planes definitivos para la cápsula, pero que le gustaría verla en una gira por los Estados Unidos. [61] La cápsula se exhibió en la Electronic Entertainment Expo 2013 en Los Ángeles, California, del 11 al 13 de junio. [62] [63] La histórica cápsula Dragon C2+ finalmente se colocó en exhibición permanente colgada del techo en la sede de SpaceX .
El 23 de agosto de 2012, la NASA anunció que SpaceX y su sistema Falcon 9-Dragon estaban certificados para comenzar su contrato de entrega de carga. [64] El contrato de 1.600 millones de dólares exige al menos 12 misiones de reabastecimiento. [65] El primero de esos vuelos se lanzó el 7 de octubre de 2012.
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La sección presurizada transportó 525 kg (1157 lb) de carga a la ISS, que incluía alimentos, agua, ropa, bolsas de carga, hardware de computadora, el Módulo 9 NanoRacks (experimentos de estudiantes y equipo científico) y otras cargas diversas. [66] [67] No se entregó ninguna carga sin presión en esta misión. [68]
Una adición no anunciada al manifiesto de carga, que se hizo pública después del lanzamiento, fue un pequeño bote, colocado en la parte superior de la segunda etapa, que contenía los restos de ceniza de 1 gramo de más de 300 personas, incluido el astronauta del Proyecto Mercurio Gordon Cooper y el actor James Doohan . quien interpretó a Scotty en el programa de televisión Star Trek en la década de 1960. [69] Los restos fueron transportados semisecretamente por Celestis , una compañía que ha transportado contenedores funerarios en el pasado en el vehículo de lanzamiento Falcon 1 de SpaceX . [70] La segunda etapa y el recipiente funerario permanecieron en la órbita inicial en la que se insertó Dragon C2+, [71] y se quemaron en la atmósfera de la Tierra un mes después. [72]
A su regreso a la Tierra, Dragon trajo de regreso a la Tierra 665 kg (1466 lb) de carga presurizada; la carga incluía muestras de experimentos, hardware de experimentos, hardware de sistemas de la ISS y hardware de la Unidad de Movilidad Extravehicular . [66] [73] Uno de los experimentos devueltos por Dragon fue el Experimento de Reología Extensional de Historia de Corte (SHERE) administrado por el Centro de Investigación Glenn de la NASA . [74] SHERE investigó los efectos de la tensión rotacional en fluidos poliméricos. [74] Los artículos de SHERE incluían una caja de herramientas, módulos de fluidos, bandejas de almacenamiento, cables y un teclado, y grabaciones de datos científicos. [74] Otro experimento que regresó con Dragon fue el aparato de combustión de gotas multiusuario (MDCA) y la instalación de combustión y fluidos de bastidor integrados de combustión (CIR). [74] Se planeó que el vuelo de regreso transportara 660 kg (1460 lb)
Otro experimento que regresó al final de esta misión fue el Material Science Research Rack (MSRR), que investigó experimentos de microgravedad en varillas de aleación de aluminio. [74] De MSRR regresaron cartuchos de investigaciones térmicas y de vacío realizadas en varillas metálicas en los estudios SETA-2 y MSL-CETSOL y MICAST. [74]
Originalmente, SpaceX también tenía la intención de lanzar dos satélites de carga útil secundaria desde el Dragon en algún momento dentro de las primeras 72 horas después del lanzamiento; [75] Sin embargo, el 28 de diciembre de 2011, SpaceX y Orbcomm anunciaron un calendario revisado que eliminaba el despliegue del satélite del plan de vuelo Dragon C2+. [76]
COTS Demo Flight 2 iba a tener lugar ya en 2010, pero se retrasó por problemas internos de SpaceX; y luego en 2011 por cuestiones de la NASA. [77] Como estaba previsto en los manifiestos, COTS 2 debía volar en junio de 2011. [9] Se retrasó hasta finales de 2011, y luego siguió un nuevo retraso por la falla del buque de reabastecimiento de carga ruso Progress 44 en agosto; Este incidente podría haber obligado a abandonar temporalmente la ISS a mediados de noviembre. [78] Otro retraso se debió al procedimiento de atraque, que requiere que dos miembros del personal de la ISS estén capacitados y disponibles para el procedimiento; A principios de diciembre de 2011, solo se entrenó a una persona para atracar el Dragón. [79] La fecha de lanzamiento fue la siguiente: 6 de junio de 2011, 8 de octubre, 30 de noviembre y 19 de diciembre; [80] y 7 de enero de 2012, 30 de abril y 7 de mayo. [80]
Con una apretada agenda de lanzamientos en Cabo Cañaveral y con otras misiones a la ISS, la NASA y SpaceX no anunciaron una nueva fecha hasta mediados de marzo para un lanzamiento el 30 de abril. [81] [82] SpaceX requirió más pruebas para el código de computadora que controlaba el atraque, lo que provocó que se anunciara otro retraso el 23 de abril, retrasando el lanzamiento hasta el 7 de mayo a las 09:38 EDT (13:38 UTC). [83] [84] La NASA anunció un nuevo retraso, lo que retrasó el lanzamiento hasta algún momento de mayo. [83] El 4 de mayo, la nueva fecha de lanzamiento prevista se fijó para el 19 de mayo a las 04:55 EDT/08:55 UTC. El lanzamiento se desarrolló nominalmente pero se abortó automáticamente a las T-00:00:00.5 cuando la presión en el motor número 5 aumentó a límites inaceptables. [85] Después de realizar las reparaciones, la fecha de lanzamiento se fijó para el 22 de mayo a las 03:44 EDT (07:44 UTC), con una fecha de respaldo secundaria del 23 de mayo a las 03:22 EDT (07:22 UTC) si se producía un retraso mayor. se volvió necesario. [20]
La presidenta de SpaceX, Gwynne Shotwell, analiza la ventana de lanzamiento entre las 25:30 y las 27:00 durante la conferencia de prensa.
...el primer lanzamiento nocturno de un cohete Falcon 9.
Vea la actualización de las 9:58 am.
