SpaceX COTS Demo Flight 2/3
SpaceX COTS Demo Flight 2/3 (также известный как Dragon C2+ и SpaceX COTS Demo 2) — второй полёт автоматического грузового корабля Dragon по программе Commercial Orbital Transportation Services (COTS), согласно контракту, подписанному между SpaceX и NASA в 2006 году.
| SpaceX COTS Demo Flight 2/3 | |
|---|---|
 290px | |
| Эмблема | |
 |
|
| Общие сведения | |
| Страна |
 США |
| Организация |
SpaceX |
| Заказчик |
NASA |
| Задачи | Доставка грузов на/с МКС, тестовый полёт |
| Полётные данные корабля | |
| Название корабля | Dragon |
| Ракета-носитель | Falcon 9 v.1.0 |
| Стартовая площадка | База ВВС США на мысе Канаверал, SLC-40 |
| Запуск | 22 мая 2012, 07:44 UTC |
| Выход на орбиту | 22 мая 2012, 07:54 UTC |
| Стыковка | 25 мая 2012, 16:02 UTC |
| Место стыковки | Гармония (надир) |
| Расстыковка | 31 мая 2012, 08:07 UTC |
| Время в состыковке | 5 дней 16 часов 5 минут |
| Посадка корабля | 31 мая 2012, 15:42 UTC |
| Высота орбиты | Низкая опорная орбита |
| Наклонение | 51,66° |
| Апогей | 346 км |
| Перигей | 297 км |
| NSSDC ID | 2012-027A |
| SCN | 38348 |
| Полезная нагрузка | |
| Доставлено на МКС |
520 кг |
| Возвращено с МКС |
660 кг |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Первый полёт частного космического корабля к Международной космической станции.
Объединение миссий
правитьИзначально планировались 2 отдельных миссии.
Миссия COTS 2 предполагала: завершение сертификации наземных служб стартовой площадки, запуск ракеты-носителя и достижение космическим кораблём Dragon целевой орбиты с параметрами 310x340 км (+/-50 км, но не выше 368 км) и наклонением в 51,6° (+/-0.25°), орбитальные операции: разворачивание панелей солнечных батарей, проверка всех систем корабля, включая систему навигации, новую авионику, систему коммуникации с МКС и маневровые двигатели Draco. Затем планировался управляемый сход с орбиты и приводнение с использованием тормозных и основных парашютов[1].
Миссия COTS 3 включала поэтапное сближение с МКС, захват корабля манипулятором Канадарм2, стыковку и проверку надёжности стыковочного механизма, открытие люка, извлечение из корабля доставленного груза, загрузку в корабль возвращаемого груза, отстыковку и возвращение на Землю[1].
В декабре 2011 года SpaceX и NASA достигли соглашения о объединении миссий в одну, включающую все перечисленные задачи, запуск изначально запланирован на 7 февраля 2012 года[2].
Запуск
правитьТретий запуск ракеты-носителя Falcon 9 v1.0.
Запуск несколько раз переносился, для решения всех возникающих технических вопросов при экспертизе готовности к полёту (Flight Readiness Review), проводимой специалистами NASA в рамках этапа программы COTS. После завершения экспертизы 16 апреля, дата запуска была определена, как «не ранее 7 мая»[3][4]. В начале мая запуск был перенесён на 19 мая, для того, чтобы дать инженерам SpaceX время на завершение работы с программным обеспечением космического корабля Dragon[5].
Финальный отсчёт 19 мая был прерван за пол-секунды до запуска компьютерами ракеты-носителя, из-за нештатного давления в камере сгорания 5-го (центрального) двигателя первой ступени, запуск отложен на 3 суток. Неисправный клапан двигателя Merlin 1C был заменён[4].
Запуск ракеты-носителя Falcon 9 c космическим кораблём Dracon состоялся в 7:44 UTC 22 мая 2012 года, со стартовой площадки SLC-40 на мысе Канаверал.
Сближение и стыковка
правитьСпустя 10 минут после запуска ракеты-носителя, Dragon отсоединился от верхней ступени Falcon 9 на орбите с параметрами 297 х 346 км, наклонение 51,66°[4].
В первый день проводились тестовые мероприятия, предполагаемые миссией COTS 2. Спустя 2 минуты были впервые в космосе разложены панели солнечных батарей (в первом полёте использовались аккумуляторные батареи). На 55 минуте полёта протестирована инерциальная навигационная система корабля. Через 2 часа 26 минут после старта открылся люк сенсорного отсека (GNC Bay), содержащего датчики систем управления, навигации и контроля корабля. С внутренней стороны люка находится механизм для захвата корабля манипулятором Канадарм2. Протестировано находящееся в сенсорном отсеке оборудование DragonEye: лазерный радар, основанный на технологии LIDAR (Light Identification Detection and Ranging) и тепловизор, используются при сближения с МКС[6]. Двигатели Draco были проверены в аварийных режимах: импульсном и режиме продолжительной работы. Далее был продемонстрирован режим свободного дрейфа корабля, полёт с выключенными двигателями, который будет использован перед захватом манипулятором.
Весь второй день полёта корабль совершал поэтапное приближение (Far Field Phasing) к МКС, используя серии включений двигателей, пока не достиг точки на 10 км ниже и на 10 км позади станции.
На третий день полёта корабль достиг 28-километровой «коммуникационной» зоны, что позволило провести тестирование систем связи между кораблём и МКС. Также протестирована GPS-система корабля, которая позволяет получать данные о относительном расстоянии и скорости между кораблём Dragon и станцией[4][7]. Корабль совершил серию тестовых манёвров в 10-километровой зоне МКС, пока не было подтверждена готовность к окончательному сближению и захвату манипулятором.
25 мая в 04:46 UTC, на четвёртый день полёта, началось окончательное сближение со станцией. Корабль приблизился на расстояние 2,5 км ниже и позади МКС, затем, в 07:03 UTC начал серию манёвров для достижения точки на 1,4 км ниже и позади станции, достигнув её в 7:46 UTC. Следующим этапом сближения стала 250-метровая зона, где начали свою работу лазерный радар и тепловизор корабля[8]. Затем корабль получил подтверждение для вхождение в 200-метровую «зону безопасности» вокруг МКС. На отметках 150 и 60 м, возникали проблемы с показаниями лазерного радара LIDAR, вследствие чего, корабль задерживался до их решения. На отметке 30 м корабль задержался в последний раз и получил разрешение на финальный манёвр в 13:30 UTC. Достигнув расстояния 10 метров от МКС и сравняв свою скорость со скоростью станции, Dragon перешёл в режим свободного дрейфа.
В 13:56 UTC космический корабль был захвачен манипулятором Канадарм2, которым управляли астронавты Доналд Петтит и Андре Кёйперс[9].
В 16:02 UTC 25 мая 2012 года, корабль был пристыкован к модулю Гармония, через 3 дня, 8 часов и 18 минут после начала миссии[4][10]. Dragon стал первым частным космическим кораблём, пристыкованным к Международной космической станции.
Люк корабля был открыт 26 мая в 9:53 UTC. Первыми борт корабля Dragon посетили астронавт Доналд Петтит и космонавт Олег Кононенко.
Полезная нагрузка
правитьDragon доставил на МКС 520 килограммов полезного груза (460 кг без учёта упаковки), в том числе[11]:
- Провизия и вещи для экипажа — 306 кг
- Материалы для научных исследований — 21 кг
- Сумки для грузов — 123 кг
- Компьютеры и комплектующие — 10 кг
Обратно на Землю Dragon вернул 660 килограммов полезного груза (620 кг без учёта упаковки), в том числе[11]:
- Вещи экипажа — 143 кг
- Материалы научных исследований — 93 кг
- Оборудование и детали станции — 345 кг
- Оборудование для выхода в открытый космос — 39 кг
Отстыковка и возвращение
править31 мая в 8:07 UTC корабль был отстыкован от модуля Гармония манипулятором Канадарм2, под управлением астронавтов Джозефа Акабы и Доналда Петтита, и отпущен в 9:49 UTC. Используя несколько коротких включений двигателя, Dragon отдалился от МКС на безопасное расстояние, затем, в 9:58 UTC корабль совершил манёвр разворота на 180° и вышел из 200-метровой зоны безопасности станции. В 14:51 UTC двигатели Draco были включены на 9 минут 50 секунд для финального схода с орбиты. Незадолго до этого был закрыт люк сенсорного отсека. В 15:09 UTC отстыкован негерметичный контейнер, позже сгоревший в атмосфере[4].
На высоте 13,7 км раскрылись 2 тормозных парашюта, замедлившие и стабилизировавшие капсулу, после чего, на высоте около 3 км раскрылись 3 основных парашюта, снизившие скорость снижения до 17-20 м/с к моменту контакта с водой[4].
31 мая 2012 года в 15:42 UTC космический корабль Dragon успешно приводнился за 900 километров от побережья Калифорнии[12].
Спасательная операция была выполнена с помощью 57-метровой баржи, оборудованной краном для подъёма корабля из воды и размещения его на палубе, в специальный поддон, и 24-метрового корабля для обслуживающего персонала, включающего, кроме техников и учёных SpaceX, ещё и 4 водолаза[12].
5 июня корабль доставлен в порт Лос-Анджелеса, после чего грузовиком отправлен на тестовый полигон McCregor в штате Техас[4]. Там извлекли доставленный кораблём груз, который 13 июня был доставлен в Космический центр имени Линдона Джонсона в Хьюстоне[13].
Все задачи миссий COTS 2 и COTS 3 были успешно выполнены, и 23 августа 2012 года NASA анонсировала, что космический корабль Dragon, в паре с ракетой-носителем Falcon 9, сертифицированы для программы снабжения Международной космической Станции[14]. Контракт по программе Commercial Resupply Services (CRS), стоимостью 1,6 миллиардов долларов США, рассчитан на 12 миссий[15].
Галерея
правитьСсылки
правитьПримечания
править- ↑ 1 2 SpaceX Demonstration Mission. Mission objectives (англ.). nasa.gov. Дата обращения: 7 апреля 2015. Архивировано 21 февраля 2015 года.
- ↑ Bergin, Chris (2011-12-09). "NASA managers announce February 7 launch date for Dragon ISS mission". nasaspaceflight.com (англ.). Архивировано 10 декабря 2011. Дата обращения: 7 апреля 2015.
- ↑ Dragon Expected to Set Historic Course (англ.). nasa.gov (24 апреля 2012). Дата обращения: 7 апреля 2015. Архивировано 24 апреля 2012 года.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Dragon C2 Mission Updates (англ.). spaceflight101.com (31 мая 2012). Дата обращения: 7 апреля 2015. Архивировано 23 января 2016 года.
- ↑ Bergin, Chris (2012-05-11). "SpaceX's Dragon debut to the ISS passes software validation process". nasaspaceflight.com (англ.). Архивировано 19 мая 2012. Дата обращения: 7 апреля 2015.
- ↑ Bergin, Chris (2012-05-22). "SpaceX's Dragon already achieving key milestones following Falcon 9 ride". nasaspaceflight.com (англ.). Архивировано 22 мая 2012. Дата обращения: 7 апреля 2015.
- ↑ Clark, Stephen (2012-05-23). "SpaceX cargo craft en route to flyby of space station". spaceflightnow.com (англ.). Архивировано 24 мая 2012. Дата обращения: 7 апреля 2015.
- ↑ Bergin, Chris (2012-05-25). "SpaceX's Dragon berthed on the ISS to complete historic arrival". nasaspaceflight.com (англ.). Архивировано 10 сентября 2015. Дата обращения: 7 апреля 2015.
- ↑ Kremer, Ken (2012-05-25). "Dragon Grappled and Berthed for History Making Docking at Station". universetoday.com (англ.). Архивировано 8 апреля 2015. Дата обращения: 7 апреля 2015.
- ↑ Amos, Jonathan (2012-05-25). "Station grabs SpaceX Dragon ship". bbc.com (англ.). Архивировано 3 мая 2015. Дата обращения: 7 апреля 2015.
- ↑ 1 2 SpaceX-D Cargo Manifest (англ.). nasa.gov. Дата обращения: 7 апреля 2015. Архивировано 6 июня 2012 года.
- ↑ 1 2 Harwood, William (2012-05-31). "SpaceX cargo ship departs station for Pacific splashdown". cnet.com (англ.). Архивировано 6 апреля 2015. Дата обращения: 7 апреля 2015.
- ↑ NASA Administrator Bolden Views Historic SpaceX Dragon Capsule (англ.). nasa.gov (13 июня 2012). Дата обращения: 7 апреля 2015. Архивировано 5 марта 2016 года.
- ↑ Clark, Stephen (2012-08-24). "NASA ready for operational cargo flights by SpaceX". spaceflightnow.com (англ.). Архивировано 9 апреля 2015. Дата обращения: 7 апреля 2015.
- ↑ Leone, Dan (2012-08-28). "NASA Clears SpaceX for Private Cargo Delivery Missions". space.com (англ.). Архивировано 29 августа 2012. Дата обращения: 7 апреля 2015.