Cygnus (nave espacial) - Cygnus (spacecraft)

Cygnus
A variante aprimorada do Cygnus é vista se aproximando da ISS.
A variante aprimorada do Cygnus é vista se aproximando da ISS.
Fabricante Northrop Grumman
País de origem Estados Unidos
Operador Northrop Grumman
Formulários Reabastecimento ISS
Especificações
Tipo de nave espacial Veículo de carga desenroscado
Massa de lançamento 6.600 kg
Massa seca 3.400 kg
Capacidade de carga 3.000 kg
Volume 18,9 m 3
Poder 3,5 kW
Vida de design 1 semana a 2 anos
Dimensões
Comprimento 5,1 m
Diâmetro 3,07 m
Produção
Status Em serviço
Em ordem 11
Construído 10
Lançado 10
Operacional 1
Aposentado 8
Perdido 1
Lançamento inaugural 18 de setembro de 2013
Último lançamento 10 de agosto de 2021

A nave espacial Cygnus é um dispensável americano nave espacial de carga desenvolvido pela Orbital Sciences Corporation e agora fabricado e lançado pela Northrop Grumman Space Systems como parte da NASA 's Comercial Resupply Serviços programa (CRS). É lançado pelo foguete Antares da Northrop Grumman ou pelo Atlas V da ULA e foi projetado para transportar suprimentos para a Estação Espacial Internacional (ISS) após a aposentadoria do Ônibus Espacial Americano . Desde agosto de 2000, as missões de reabastecimento da ISS têm sido realizadas regularmente pela espaçonave Progress russa , bem como pelo Veículo de Transferência Automatizado Europeu e pelo Veículo de Transferência H-II japonês . Com a espaçonave Cygnus e o SpaceX Dragon , a NASA busca aumentar suas parcerias com a aviação comercial doméstica e a indústria aeronáutica.

Cygnus é a palavra grega latinizada para cisne e constelação do norte .

Desenvolvimento

O administrador da NASA Charles Bolden (terceiro a partir da esquerda) na frente da espaçonave Cygnus em maio de 2012.

Com a Rocketplane Kistler incapaz de cumprir as obrigações de financiamento para seu veículo de lançamento K-1 sob os termos do acordo COTS, a NASA decidiu em 18 de outubro de 2007 rescindir seu contrato com a Rocketplane Kistler e renovar seu contrato após uma competição. Em 19 de fevereiro de 2008, a NASA anunciou que havia escolhido Orbital Sciences como o novo vencedor. Em 23 de dezembro de 2008, a NASA concedeu à Orbital Sciences um contrato de US $ 1,9 bilhão no âmbito do programa Commercial Resupply Services (CRS). Sob este contrato, a Orbital Sciences concordou em entregar até 20 toneladas de carga para a ISS até 2016 em oito voos da espaçonave Cygnus.

Em abril de 2010, a Orbital exibiu um modelo em escala real da nave espacial de entrega de carga Cygnus no Simpósio Espacial Nacional (NSS) em Colorado Springs, CO.

Lançado em um veículo de lançamento de classe média Antares (renomeado de Taurus II ) ou Atlas V , o primeiro voo Cygnus foi originalmente planejado para ocorrer em dezembro de 2010. · A missão de demonstração Cygnus foi lançada com sucesso em 18 de setembro de 2013. Em 12 de janeiro de 2014, a primeira missão de reabastecimento Cygnus programada chegou à estação espacial; a cápsula carregava presentes de Natal e frutas frescas para os astronautas. Sua chegada foi atrasada, primeiro pela necessidade de consertar a estação, e depois pelo clima gélido no local de lançamento e explosões solares que forçaram adiamentos. ·

Com o lançamento em dezembro de 2015 do Orb CRS-4 no Atlas V , a versão aprimorada do Cygnus fez sua estreia. Embora tenha sido planejado desde o início para voar na quinta missão, a falha do Orb CRS-3 e a movimentação subsequente para Atlas V significou um atraso. No entanto, as lições aprendidas sobre a embalagem e os recursos extras do Atlas permitiram que a carga útil aumentasse para 3.500 kg (7.700 lb).

Projeto

Um desenho em escala do Cygnus padrão (à esquerda) e aprimorado (à direita).

A espaçonave Cygnus consiste em dois componentes básicos: o Módulo de Carga Pressurizada (PCM) e o Módulo de Serviço (SM). O PCM é fabricado pela Thales Alenia Space em Torino , ( Itália ). Os PCMs iniciais têm massa vazia de 1.500 kg e volume de 18 m 3 ·. O módulo de serviço é construído pela Orbital ATK e é baseado nos ônibus das espaçonaves GEOStar e LEOStar , bem como nos componentes do desenvolvimento da espaçonave Dawn . Tem massa bruta de 1.800 kg com propulsão fornecida por propulsores utilizando os propelentes hipergólicos hidrazina e tetróxido de nitrogênio e é capaz de produzir até 4 kW de energia elétrica por meio de dois painéis solares de arseneto de gálio . Em 12 de novembro de 2009, a Dutch Space anunciou que fornecerá os painéis solares para a espaçonave Cygnus inicial.

O Cygnus padrão sendo retirado do módulo Harmony .

A quarta e todas as naves espaciais Cygnus subsequentes são planejadas para serem da variante "Enhanced", uma vez que a variante padrão foi aposentada. Eles usarão um PCM alongado de 1.800 quilogramas (peso vazio) que aumenta o volume interno para 27 m 3 e o módulo de serviço usará painéis solares Orbital ATK Ultraflex que fornecerão a mesma quantidade de energia que os painéis solares anteriores, mas a um menor massa. · Um novo estágio superior construído pela Orbital ATK , o Castor 30XL, será usado em conjunto com o Cygnus aprimorado; por causa do estágio superior mais poderoso e dos painéis solares mais leves, a carga útil que Cygnus pode entregar à ISS será aumentada em 700 kg.

Durante as missões CRS nominais, Cygnus manobra perto da Estação Espacial Internacional, onde o braço robótico Canadarm2 agarra a espaçonave e a atrai a um Mecanismo de Ancoragem Comum no módulo Harmony de uma forma semelhante ao Veículo de Transferência H-II japonês e ao SpaceX aposentado Dragon , mas não o outro veículo americano CRS Dragon 2 ativo , que atraca autonomamente. Para missões típicas, Cygnus está planejado para permanecer atracado por cerca de 30 dias. · Ao contrário do Dragon 2 e do Dragon anterior, Cygnus não fornece capacidade de retorno de carga. No entanto, ele pode ser carregado com equipamentos obsoletos e lixo para reentrada destrutiva semelhante aos veículos Progress russos .

Uma variante anteriormente planejada do Cygnus teria substituído o PCM com o Módulo de Carga Não Pressurizada (UCM), com base no ExPRESS Logistics Carrier da NASA , e teria sido usado para transportar carga não pressurizada, como Unidades de Substituição Orbital ISS . · Outra variante proposta teria substituiu o PCM pelo Módulo de Retorno de Carga (RCM), o que teria permitido à Cygnus retornar a carga para a Terra. ·

Versões CRS-2

Carga sendo carregada no Cygnus em 2021

Em 10 de abril de 2014, a NASA anunciou a potenciais licitantes novos requisitos (CRS-2) para a entrega e descarte de carga pressurizada e não pressurizada de e para a Estação Espacial Internacional. Para atender aos requisitos da NASA para o contrato CRS-2, a Orbital ATK fez uma proposta que incluía três variantes diferentes de sua espaçonave Cygnus para atender aos vários requisitos descritos no contrato CRS-2. A Orbital foi premiada com um contrato de logística CRS-2 em 14 de janeiro de 2016.

A primeira versão seria o Enhanced Cygnus atualizado para transportar de 10% a 15% mais carga pressurizada do que a versão CRS-1 Cygnus.

A segunda versão seria um Módulo de Carga Pressurizada (PCM) maior que usaria um foguete Atlas V. Isso entregaria o maior volume de carga pressurizada à ISS.

A terceira versão seria um Módulo de Carga Não Pressurizada (UCM), baseado no ExPRESS Logistics Carrier da NASA . O Cygnus não pressurizado teria uma aparência diferente de suas contrapartes pressurizadas, com um cargueiro no lugar do PCM. O Cygnus não pressurizado atracaria para o Common Berthing Mechanism (CBM), assim como os veículos de carga atuais para o Segmento Operacional dos EUA (USOS).

Em essência, o que a Orbital ATK propôs para seu contrato CRS-2 foi um projeto Cygnus baseado em Antares e um Cygnus baseado em Atlas para tirar proveito de ambas as capacidades de elevação de veículos - colocando o Cygnus menor em Antares e o Cygnus maior com mais carga em um Atlas V.

Variante do módulo Lunar Gateway

Em agosto de 2019, a NASA decidiu fornecer exclusivamente seu projeto para o Módulo de Habitação Mínima (agora conhecido como Posto Avançado de Habitação e Logística, ou HALO) do Portal Lunar para Northrop Grumman Innovation Systems, que oferecia um minimalista de 6,1 metros (20 pés) por projeto de 3 metros (9,8 pés) baseado diretamente no Cygnus aprimorado, bem como um projeto maior de 7 metros (22,9 pés) por 4,4 metros (14,4 pés) também baseado no Cygnus, para fora do qual ancoragem radial portas, radiadores montados no corpo (BMRs), baterias e antenas de comunicação serão adicionados. A Northrop Grumman Innovation Systems optou por construir o design minimalista, que oferecia a vantagem de compatibilidade de componentes e testes rápidos de sistemas de suporte de vida nas espaçonaves Cygnus existentes. O módulo hospedará a tripulação do Artemis 3 e do Sistema de Pouso Humano até o final de 2024. As restrições de peso provavelmente exigiriam o lançamento a bordo de um veículo de lançamento comercial, potencialmente o Falcon Heavy , em janeiro de 2024. Em 5 de junho de 2020, a NASA concedeu a Northrop Grumman Innovation Systems um contrato de US $ 187 milhões para concluir o projeto preliminar do HALO. A NASA vai assinar um contrato separado com a Northrop para a fabricação do HALO e para a integração com o Power and Propulsion Element (PPE), que está sendo construído pela Maxar.

Missões

A lista inclui apenas as missões atualmente manifestadas. Cinco missões estão atualmente planejadas para serem lançadas da Plataforma de Lançamento do Porto Espacial Regional Mid-Atlantic 0A em Antares , enquanto duas foram lançadas no foguete Atlas V do Cabo Canaveral SLC-41 .

O PCM de cada missão até agora recebeu o nome de uma pessoa falecida da NASA (principalmente astronautas ).

Missões da nave espacial Cygnus
# Missão Correção Carga útil Variante Data de lançamento Foguete Massa de carga útil Resultado Ref.
0 Cygnus Mass Simulator Simulador de carga útil Cygnus N / D 21 de abril de 2013, 21:00:00 UTC Antares 110 Sucesso ·
O primeiro lançamento do Antares demonstrou o desempenho e a capacidade do Antares de colocar sua carga em uma órbita de destino precisa.
1 Orb-D1
G. David Low
Cygnus 1
Orbital Sciences Demo Flight
Padrão 18 de setembro de 2013, 14:58:00 UTC Antares 110 1.299 lb (589 kg) Sucesso ···
Primeira missão Cygnus, primeira missão a encontrar-se com ISS, primeira missão a atracar com ISS, segundo lançamento de Antares. O encontro entre o novo cargueiro Cygnus e a Estação Espacial Internacional foi atrasado devido a um problema de conexão de dados do computador, mas o problema foi resolvido e atracou logo depois.
2 Orb-1
C. Gordon Fullerton
Orbital Sciences CRS Flight 1 Patch.png Orbital-1 Padrão 9 de janeiro de 2014, 18:07:05 UTC Antares 120 2.780 lb (1.260 kg) Sucesso ···
Primeira missão do Serviço de Reabastecimento Comercial (CRS) para Cygnus, primeiro lançamento da Antares usando o estágio superior Castor 30B.
3 Orb-2
Janice E. Voss
Orbital Sciences CRS Flight 2 Patch.png Voo 2 da Orbital Sciences CRS Padrão 13 de julho de 2014, 16:52:14 UTC Antares 120 3.293 lb (1.494 kg) Sucesso ·
Segunda missão do Serviço de Reabastecimento Comercial (CRS) para Cygnus.
4 Orb-3
Deke Slayton
Orbital Sciences CRS Flight 3 Patch.png Voo 3 da Orbital Sciences CRS Padrão 28 de outubro de 2014, 22:22:38 UTC Antares 130 4.883 lb (2.215 kg) Fracasso ·
Primeiro lançamento da Antares para usar o Castor 30XL no estágio superior, atrasado devido ao barco na zona de segurança de lançamento. A segunda tentativa de decolagem sofreu uma anomalia catastrófica, resultando em uma explosão logo após o lançamento. O conteúdo da carga incluía pacotes de alimentos e cuidados para a tripulação, peças, experimentos e o satélite de teste de voo Arkyd-3 (não óptico) da Planetary Resources .
5 OA-4
Deke Slayton II
Orbital Sciences CRS Flight 4 Patch.png Voo 4 do Orbital ATK CRS Melhorada 6 de dezembro de 2015, 21:44:57 UTC Atlas V 401 7.746 lb (3.514 kg) Sucesso ··
Primeira missão Cygnus aprimorada; A Orbital Sciences contratou a United Launch Alliance para lançar este Cygnus em um foguete Atlas V da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral .
6 OA-6
Rick Marido
Orbital Sciences CRS Flight 6 Patch.png Voo 6 do Orbital ATK CRS Melhorada 23 de março de 2016, 03:05:52 UTC Atlas V 401 7.758 lb (3.519 kg) Sucesso ····
A segunda missão para voar em um Atlas V. Orbital Sciences tinha uma opção com a United Launch Alliance para conduzir um terceiro lançamento Cygnus em um foguete Atlas V, se necessário.
7 OA-5
Alan Poindexter
Orbital Sciences CRS Flight 5 Patch.png Voo 5 do Orbital ATK CRS Melhorada 17 de outubro de 2016, 23:45:36 UTC Antares 230 5.163 lb (2.342 kg) Sucesso ··
O foguete Antares 230 transportando Cygnus decolou às 23:45:36 UTC de 17 de outubro de 2016. O encontro foi realizado com sucesso em 23 de outubro de 2016 às 14:53 UTC.
8 OA-7
John Glenn
Orbital Sciences CRS Flight 7 Patch.png Voo 7 do Orbital ATK CRS Melhorada 18 de abril de 2017, 15:11:26 UTC Atlas V 401 7.443 lb (3.376 kg) Sucesso ····
9 OA-8E
Gene Cernan
Orbital Sciences CRS Flight 8E Patch.png Voo 8 do Orbital ATK CRS Melhorada 12 de novembro de 2017, 12:19:51 UTC Antares 230 7.359 lb (3.338 kg) Sucesso ···
11 de novembro de 2017, o lançamento foi eliminado com menos de 2 minutos restantes na contagem quando uma aeronave entrou na zona de perigo. O intruso era uma aeronave de aviação geral a aproximadamente 6 milhas (∼10 km) da costa e voando a uma altitude de cerca de 500 pés (152 m); não estava respondendo às chamadas.
10 OA-9E
J.R. Thompson
Orbital Sciences CRS Flight 9E Patch.png Voo 9 do Orbital ATK CRS Melhorada 21 de maio de 2018, 08:44:06 UTC Antares 230 7.385 lb (3.350 kg) Sucesso
11 NG-10
John Young
Cygnus NG-10 Patch.png Voo 10 da Northrop Grumman CRS Melhorada 17 de novembro de 2018, 09:01:31 UTC Antares 230 7.386 lb (3.350 kg) Sucesso ·
12 NG-11
Roger Chaffee
Cygnus NG-11 Patch.png Voo 11 da Northrop Grumman CRS Melhorada 17 de abril de 2019, 20:46:07 UTC Antares 230 7.575 lb (3.436 kg) Sucesso
13 NG-12
Alan Bean
Cygnus NG-12 Patch.png Voo 12 da Northrop Grumman CRS Melhorada 2 de novembro de 2019, 13:59:47 UTC Antares 230+ 8.221 lb (3.729 kg) Sucesso
14 NG-13
Robert Lawrence Jr.
Cygnus NG-13 Patch.png Voo 13 da Northrop Grumman CRS Melhorada 15 de fevereiro de 2020, 20:21:01 UTC Antares 230+ 8.009 lb (3.633 kg) Sucesso
9 de fevereiro de 2020, o lançamento foi limpo com menos de três minutos restantes na contagem devido a leituras fora do nominal de um sensor de suporte de solo.
15 NG-14
Kalpana Chawla
Cygnus NG-14 Patch.png Voo 14 da Northrop Grumman CRS Melhorada 3 de outubro de 2020, 01:16:14 UTC Antares 230+ 7.624 lb (3.458 kg) Sucesso
1º de outubro de 2020, lançamento atrasado às 11:00 devido ao barco ao alcance

1º de outubro de 2020, o lançamento foi eliminado com 2:40 restantes devido a um problema de suporte de solo (aborto automatizado)

16 NG-15
Katherine Johnson
Cygnus NG-15 Patch.png Voo 15 da Northrop Grumman CRS Melhorada 20 de fevereiro de 2021, 17:36:50 UTC Antares 230+ 8.400 lb (3.800 kg) Sucesso
17 NG-16
Ellison Onizuka
Cygnus NG-16 Patch.png Voo 16 da Northrop Grumman CRS Melhorada 10 de agosto de 2021, 22:01:05 UTC Antares 230+ 8.208 lb (3.723 kg) Sucesso
18 NG-17
TBA
Cygnus NG-17 Patch.png Voo 17 da Northrop Grumman CRS Melhorada Abril de 2022 Antares 230+ TBA TBA
19 NG-18
TBA
TBA Voo 18 da Northrop Grumman CRS Melhorada Primavera de 2023 Antares 230+ TBA TBA
20 NG-19
TBA
TBA Voo 19 da Northrop Grumman CRS Melhorada Outono 2023 Antares 230+ TBA TBA

Veja também

Referências

links externos