Commercial Resupply Services

Commercial Resupply Services (CRS, česky lze přeložit jako Komerční zásobovací služby), je označení série letů nákladních kosmických lodí k Mezinárodní vesmírné stanici (ISS), které pro americkou vesmírnou agenturu NASA zajišťují na komerčním principu soukromé společnosti. První smlouvy byly podepsány v roce 2008, první let proběhl v roce 2012 a poslední v roce 2020. Druhá fáze CRS-2 byla smluvně upravena v roce 2016 a první let se uskutečnil v roce 2019.

Dragon na misi CRS-2 během připojování k ISS, 3. března 2013
Předváděcí Cygnus Orb-D1 při příletu k ISS, 29. září 2013.
Vylepšená verze lodi Cygnus na misi OA-5 při příletu k ISS, 9. prosince 2015
Dragon 2 na misi CRS-21, připojený k modulu Harmony, s modulem Kibo (vpravo), 9. ledna 2021

Vývoj programu

Smlouvy CRS-1

Nosiče, kosmické lodě a startovní rampy byly pro program CRS připraveny v rámci dohod programu Commercial Orbital Transportation Services (COTS),[1] které NASA podepsala v roce 2008 se společnostmi SpaceX (rakety Falcon 9 a lodi Dragon) a Orbital Sciences (rakety Antares a lodi Cygnus).

NASA oznámila udělení zakázek programu CRS oběma společnostem na tiskové konferenci 23. prosince 2008.[2] Šlo o kontrakty zahrnující minimálně 20 misí do roku 2016, z toho 12 misí pro SpaceX (za 1,6 miliardy dolarů) a 8 misí pro Orbital Sciences (za 1,9 miliardy dolarů).

SpaceX úspěšně vypustila svou první raketu Falcon 9 s maketou lodi Dragon 4. června 2010. První let pro NASA, COTS Demo 1, se uskutečnil 8. prosince 2010 a demonstroval schopnosti lodi Dragon dostat se na oběžnou dráhu a udržet se na ní, přijímat a reagovat na pozemní příkazy a schopnost komunikovat prostřednictvím satelitního systému TDRS, který vybudovala NASA a tvoří ho pozemní stanice a satelity na geostacionární dráze. SpaceX 15. srpna 2011 oznámila, že NASA spojila cíle misí COTS Demo 2 a Demo 3 do jedné mise, přičemž nejdříve muselo dojít ke splnění cílů mise Demo 2.

Mise COTS Demo 2+ úspěšně odstartovala 22. května 2012, dopravila náklad na ISS a po necelých 6 dnech přistála v Tichém oceánu.[3] NASA 23. srpna 2012 oznámila, že společnost SpaceX úspěšně splnila závazky v rámci kontraktu COTS a byla certifikována pro lety v rámci CRS.[4] První let v rámci CRS SpaceX provedla v říjnu 2012.

Orbital Sciences dokončila svou certifikaci COTS jediným letem ve dnech 18. září až 23. října 2013 pod označením Cygnus Orb-D1. První CRS mise odstartovala 9. ledna 2014.

Rozšíření první fáze

V březnu 2015 NASA přiobjednala v rámci první fáze ještě tři mise u SpaceX a jednu u Orbital Sciences[5] a v květnu téhož roku přidala další dva lety pro Orbital Sciences.[5] V únoru 2016 bylo do smlouvy CRS přidáno pět dodatečných misí pro SpaceX.[6]

Podle auditu programu z roku 2018[7] zadala NASA 31 misí a smluvních úprav v hodnotě 5,93 miliardy dolarů, což představuje průměrné náklady 191,3 milionu dolarů na jednu misi. Z toho měla společnost SpaceX dokončit 20 misí s celkovou platbou 3,04 miliardy dolarů, v průměru 152,1 milionu dolarů na jednu misi. Společnost Orbital ATK měla podle zadaných zakázek dokončit 11 misí s celkovou platbou 2,89 miliardy dolarů, v průměru 262,6 milionu dolarů na misi. Audit dále konstatoval, že do prosince 2017 NASA na aktivity CRS-1 vynaložila 5,12 miliardy dolarů a do dokončení poslední mise v roce 2020 zaplatí zbylých 810 milionů dolarů.

Zadání druhé fáze CRS

NASA zahájila proces výběru pro druhé období komerčních zásobovacích služeb v únoru 2014[8] a 10. dubna téhož roku zveřejnila detailní požadavky,[9] především dodat ročně 14 250 až 16 750 kilogramů nákladu s typickým objemem 55 až 70 metrů krychlových v hermetizovaných sekcích kosmických lodí a přibližně 1 500 až 4 000 kg beztlakového nákladu. Stejné množství odpadu mělo být také vráceno na Zemi nebo zlikvidováno.

Do výběru se přihlásili oba dodavatelé z první etapy CRS, Orbital Sciences se svou ověřenou lodí Cygnus a SpaceX s inovovanou verzí dosud používané lodi Dragon, označované jako Dragon 2. Kromě nich předložily ve stanovené lhůtě své návrhy pro etapu CRS-2 společnosti Sierra Nevada Corporation, Boeing a Lockheed Martin.[10]

Společnost Sierra Nevada navrhla využívat nákladní verzi svého raketoplánu Dream Chaser připravovaného pro lety s posádkou. Navrhovaný nákladní Dream Chaser Cargo System zahrnoval dodatečný vyměnitelný nákladní modul pro vyzdvižení a likvidaci odpadu.[10] Také společnost Boeing ve svém návrhu počítala s úpravou své lodi CST-100 vyvíjené pro pilotované lety.[11]

Lockheed Martin pro CRS-2 navrhl nový kosmický tahač s názvem Jupiter, který by na první let startoval společně s cargo modulem Exoliner, dopravil ho k ISS, ale po skončení mise by zůstal na oběžné dráze, zatímco Exoliner by zanikl v atmosféře. V dalších misích by byly vypuštěny pouze moduly Exoliner s nákladem, s nimiž by se Jupiter setkal na oběžné dráze a dovezl je k ISS.[12] Lockheed naznačil, že toto řešení je vhodné i pro destinace za nízkou oběžnou drahou Země, např. pro zásobovací cesty k Měsíci nebo Marsu.[13]

Smlouvy CRS-2

Výsledek výběru dodavatelů pro druhou etapu programu CRS oznámila NASA 14. ledna 2016, kdy byly uzavřeny smlouvy se třemi dodavateli – Orbital ATK (dříve Orbital Sciences) s lodí Cygnus, Sierra Nevada Corporation s raketoplánem Dream Chaser a SpaceX s lodí Dragon 2. Každý z nich získal nejméně 6 startů od roku 2019 do roku 2024.[14] Celkové náklady na poskytnuté dopravní služby by měly dosáhnout nejméně 6,31 miliardy dolarů.[15] Lety podle smluv CRS-2 byly zahájeny v listopadu 2019 startem mise Cygnus NG-12, SpaceX první let podle nové smlouvy (CRS-21) uskutečnila v prosinci 2020. S prvním letem raketoplánu Dream Chaser společnosti Sierra Nevada se podle plánů počítá v roce 2022.[16]

V listopadu 2020 bylo oznámeno, že společnost Northop Grumman, nástupce společnosti Orbital ATK a nový provozovatel lodí Cygnus, získala z programu CRS-2 další dva lety.[17] A o měsíc později byly oznámeny také tři další mise SpaceX.[18]

V březnu 2022 si NASA objednala dalších 12 zásobovacích misí, z toho 6 u Northop Grumman a 6 u SpaceX. Mise mají zajistit zásobování ISS až do roku 2026.[19]

Lodi a lety programu CRS

Do obou etap programů CRS se zapojily celkem 4 verze 2 typů lodí – Dragon, Cygnus, Cygnus Enhanced a Dragon 2.

SpaceX absolvovala 20 letů první etapy CRS s 11 kabinami Dragon (výrobní čísla C103 – C113), protože tři kabiny letěly na dvě mise a další (C106, C108 a C112) byly použity dokonce třikrát. Rakety Falcon 9 s Dragony startovaly dvakrát až čtyřikrát ročně z rampy SLC-40 na letecké základně na mysu Canaveral (CCAFS) na Floridě.

Podrobnější informace naleznete v článku Dragon (kosmická loď).

Orbital Sciences na první 3 lety vyslala základní verzi lodi své Cygnus, ale po havárii letu OA Orb-3 v roce 2014 urychlila přípravu vylepšené, tedy především prodloužené verze (označované Enhanced) s větším objemem hermetizovaného prostoru a od letu OA-4 v roce 2015 ji rutinně používá, a to i v režimu smlouvy CRS-2. Cygnusy startují v rytmu dvakrát ročně z rampy LP-0A na Středoatlantickém regionálním kosmodromu (MARS) ve Virginii.[20]

Podrobnější informace naleznete v článku Cygnus (kosmická loď).

SpaceX pro etapu CRS-2 používá druhou generaci lodí Dragon – Dragon 2, a to ve verzi Cargo Dragon. Startují z rampy LC-39A Kennedyho vesmírného střediska na Floridě.

Podrobnější informace naleznete v článku Dragon 2.

Lodi Cygnus se k ISS připojují pomocí robotické ruky Canadarm2, kterou ovládá některý z členů posádky stanice a pozemní personál. Podobně se k ISS připojovaly lodi japonské nákladní lodi HTV a také první generace lodi Dragon v první etapě programu CRS. Od etapy CRS-2 již Dragony 2 nepotřebují žádnou vnější pomoc a ke stanici se přibližují a připojují v automatizovaném (ve verzi Crew i v ručním) režimu, podobně jako ruské kosmické lodi Sojuz a Progress, nebo dříve evropské nákladní lodi ATV.

Ani jeden z obou typů lodí se v programu CRS nevyhnul vážné havárii. Výbuchem skončil jak let Cygnus Orb-3 (23 sekund po startu 28. října 2014), tak let SpaceX CRS-7 (139 sekund po startu 28. června 2015). Za poznámku stojí, že mezi oběma těmito selháními postihla nehoda také let ruské zásobovací lodi Progress M-27M. Při startu 28. května 2015 došlo při oddělení od třetího stupně nosné rakety k poškození lodi a ztrátě kontroly nad ní, což po několika dnech vedlo k jejímu zániku v atmosféře Země.

Lodě obou typů se u ISS poprvé setkaly 10. dubna 2016. K lodi Cygnus na misi OA-6, která se připojila o 14 dní dříve k modulu Unity, přibyl Dragon na misi CRS-8, který zakotvil u modulu Harmony. Od té doby se podobné situace opakují jednou až dvakrát ročně s výjimkou roku 2017, kdy se v červnu lety Cygnus OA-7 a SpaceX CRS-11 minuly o jediný den.

Odkazy

Související články

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Commercial Resupply Services na anglické Wikipedii.

  1. NASA - NASA Commercial Orbital Transportation Services. www.nasa.gov [online]. [cit. 2018-07-01]. Dostupné online. (anglicky)
  2. NASA - NASA Awards Space Station Commercial Resupply Services Contracts. www.nasa.gov [online]. [cit. 2018-07-01]. Dostupné online. (anglicky)
  3. Spaceflight Now | Dragon Mission Report | NASA expects quick start to SpaceX cargo contract. spaceflightnow.com [online]. [cit. 2018-07-01]. Dostupné online.
  4. NASA - NASA Administrator Announces New Commercial Crew And Cargo Milestones. www.nasa.gov [online]. [cit. 2018-07-01]. Dostupné online. (anglicky)
  5. BERGIN, Chris. NASA lines up four additional CRS missions for Dragon and Cygnus [online]. 2015-03-04 [cit. 2021-09-13]. Dostupné online. (anglicky)
  6. SpaceX wins 5 new space station cargo missions in NASA contract estimated at $700 million. SpaceNews [online]. 2016-02-24 [cit. 2021-09-13]. Dostupné online. (anglicky)
  7. Audit of Commercial Resupply Services to the International Space Station [online]. NASA / Office of Inspector General, 26. dubna 2018 [cit. 2021-09-13]. S. 8, 9. Dostupné online. (anglicky)
  8. NASA Preparing Follow-on Commercial Cargo Delivery Contract. SpaceNews [online]. 2014-02-24 [cit. 2021-09-13]. Dostupné online. (anglicky)
  9. International Space Station Commercial Resupply Services 2 Industry Day [online]. 10. dubna 2014 [cit. 2021-09-13]. S. 25 – 31. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 3. dubna 2015. (anglicky)
  10. Sierra Nevada Hopes Dream Chaser Finds “Sweet Spot” of ISS Cargo Competition. SpaceNews [online]. 2015-03-18 [cit. 2021-09-13]. Dostupné online. (anglicky)
  11. Weather Sat, CRS-2 Top U.S. Civil Space Procurement Agenda for 2015. SpaceNews [online]. 2015-01-24 [cit. 2021-09-13]. Dostupné online. (anglicky)
  12. Lockheed Pitches Reusable Tug for Space Station Resupply. SpaceNews [online]. 2015-03-13 [cit. 2021-09-13]. Dostupné online. (anglicky)
  13. Lockheed Martin Unveils Jupiter and Exoliner Space Transports. NBC News [online]. [cit. 2021-09-13]. Dostupné online. (anglicky)
  14. Sierra Nevada Corp. joins SpaceX and Orbital ATK in winning NASA resupply contracts. Washington Post. Dostupné online [cit. 2021-09-13]. ISSN 0190-8286. (anglicky)
  15. NASA will pay more for less ISS cargo under new commercial contracts. SpaceNews [online]. 2018-04-26 [cit. 2021-09-13]. Dostupné online. (anglicky)
  16. First Dream Chaser mission slips to 2022. SpaceNews [online]. 2020-11-18 [cit. 2021-09-13]. Dostupné online. (anglicky)
  17. Northrop Grumman Awarded Additional Cargo Resupply Missions to the International Space Station. Northrop Grumman Newsroom [online]. [cit. 2021-09-13]. Dostupné online. (anglicky)
  18. Dragon CRS-21,... CRS-29 (SpX 21,... 29). Gunter's Space Page [online]. [cit. 2021-09-13]. Dostupné online. (anglicky)
  19. POTTER, Sean. NASA Orders Additional Cargo Flights to Space Station. NASA [online]. 2022-03-25 [cit. 2022-03-26]. Dostupné online.
  20. Cygnus heads for the International Space Station. www.gizmag.com [online]. [cit. 2018-07-01]. Dostupné online. (anglicky)
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.