Commercial Resupply Services

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Een Dragon (SPX-8) en een Cygnus (OA-6) zijn gelijktijdig aangekoppeld aan het ISS.

Het Commercial Resupply Services-programma (CRS) is het programma waarmee NASA commerciële ruimtevrachtschepen boekt voor de bevoorrading van het internationale ruimtestation ISS. Het is de missionaire opvolger van het Commercial Orbital Transportation Services (COTS)-programma, waaronder NASA vanaf 2006 ruimtevaartbedrijven subsidieerde om nieuwe ruimtevaartuigen te ontwikkelen die een van de functies van het in 2011 te beëindigen spaceshuttleprogramma moesten overnemen.

Geschiedenis[bewerken | brontekst bewerken]

Amerikaanse wetgeving schrijft sinds 1987 voor dat NASA commerciële (transport)mogelijkheden moet gebruiken wanneer die beschikbaar zijn. Op dat moment bestonden er nog geen commerciële ruimteschepen en gebruikte NASA dus hun eigen spaceshuttle. Toen besloten was het spaceshuttleprogramma te beëindigen, ontstond het plan om de ontwikkeling van commerciële ruimtevrachtschepen en draagraketten te stimuleren en subsidiëren, zodat deze de bevoorrading van het ISS van de spaceshuttle konden overnemen.

COTS[bewerken | brontekst bewerken]

Het Commercial Orbital Transportation Services-programma begon in 2006 met een intekening waarbij commerciële ruimtevaartbedrijven hun ontwerp voor een ruimtevrachtschip bij NASA konden indienen. NASA selecteerde eerst zes ontwerpen die voor een subsidie ten behoeve van verdere ontwikkeling in aanmerking kwamen. Van die zes werden SpaceX met hun Dragon-ruimtevrachtschip en hun Falcon 9-draagraket en de Rocketplane Kistler met de K-1 geselecteerd als winnaars. Rocketplane Kistler kon echter niet aan de verplichting om voldoende eigen financiële middelen in te brengen voldoen waarna NASA het contract ontbond en een tweede inschrijvings-en-selectieronde opende. Deze werd gewonnen door Orbital Sciences Corporation die hun ontwerpen voor het Cygnus-ruimtevrachtschip en hun Antares-draagraket hadden ingediend.

In 2008 werden SpaceX en Orbital Sciences (na bedrijfsfusie in 2015 Orbital ATK en na overname in 2018 Northrop Grumman Innovation Systems geheten) definitief geselecteerd voor het CRS fase 1 contract. Ze kregen een subsidie om hun Dragon en Cygnus daadwerkelijk te bouwen evenals hun draagraketten Falcon 9 en Antares met de garantie voor twaalf bevooradingsmissies voor SpaceX en zeven voor Orbital Sciences.

Tussen 2010 en 2012 vonden proefvluchten plaats waarmee het COTS programma werd afgerond en beide bedrijven overgingen tot het uitvoeren van missionaire bevoorradingsvluchten in opdracht van NASA onder het CRS 1 contract.

Functies van de ruimteschepen[bewerken | brontekst bewerken]

De Cygnus brengt vracht (o.a. voedsel, water, zuurstof, onderzoeken, kleding, gereedschappen) in zijn drukcabine naar het ISS. Na afloop van een missie wordt de Cygnus met afval gevuld en verbrand deze bij terugkeer in de atmosfeer.

De Dragon brengt eveneens vracht in zijn drukcabine naar het ISS. Daarbij is het ook mogelijk om kleine proefdieren te vervoeren aangezien de Dragon een licht lifesupport-systeem heeft. Naast een drukcabine heeft de Dragon ook een "none-pressurized" achterbak waarin grotere onderdelen voor het ISS vervoerd kunnen worden. Verder heeft de Dragon een hitteschild en is het daarmee het enige vrachtschip dat vracht (o.a. onderzoeksresultaten, defecte ruimtepakken, post) mee terug naar beneden brengt. Sinds 2017 worden reeds gevlogen Dragons opgeknapt en hergebruikt. Eerder werden al wel onderdelen uit reeds gevlogen Dragons hergebruikt.

Vluchtnummers[bewerken | brontekst bewerken]

SpaceX en Orbital Sciences hielden beiden de namen CRS-1, CRS-2, CRS-3... aan. Om duidelijk te hebben over welke vlucht het gaat houdt NASA voor SpaceX SPX-1, SPX-2 SPX-3 aan en voor Orbital Sciences ORB-1, ORB-2, ORB-3. Begin 2015 zo'n twee maanden na vlucht ORB-3 fuseerde Orbital Sciences met Alliant Techsystems tot Orbital ATK. Volgende vluchten worden sindsdien OA-4, OA-5, OA-6... genummerd. Vlucht OA-5 en vlucht OA-6 zijn na het ORB-3 ongeluk echter in omgekeerde volgorde op het manifest gekomen. De vluchtnamen van de Cygnus zijn sinds bevoorradingsvlucht 10 weer veranderen omdat Orbital ATK door Northrop Grumman is overgenomen en sinds 6 juni 2018 Northrop Grumman Innovation Systems heet. Volgende missies heten NG-10E, NG-11E, NG-12 etc... de "E" die aan sommige vluchtnummers is toegevoegd staat voor extended oftewel het verlengde CRS-1-contract.

Kosten[bewerken | brontekst bewerken]

Het spaceshuttleprogramma was erg duur. Volgens berekeningen van Edgar Zapata uit 2017 kost het CRS-programma een derde tot de helft van wat het had gekost om het iss te bevoorraden met de ruimteveren en de Multi-Purpose Logistics Module. Bevoorrading door SpaceX zou 89.000 dollar per kilogram vracht kosten. Bij Orbital ATK is dat 135.000 dollar per kilogram vracht zijn. Onder een doorgezet Spaceshuttleprogramma zou dat 275.000 dollar per kilogram vracht zijn geweest.[1]

Problemen[bewerken | brontekst bewerken]

Bij beide bedrijven mislukte één CRS-missie. Daarnaast heeft SpaceX een flinke vertraging opgelopen nadat ze hun Falcon 9 aan de grond moesten houden als gevolg een explosie tijdens een voorbereidings test voor een andere klant.

ORB-3[bewerken | brontekst bewerken]

Missie Orb-3 (ook bekend als Orbital Sciences CRS-3) ging op 29 oktober 2014 mis toen na 13 seconden de er een explosie in de AJ26 hoofdmotor van de Antares plaatsvond waarna de raket terug op de lanceerplaats viel en volledig explodeerde. Dit had ook grote schade aan de lanceerinstallatie op Wallops Island tot gevolg. De Antares werd aan de grond gehouden tot de oorzaak duidelijk en verholpen was. Tevens moest de lanceerplaats grotendeels herbouwd worden. Daarom werd voor de vluchten AO-4 en AO-6 een Atlas V geboekt. Orbital ATK had geen vertrouwen meer in de AJ26 motoren (dit waren gemodificeerde Russische NK-33's uit de jaren 1960 die van het Sovjet maanprogramma over waren) en besloot een reeds geplande upgrade van de Antares versneld door te voeren. Op 17 oktober 2016 vloog de Antares 200 met missie AO-5 voor het eerst. Deze heeft een RD-181 als hoofdmotor.

SPX-7[bewerken | brontekst bewerken]

1rightarrow blue.svg Zie Ongeluk met SpaceX-vlucht CRS-7 voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Op 28 juni 2015 viel de tweede trap van de Falcon 9-raket, die een Dragon voor vlucht SPX-7 (ook bekend als SpaceX CRS-7) naar het ISS moest brengen, uitelkaar. De oorzaak werd snel gevonden in een ondeugdelijke stang die helium flessen op hun plaats houden. SpaceX hield zijn raketten een half jaar aan de grond. En pas in april 2016 vloog er weer een Dragon naar het ISS.

Het verlies van twee CRS-missies binnen acht maanden was extra lastig omdat in diezelfde periode ook een Russische Progress (Progress M-27M) verloren ging. Daardoor liep de voedselvoorraad in het ISS terug van meer dan zes maanden naar zo'n drie maanden.

Inzet Atlas V[bewerken | brontekst bewerken]

Na het ongeluk met vlucht Orb-3 dat het gevolg van een defect in de Antares 100-draagraket was, werden de Cygnus-vluchten AO-4 en AO-6 met een Atlas V van United Launch Alliance gelanceerd. Hoewel Orbital ATK de verbeterde Antares-200 in oktober 2016 weer lanceerde (missie AO-5) besloot NASA missie AO-7 (april 2017) weer door de krachtigere Atlas-V te laten lanceren. Daardoor kon er meer vracht mee aanboord van de Cygnus. Iets wat nodig was omdat SpaceX de Falcon 9 en daarmee tevens de Dragon als gevolg van de Amos-6 explosie enkele maanden aan de grond hield en het ISS een bevoorradingsachterstand dreigde op te lopen.

CRS fase 2[bewerken | brontekst bewerken]

Het was de bedoeling om CRS fase 1 tot 2017 te laten duren, en dan nieuwe contracten in te laten gaan. Om bedrijven die nieuwe ontwerpen voor ruimtevrachtschepen indienden meer tijd te geven werd CRS 1 met twee jaar verlengt en werden extra CRS1 vluchten geboekt.
Voor CRS2 werden SpaceX en Orbital ATK (inmiddels na overname Northrop Grumman Innovation Systems alias NGIS geworden en na reorganisatie va. 2020 Northrop Grumman Space Division) wederom gecontracteerd.

SpaceX zal een vrachtuivoering van de Dragon 2 gebruiken. Het belangrijkste verschil is dat die volautomatisch kan aanmeren bij het ISS zonder gebruik van een robot-arm te maken. Nadeel is wel dat de daarvoor gebruikte International Docking Adapter een kleinere toegang biedt en sommige vrachten daar niet door passen. NASA behoudt daarom de mogelijkheid om een Dragon 1 te boeken.

NGIS zette vooral in op een verbeterde Antares-raket die een zwaarder beladen Cygnus in de ruimte kan brengen en middels een late loader en een verbeterde neuskegel kort voor de lancering nog toegang tot de capsule biedt zodat er nog vracht aan boord is te brengen.

Daarnaast werd Sierra Nevada Corporation met een vrachtuitvoering van de Dream Chaser geselecteerd. Boeing's CST-100-cargo werd niet geselecteerd.

Iedere contractant kreeg minimaal zes bevoorradingsmissie toegewezen. De eerste bevoorradingsvlucht onder het CRS2-contract is Cygnus missie NG-12 die op 2 november 2019 werd gelanceerd.

Functie van de Dream Chaser[bewerken | brontekst bewerken]

De Dream Chaser is een klein ruimtevliegtuig dat op verschillende draagraketten kan worden gelanceerd en op de spaceshuttle-landingsbaan van het Kennedy Space Center. Voor de testvluchten wordt de Atlas V als draagraket gebruikt en voor de eerste zes missionaire vluchten zal dat de Vulcan zijn.

De toevoeging van de Dream Chaser-cargo heeft als voordeel dat sommige onderzoeksresultaten vrijwel direct na de landing van boord kunnen worden gehaald en uitgelezen. Dat betekent dat ze in een gunstig geval zes uur na afkoppeling van het ISS in een laboratorium op aarde zijn. Dit kan met de Dragon niet zo snel omdat Dragons in zee landen en eerst aan boord van een schip en daarna aan land gebracht moeten worden. Ook wordt de vracht tijdens de terugkeer in de dampkring en de landing aan hoogstens 1,5 g blootgesteld. Dat is veel minder dan bij verticaal landende ruimtecapsules het geval is. SNC’s eerste CRS-missie wordt in 2021 verwacht.

CRS2 zal in elk geval van 2019 tot 2024 lopen.

Lijst met COTS en CRS missies[bewerken | brontekst bewerken]

Contractant en missienummer Lanceerdatum en platform Gebruikt gebruikt voertuig en draagraket Opmerkingen Resultaat
SpaceX
COTS Demo Flight 1
8 december 2010
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 1.0
Eerste Dragon-missie (zonder kofferbak), tweede Falcon 9-lancering Succes
SpaceX
COTS Demo Flight 2+
22 mei 2012
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 1.0
COTS-testvlucht. Eerste Dragon-missie met het complete ruimtevaartuig, eerste rendez-vous-missie en eerste koppeling met het ISS Succes
SpaceX
SpX-1
8 oktober 2012
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 1.0
Eerste CRS-missie, eerste niet-demo-vlucht Succes
SpaceX
SpX-2
1 maart 2013
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 1.0
Succes
Orbital Sciences
Cygnus Orb D1
18 september 2013
MARS LP-0A
Cygnus Antares 110 COTS-testvlucht Succes
Orbital Sciences
ORB-1
9 januari 2014
MARS LP-0A
Cygnus
Antares 120
Eerste missionaire Cygnus vlucht Succes
SpaceX
SpX-3
18 april 2014
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 1.1
Succes
Orbital Sciences
ORB-2
13 juli 2014
MARS LP-0A
Cygnus
Antares 120
Succes
SpaceX
SpX-4
21 december 2014
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 1.1
Succes
Orbital Sciences
ORB-3
13 juli 2014
MARS LP-0A
Cygnus
Antares 130
Raket explodeerde enkele tientallen meters boven het lanceerplatform en viel terug waardoor het platform zwaar beschadigd raakte. De oorzaak was waarschijnlijk metaalmoeheid in een turbopomp van een van de AJ-26 raketdmotoren. Dat kon echter niet onomstotelijk bewezen worden. Mislukt
SpaceX
SpX-5
10 januari 2015
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 1.1
Succes
SpaceX
SpX-6
14 april 2015
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 1.1
Succes
SpaceX
SpX-7
28 juni 2015
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 1.1
Na 2:19 minuten explodeerde de raket. Onder meer de IDA-1 International Docking Adapter, een internationaal aanmeersysteem voor het ISS ging verloren. Mislukt
Orbital ATK
OA-4
6 december 2015
CCAFS SLC-41
Cygnus
Atlas V-401
Succes
Orbital ATK
OA-6
23 maart 2016
CCAFS SLC-41
Cygnus
Atlas V-401
Ondanks defect dat eerste rakettrap te vroeg uitschakelde door de overcapaciteit van de tweede trap en automatische herberekening toch in de juiste baan gebracht. Aan boord was o.a. Het Saffire I-experiment dat tijdens de eerste post-ISS-missie van een Cygnus werd uitgevoerd. Succes
SpaceX
SpX-8
8 april 2016
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 FT
Vervoerde o.a. BEAM, een door Bigelow Aerospace ontwikkelde testuitvoering van een opblaasbare ruimtestationmodule die aan het ISS gekoppeld werd. De Dragon landde op 11 mei 2016. Ook nam hij voor het eerst sinds een jaar weer een flinke vracht van zo'n 1.500 kg aan onderzoeksresultaten mee terug naar aarde. Succes
SpaceX
SpX-9
18 juli 2016
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 FT
Bracht o.a. de IDA-2 naar het ISS. Landde op 26 augustus 2016. Succes
Oribital ATK
OA-5
17 oktober 2016
MARS LP-0A
Cygnus
Antares 230
Eerste lancering van de verbeterde Antares 200 serie raketten met nieuwe hoofdmotoren. Aanboord was o.a. Saffire II-experiment Succes
SpaceX
SpX-10
19 februari 2017
KSC LC-39A
Dragon
Falcon 9 FT
Aan boord o.a. SAGE III. Eerste poging tot aanmeren bij ISS op 22 februari afgebroken omdat de Dragon problemen had met de uitwisseling van gps gegevens tussen de Dragon en het ISS te maken zat in vernieuwde software van het ISS. Nadat deze software was aangepast koppelde de Dragon de volgende dag met succes aan. Afkoppeling en landing waren op 19 maart 2017. Succes
Orbital ATK
OA-7
18 april 2017
CCAFS SLC-41
Cygnus
Atlas V-401
Aan boord was o.a. Saffire III-experiment Succes
SpaceX
SpX-11
3 juni 2017
KSC LC-39A
Dragon
Falcon 9 FT
Eerste hergebruik van een Dragon. Deze vloog eerder missie CRS-4[2]. Dit was de 100e raketlancering vanaf platform LC-39A. Afkoppeling en landing op 3 juli 2017. Succes
SpaceX
SpX-12
14 augustus 2017
KSC LC-39A
Dragon
Falcon 9 FT
Laatste nieuwe Dragon 1[3], Eerste Falcon 9 Block-4 lancering. Aangemeerd op 16 augustus 2017. Afkoppeling en landing op 17 september 2017 Succes
Oribital ATK
OA-8E
12 november 2017
MARS LP-0A
Cygnus
Antares 230
Bracht 12 CubeSats in hun baan met NASA’s Nanoracks systeem na afkoppeling op 6 december 2017. Keerde op 18 december 2017 terug in de dampkring. Succes
SpaceX
SpX-13
15 december 2017
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 FT
Deze Dragon werd eerder voor CRS-6 gebruikt. De eerste trap van de Falcon 9 is eerder gebruikt voor CRS-11. Afkoppeling en landing op 13 januari 2018. Succes
SpaceX
SpX-14

2 april 2018
CCAFS SLC-40[4]
Dragon
Falcon 9 FT
Dragon vloog eerder missie CRS-8 Falcon9-booster vloog eerder CRS-12 aangemeerd bij ISS op 4 april 2018 afkoppeling en landing op 5 mei 2018. Succes
Oribital ATK
OA-9E
21 mei 2018
MARS LP-0A
Cygnus
Antares 230
Eerste Amerikaanse reboost van het ISS ooit. Na afkoppeling op 15 juli 2018 werden 6 Cubesats in hun baan afgezet. Op 30 juli 2018 keerde de Cygnus terug in de atmosfeer en verbrandde.[5] Succes
SpaceX
SpX-15

29 juni 2018
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 FT
Booster B1045 werd enkele maanden eerder gebruikt voor de lancering van NASA’s TESS-ruimtetelescoop. Het was de laatste lancering van een Falcon 9-Full Trust, de tweede trap was al naar Block-5 specificaties uitgevoerd. Afkoppeling en landing op 3 Augustus 2018. Succes
Northrop Grumman
NG-10E
17 november 2018
MARS LP-0A
Cygnus
Antares 230
19 november met succes bij ISS aangekoppeld, afgekoppeld op 8 februari 2019. In de daarop volgende zeventien dagen heeft de Cygnus een aantal kleine satellieten in hun baan afgezet. Op 25 februari 2019 om 09:05 UTC is de Cygnus teruggekeerd en verbrand in de atmosfeer.[6] Succes
SpaceX
SpX-16
5 december 2018
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 B5
Eerste Dragonlancering op een Falcon 9-Block 5. De boosterlanding mislukte door een defect. Aangemeerd op 8 december. Even voor middernacht (UTC) afgekoppeld op 13 januari 2019 landing enkele uren later op 14 januari. Succes
Northrop Grumman
NG-11E
17 april 2019
MARS LP-0A
Cygnus
Antares 230
De eerste keer dat er “late loading” bij een Cygnus werd toegepast. Door het nieuwe type neuskegel van de Antares-raket was dit mogelijk. De Antares raket bracht ook 60 ThinSats en een CubeSat in de ruimte. Afgekoppeld van het ISS op 6 augustus 2019, waarna een betrekkelijk lange vervolgmissie van een maand werd gestart. Op 6 december 2019 na totaal 230 dagen in de ruimte teruggekeerd en verbrand in de atmosfeer. Succes
SpaceX
SpX-17
4 mei 2019
6:48 UTC
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 B5
Afgekoppeld en geland op 3 juni 2019. Dezelfde Falcon 9 booster is ook voor vluchten CRS-18 en CRS-19 gereserveerd. Succes
SpaceX
SpX-18
25 juli 2019
22:01 UTC
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 B5
Bracht onder anderen de IDA-3 docking adapter naar het ISS. Uitgerust met 4 hitteschildtegels die zijn ontworpen voor Starship. Afkoppeling en landing op 27 augustus 2019 Succes.
Northrop Grumman
NG-12
2 november 2019
MARS LP-0A
Cygnus
Antares 230+
eerste CRS2 vlucht Onderweg
SpaceX
SpX-19
5 december 2019
17:29:23 UTC
CCAFS SLC-40
Dragon
Falcon 9 B5
Afkoppeling en landing gepland voor 6 januari 2020 Onderweg
Geboekte vluchten
SpaceX
SpX-20
Staat gepland voorop zijn vroegst
maart 2020
Dragon
Falcon 9 B5
voor zover bekend de laatste Dragon 1 vlucht. Laatste vlucht onder het CRS1-contract.
SpaceX
SpX-21
Staat gepland voor
2020
CCAFS SLC-40 of KSC LC-39A
Cargo Dragon
Falcon 9 B5
Eerste Cargo Dragon vlucht.
SpaceX
SpX-22
CCAFS SLC-40 of KSC LC-39A Cargo Dragon
Falcon 9 B5
SpaceX
SpX-23
CCAFS SLC-40 of KSC LC-39A Cargo Dragon
Falcon 9 B5
SpaceX
SpX-24
CCAFS SLC-40 of KSC LC-39A Cargo Dragon
Falcon 9 B5
SpaceX
SpX-25
CCAFS SLC-40 of KSC LC-39A Cargo Dragon
Falcon 9 B5
SpaceX
SpX-26
CCAFS SLC-40 of KSC LC-39A Cargo Dragon
Falcon 9 B5
Northrop Grumman
NG-13
MARS LP-0A Cygnus
Antares 230+
Northrop Grumman
NG-14
MARS LP-0A Cygnus
Antares 230+
Northrop Grumman
NG-15
MARS LP-0A Cygnus
Antares 230+
Northrop Grumman
NG-16
MARS LP-0A Cygnus
Antares 230+
Northrop Grumman
NG-17
MARS LP-0A Cygnus
Antares 230+
Sierra Nevada
Demo 1
CCAFS SLC-41 Dream Chaser Cargo
Atlas V-552
testvlucht
Sierra Nevada
Demo 2
CCAFS SLC-41 Dream Chaser Cargo
Atlas V-552
testvlucht
Sierra Nevada
SN-1
2021
CCAFS SLC-41
Dreamchaser Cargo
Vulcan-542
Eerste missionaire vlucht.
Sierra Nevada
SN-2
CCAFS SLC-41 Dreamchaser Cargo
Vulcan-542
Sierra Nevada
SN-3
CCAFS SLC-41 Dream Chaser Cargo
Vulcan-542
Sierra Nevada
SN-4
CCAFS SLC-41 Dream Chaser Cargo
Vulcan-542
Sierra Nevada
SN-5
CCAFS SLC-41 Dream Chaser Cargo
Vulcan-542
Sierra Nevada
SN-6
CCAFS SLC-41 Dream Chaser Cargo
Vulcan-542

Trivia[bewerken | brontekst bewerken]

Voor het ontwikkelen en vervoeren van bemanningen van en naar het ISS met commerciële ruimteschepen, heeft NASA een soortgelijk ontwikkelingsprogramma opgezet. Het Commercial Crew Development-programma. Dit wordt opgevolgd door het Commercial Crew-programma waaronder in 2019 de eerste missionaire vluchten plaatsvinden. Ook laat NASA op eenzelfde wijze bevoorradingsmaanlanders ontwikkelen onder het Commercial Lunar Payload Services-programma.

Externe link[bewerken | brontekst bewerken]