SpaceX Dragon

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Dragon
Dragon nadert het ISS tijdens de COTS Flight 2-demonstratiemissie in mei 2012.
Dragon nadert het ISS tijdens de COTS Flight 2-demonstratiemissie in mei 2012.
Algemene informatie
Organisatie SpaceX
Gelanceerd met Falcon 9
Missielengte 1 week tot 2 jaar
Portaal  Portaalicoon   Heelal
Ruimtevaart

Dragon, ook bekend als Dragon 1 of Cargo Dragon is een herbruikbaar ruimtevaartuig ontwikkeld door het Amerikaanse ruimtevaartbedrijf SpaceX. Met zijn eerste onbemande vlucht in december 2010 werd Dragon het eerste commerciële ruimtevaartuig dat succesvol op aarde terugkeerde. Op 25 mei 2012 voltooide een onbemande Dragon-variant als eerste commerciële ruimtevaartuig een rendez-vous met het ISS.

NASA heeft SpaceX gecontracteerd om met de Dragon vracht naar het ISS te brengen onder het CRS-1 contract van het Commercial Resupply Services-programma. Regelmatige vluchten staan gepland sinds oktober 2012. SpaceX heeft dertien stuks van dit type ruimtevaartuig gebouwd, waarvan er één verloren ging.

Het hitteschild van Dragon is tevens ontworpen om re-entry-snelheden van mogelijke maan- of Marsvluchten te weerstaan.

Algemene kenmerken[bewerken]

De drukcabine (rood) en de drukloze kofferbak (oranje) van Dragon

Dragon bestaat uit een aerodynamische neuskap die tijdens de lancering na de het passeren van de Kármánlijn wordt weggeschoten, een conventionele stompe ballistische capsule en een "kofferbak" met twee zonnepanelen. De capsule bevat een PICA-X-hitteschild om de capsule te beschermen tijdens de terugkeer in de atmosfeer van de aarde. De Dragon-capsule is herbruikbaar en kan meerdere missies vliegen. De kofferbak scheidt zich echter voor de terugkeer af en verbrandt in de aardse atmosfeer.

Het Dragon-ruimtevaartuig wordt gelanceerd met behulp van een Falcon 9-draagraket. De capsule zelf is uitgerust met 18 kleine Draco-motoren om te kunnen sturen. De Dragon-capsule landt aan parachutes in zee en wordt vervolgens per schip naar land gebracht. De Dragon is uitgerust met een klein lifesupportsysteem, maar dat is bedoeld om proefdieren van frisse lucht te voorzien. Voor mensen is dit volstrekt onvoldoende.

Tot nog toe (maart 2017) landden alle Dragons in de Grote Oceaan. SpaceX is bezig met de uitbreiding van hun landingscomplex Landing zone 1 (vroeger Lanceercomplex 13) op het Cape Canaveral Air Force Station met nog twee landingsplaatsen en een tijdelijke Dragon Processing Facility waarin gelande Dragons worden gelost. Het is de bedoeling dat Dragons dan voor de kust van Cape Canaveral in de Atlantische oceaan landen en zo snel mogelijk kunnen worden gelost.

Naam[bewerken]

De directeur van SpaceX, Elon Musk, noemde het ruimtevaartuig naar het lied Puff, the Magic Dragon van Peter, Paul and Mary uit 1963, naar verluidt als reactie op critici die van mening waren dat zijn ruimtevluchtprojecten onmogelijk zijn.

Productie[bewerken]

In december 2010 was SpaceX in staat om elke drie maanden een nieuwe Dragon en Falcon 9 af te leveren. In 2012 liep dit op naar één per zes weken. Anno 2016 levert SpaceX iedere twee weken een nieuwe Falcon 9 op. Anno 2017 worden geen nieuwe Dragon 1-capsules meer gebouwd. In plaats daarvan worden gebruikte Dragons opgeknapt en hergebruikt.

Herbruikbaarheid[bewerken]

SpaceX was van plan om al in 2016 voor het eerst een gebruikte en opgeknapte Dragon opnieuw naar het ISS te lanceren. Door het ongeluk met vlucht Amos-6 werd dit vertraagd tot april 2017. Gebruikte Dragons worden tot de drukcabine toe gestript, en vervolgens worden de onderdelen waar dat mogelijk is na revisie weer teruggeplaatst. Eerder werden al wel onderdelen uit gebruikte Dragons hergebruikt. De invloed van (zout) zeewater op metalen onderdelen is de meest destructieve factor tijdens een missie. Het is om deze reden dat SpaceX bij de opvolger van de Dragon (Dragon 2) inzet op landing op land. Naar alle waarschijnlijkheid worden er geen nieuwe Dragons (v1) meer gebouwd.

Projecten[bewerken]

NASA Commercial Resupply Services-programma[bewerken]

De ontwikkeling van de Dragon-capsule begon eind 2004. In 2005 begon NASA het Commercial Orbital Transportation Services (COTS)-programma waarmee het op zoek ging naar een commercieel ISS-bevoorradingsschip om de in 2011 gepensioneerde Space Shuttle te vervangen. Het Dragon-ruimtevaartuig was onderdeel van het voorstel dat SpaceX in maart 2006 naar NASA stuurde.

Een Dragon-drukcabine tijdens een test in 2008
Het DragonEye-systeem op Space Shuttle Discovery tijdens STS-133

Op 18 augustus 2006 maakte NASA bekend dat het SpaceX, samen met Kistler Aerospace, had uitgekozen om een vrachtdienst naar het ISS te ontwikkelen. Het oorspronkelijke plan omvatte drie demonstratievluchten met de Dragon-capsule, die uitgevoerd zouden worden tussen 2008 en 2010. SpaceX en Kistler zouden respectievelijk 278 miljoen dollar en 207 miljoen dollar krijgen, als ze aan alle NASA-eisen zouden voldoen. Iets was Kistler niet lukte, waarna hun contract in 2007 werd verbroken. NASA kende het vervolgens toe aan Orbital Sciences.

NASA kende op 23 december 2008 een 1,6 miljard dollar omvattend Commercial Resupply Services (CRS)-contract toe aan SpaceX, met de mogelijkheid om het contract uit te breiden tot een maximum van 3,1 miljard dollar. Het contract voorziet in 12 vluchten naar het ISS met minimaal 20.000 kg vracht.

De belangrijkste nabijheidssensor van het Dragon-ruimtevaartuig, de DragonEye, werd begin 2009 getest tijdens de STS-127-missie. Het was bevestigd op Space Shuttle Endeavour en werd gebruikt tijdens de nadering van het internationaal ruimtestation ISS. Het COTS-communicatiesysteem (CUCU) en het besturingspaneel (CCP) werden eind 2009 bij het ISS bezorgd door STS-129. Het CUCU stelt het ISS in staat met Dragon te communiceren en het CCP geeft de ISS-bemanning de mogelijkheid simpele besturingscommando's naar Dragon te sturen.

Demonstratievluchten[bewerken]

Dragon wordt door Canadarm2 aan het ISS gekoppeld.

Een eerste demonstratievlucht, boven op de Falcon 9, vond in juni 2010 plaats met een uitgeklede versie van de Dragon-capsule. Gedurende de vlucht werd voornamelijk aerodynamische data verzameld. De capsule was niet ontworpen om een re-entry te overleven. COTS Demo Flight 1, de eerste Dragon-vlucht met succesvolle terugkeer, vond plaats op 8 december 2010.

De tweede demovlucht, COTS 2+, begon op 22 mei 2012, nadat de eerste lanceerpoging op 19 mei, op het allerlaatste moment werd afgebroken door een defecte klep in de motor.[1] De ruimtetaxi werd door een Falcon 9-raket vanuit Cape Canaveral de hoogte ingestuwd en minder dan 10 minuten later zette de draagraket de Dragon-capsule af in haar baan om de aarde.[1] Eenmaal in deze baan voerde Dragon gedurende enkele dagen een serie tests uit, alvorens op 25 mei door de Canadese robotarm Canadarm2 aan het ISS gekoppeld te worden. De koppeling werd uitgevoerd door de Amerikaanse astronaut Don Pettit en de Nederlander André Kuipers. De lading betrof 544 kg aan voedsel en kleren. Na het uitladen van de vracht keerde Dragon op 31 mei terug naar de aarde met aan boord 660 kg aan experimenten en hardware.

CRS-1 Dragon-ontwerp[bewerken]

De CRS-1-variant van Dragon wordt met behulp van Canadarm2 aan het ISS gekoppeld. De capsule heeft geen eigen zuurstofvoorziening, maar circuleert in plaats daarvan frisse lucht uit het ISS. Gemiddeld zal Dragon tijdens een missie zo'n 30 dagen aan het ISS gekoppeld blijven, vergelijkbaar met de onbemande Japanse HTV. De CRS-1-capsule kan in zijn drukcabine 3310 kg vracht met een volume van 6,8 m3 naar het ISS vervoeren. Op de terugweg kan maximaal 2500 kg met eenzelfde volume worden meegenomen. De drukloze kofferbak van de CRS-1 Dragon kan 3310 kg vracht met een volume van 14 m3 vervoeren. Er kan 2600 kg afval worden meegenomen om bij de terugkeer in de dampkring te verbranden.

COTS/CRS-missies[bewerken]

Voor de missies die SpaceX onder NASA's Commercial Resuply Services-programma uitvoert hanteren NASA en SpaceX verschillende namen. SpaceX nummert de vluchten CRS-1, CRS-2 CRS-3... NASA gebruikt de code SPX-1, SPX-2, SPX-3... Dit is om verwarring met de CRS missies van Orbital Sciences te voorkomen. Die heetten voor NASA dan ook ORB-1, ORB-2, ORB-3 en sinds de fusie van Orbital Sciences met Alliance Techsystems waaruit in 2015 Orbital ATK ontstond: OA-4, OA-5, OA-6...

Onder het CRS-1 contract kreeg SpaceX in eerste instantie twaalf bevoorradingsmissies toebedeeld (SPX-1 t/m 12). In maart 2015 werd het CRS-1 contract verlengd met nog eens drie Dragon missies. En in januari 2016 kwamen daar nog eens vijf Dragon vluchten bij. Deze extra missies hadden als doel om ontwikkelaars voor CRS-2-contacten meer tijd te gunnen en zodoende hun plannen haalbaar te maken.

Opvolger[bewerken]

De Dragon wordt opgevolgd door de Dragon 2 waarvan twee uitvoeringen komen. De Crew Dragon-uitvoering is ontworpen om vanaf 2018 met maximaal zeven astronauten of een combinatie van mensen en vracht naar Low Earth Orbit (LEO) en terug te vliegen onder NASA's Commercial Crew-programma . De Cargo Dragon-uitvoering zal een uitgeklede versie van de Crew Dragon zijn die uiterlijk sterk op de Dragon 1 lijkt, maar op een aantal punten verbeterd is. Zo kan de Dragon 2-Cargo zelfstandig aanmeren bij een ruimtestation en is de neuskegel geen wegwerponderdeel meer maar een klep die kan worden geopend en gesloten. De Dragon 2-Cargo zal vanaf 2019 onder het CRS-2 contract vracht naar en van het ISS transporteren. Een aantal Dragon 2 technieken wordt ondertussen op Dragon 1-vluchten getest.

Lijst met Dragon-missies[bewerken]

De lijst bevat alleen de op dit moment geplande missies. Volgens de eerdere planning zouden alle COTS/CRS-missies vanaf Lanceercomplex 40 van het Cape Canaveral Air Force Station gelanceerd worden. Doordat SLC-40 echter zwaar beschadigd raakte bij het Amos-6-ongeluk, zullen in elk geval CRS-10, CRS-11 en CRS-12 vanaf LC-39A op het Kennedy Space Center gelanceerd worden. SLC-40 zal waarschijnlijk in de loop van september 2017 weer operationeel worden.

SpaceX is ook geselecteerd voor het tweede CRS-contract dat voorziet in bevoorradingsvluchten van 2019 tot en met 2024. Daarvoor zijn reeds zes missies vastgelegd. Daarvoor wordt de vrachtuitvoering van de Dragon 2 ingezet.

Missie Lanceerdatum Opmerkingen Resultaat
Testvluchten
COTS Demo Flight 1 8 december 2010 Eerste Dragon-missie (zonder kofferbak), tweede Falcon 9-lancering Succes
COTS Demo Flight 2+ 22 mei 2012 Eerste Dragon-missie met het complete ruimtevaartuig, eerste rendez-vous-missie en eerste koppeling met het ISS Succes
Commercial Resupply Services fase-1-vluchten
SpaceX-CRS-1 8 oktober 2012 Eerste CRS-missie, eerste niet-demo-vlucht Succes
SpaceX-CRS-2 1 maart 2013 Succes
SpaceX-CRS-3 18 april 2014 Succes
SpaceX-CRS-4 21 december 2014 Succes
SpaceX-CRS-5 10 januari 2015 Succes
SpaceX-CRS-6 14 april 2015 Succes
SpaceX-CRS-7 28 juni 2015 Na 2:19 minuten explodeerde de raket. Onder meer de IDA-1 International Docking Adapter, een internationaal aanmeersysteem voor het ISS ging verloren. Mislukt
SpaceX-CRS-8 8 april 2016 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-CRS-9 18 juli 2016 Bracht o.a. de IDA-2 naar het ISS. Landde op 26 augustus 2016. Succes
SpaceX-CRS-10 19 februari 2017 Eerste SpaceX-lancering vanaf LC-39A en voorlopig de laatste nieuwe Dragon. 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
SpaceX-CRS-11 3 juni 2017 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-CRS-12 14 augustus 2017 Laatste nieuwe Dragon 1[3], Eerste Falcon 9 Block-4 lancering. Aangemeerd op 16 augustus 2017. Afkoppeling en landing op 17 september 2017 Succes
Extra CRS fase-1-missies geboekt in maart 2015
SpaceX-CRS-13 Staat gepland voor
niet eerder dan
4 december 2017
eerste vlucht vanaf het gerepareerde SLC-40.
SpaceX-CRS-14 Staat gepland voor
februari 2018
SpaceX-CRS-15 Staat gepland voor
april 2018
Extra CRS fase-1-missies geboekt in januari 2016
SpaceX-CRS-16 Staat gepland voor
augustus 2018
SpaceX-CRS-17 Staat gepland voor
oktober 2018
SpaceX-CRS-18 Staat gepland voor
december 2018
SpaceX-CRS-19 Staat gepland voor
mei 2019
SpaceX-CRS-20 Staat gepland voor
eind 2019