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 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 International Space Station (ISS).

NASA heeft SpaceX gecontracteerd om met de Dragon vracht naar het ISS te brengen. Regelmatige vluchten staan gepland sinds oktober 2012. Tevens gaf NASA SpaceX in april 2011 een Commercial Crew Development (CCDev)-contract. De Dragon V2 is ontworpen om maximaal zeven astronauten of een combinatie van mensen en vracht naar Low Earth Orbit en terug te brengen. 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 neuskegel die wegschiet na de lancering, 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. Bij de eerste vluchten landt de Dragon-capsule in de Grote Oceaan en wordt vervolgens per schip naar land gebracht. SpaceX is echter van plan om bij de opvolger (Dragon v2) een intrekbaar landingsgestel te installeren en met behulp van acht extra sterke motoren op vaste grond te landen.

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 een per zes weken. Anno 2016 levert SpaceX iedere twee weken een nieuwe Falcon 9 op. Over Dragons zijn geen cijfers bekend.

Herbruikbaarheid[bewerken]

SpaceX is van plan om in 2016 voor het eerst een gebruikte en opgeknapte Dragon opnieuw naar het ISS te lanceren. Eerder werden al 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 v2) inzet op landing op land.

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 Dragon-ontwerp[bewerken]

De CRS-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-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 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.

Lijst met Dragon Missies[bewerken]

De lijst bevat alleen de op dit moment geplande missies. Volgens de huidige planning zullen alle COTS/CRS-missies vanaf Cape Canaveral Air Force Station gelanceerd worden.

Missie Lanceerdatum Opmerkingen Resultaat
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
SpaceX Crs-1 8 oktober 2012 Eerste CRS-missie, eerste niet-demo-vlucht
SpaceX Crs-2 1 maart 2013 Succes
SpaceX Crs-3 18 April 2014 Succes
SpaceX-Crs4 21 december 2014 Succes
SpaceX-Crs5 10 januari 2015 Succes
SpaceX-CRS6 14 April 2015 Succes
SpaceX-Crs7 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-Crs8 8 april 2016 Vervoerde o.a. BEAM, een door Bigelow Aerospace ontwikkelde testuitvoering van opblaasbare ruimtestationmodule die aan het ISS gekoppeld werd. De Dragon landde op 11 mei 2016. En nam voor het eerst sinds een jaar weer een flinke vracht van zo'n 1.500 kg aan onderzoeksresultaten mee terug naar aarde. Succes
SpaceX-Crs9 Staat gepland voor
16 juli 2016
Zal o.a. de IDA-2 naar het ISS brengen
SpaceX-Crs10 Staat gepland voor
21 oktober 2016
SpaceX-crs11 Staat gepland voor
1 februari 2017
SpaceX-Crs12 Staat gepland voor
8 april 2017
Extra CRS fase-1 missies geboekt in maart 2015
SpaceX-Crs13 2017 of later
SpaceX-Crs14 2017 of later
SpaceX-Crs15 2017 of later
Extra CRS fase-1 missies geboekt in januari 2016
SpaceX-Crs16 2017 of later
SpaceX-Crs17 2017 of later
SpaceX-Crs18 2017 of later
SpaceX-Crs19 2017 of later
SpaceX-Crs20 2017 of later

NASA Commercial Crew Development-programma[bewerken]

Dragon v2-ontwerp[bewerken]

Een Dragon v2 hangend aan een kabel tijdens een "hover test" in oktober 2015 waarbij de SuperDraco raketmotoren worden getest voor gedoceerd gebruik tijdens een landing.

Dragon v2, de bemande variant van Dragon, zal plaats bieden aan zeven bemanningsleden, of een combinatie van bemanning en vracht. Hij zal volledig automatisch aan het ISS kunnen koppelen, maar indien nodig kan de bemanning de besturing handmatig overnemen. Bij een standaardmissie zal de Dragon v2 gedurende 180 dagen gekoppeld blijven, maar dit kan verlengd worden tot maximaal 210 dagen, net als de Russische Sojoez. Groot verschil met de cargoversie van de Dragon is dat de Dragon v2 op land zal landen met behulp van de acht Super Draco raketmotoren. Dat zijn hypergolische raketmotoren die zijn gebaseerd op de Draco stuurmotoren van de Dragon en de Falcon 9 maar ruim honderdmaal zo krachtig zijn. Als back-up zal er ook een parachute landingssysteem zoals op de cargoversie op zitten. Deze Super Draco raketmotoren worden ook gebruikt als "Launch Abort System" (LAS) om bij problemen van de draagraket te kunnen ontsnappen. Hierin wijkt de Dragon v2 af van de Mercury, Gemini, Appollo, Orion en Sojoez capsules die als LAS een aparte Launch Escape-toren boven op de capsule hadden. In het geval dat een lancering wordt afgebroken met activering van het LAS wordt geland met de parachutes. Op de eerste vluchten zal de Dragon v2 nog met behulp van parachutes in zee landen, omdat het de veiligheid van de landing met SuperDraco's nog moet bewijzen. In eerste instantie werd door SpaceX gesproken over de DragonRider. Bij de presentatie van de ruimte capsule in mei 2014 werd de naam Dragon v2 bekendgemaakt [2]. In september 2014 contracteerde NASA SpaceX en concurrent Boeing (met het CST-100 ruimteschip) voor bemande vluchten naar het ISS vanaf 2017 voor het Commercial Crew programma[3]. SpaceX gebruikt in de media ook vaak de naam Crew Dragon aangezien een Dragon v2 in de toekomst ook als ruimtevrachtschip of in aangepaste vorm als Marslander (Red Dragon) gebruikt kan worden.

De eerste Dragon v2 test vluchten zijn een op 6 mei 2015 succesvol uitgevoerde onbemande "pad abort test"[4] , een onbemande "in flight abort test" (2e helft van 2015 verwacht) en eerste onbemande en bemande vluchten naar "low earth orbit" (2016 verwacht).

Op 27 april 2016 kondigde SpaceX op social media aan vanaf 2018 Red Dragons naar Mars te gaan sturen. Deze zullen op een Falcon Heavy worden gelanceerd en moeten de technologie voor al dan niet bemande Mars-landingen bewijzen.

Op een NASA-persconferentie op 18 mei 2012 bevestigde SpaceX dat het ernaar streeft de lanceerkosten voor bemande Dragon-vluchten 140 miljoen dollar (ca. 115 miljoen euro) te laten bedragen. Oftewel 20 miljoen dollar per stoel, indien alle zeven plekken bezet zijn. Dit in tegenstelling tot de kosten van de huidige Sojoez-lancering van 63 miljoen dollar per stoel.