El desarrollo del programa de tripulación comercial comenzó en la segunda ronda del programa de desarrollo de tripulación comercial (CCDev), que pasó de ser un programa de desarrollo de tecnología para vuelos espaciales tripulados a un programa de desarrollo competitivo que produciría la nave espacial que se utilizaría en el programa de tripulación comercial. . A partir de 2011, la NASA adquirió conceptos de proveedores privados para vehículos de la tripulación para transportar astronautas estadounidenses e internacionales hacia y desde la Estación Espacial Internacional (ISS). Los contratos operativos para volar astronautas se adjudicaron en septiembre de 2014 a SpaceX y Boeing . [1]
Cada compañía realizó un vuelo de prueba sin tripulación en 2019. El vuelo Crew Dragon Demo-1 de SpaceX de Dragon 2 llegó a la Estación Espacial Internacional en marzo de 2019 y regresó a través del aterrizaje en el Océano Atlántico. Debido a una anomalía del tiempo transcurrido de la misión , la prueba de vuelo orbital de Boeing de la nave espacial CST-100 Starliner no pudo llegar a la estación en diciembre de 2019, pero completó algunos objetivos de prueba y realizó un aterrizaje seguro con airbag. Debido a esto, Boeing y la NASA han acordado refutar la misión OFT en julio de 2021. [2] A la espera de la finalización de los vuelos de demostración, cada compañía está contratada para suministrar seis vuelos a la ISS. [3] El primer grupo de astronautas se anunció el 3 de agosto de 2018. [4] Se esperaba que ambas compañías lanzaran astronautas desde los EE. UU. Comenzando con SpaceX en mayo de 2020, pero el 6 de abril de 2020 se anunció que Boeing volvería a realizar su prueba de vuelo orbital. lo que significa que la prueba de vuelo de tripulación se lanzaría en 2021.
Requisitos
Los requisitos clave de alto nivel para los vehículos de la tripulación comercial incluyen:
- Entregue y devuelva de forma segura a cuatro miembros de la tripulación y su equipo a la Estación Espacial Internacional (ISS) [5] [6]
- Garantizar el regreso de la tripulación en caso de emergencia [5]
- Sirve como un refugio seguro las 24 horas en caso de una emergencia [5] [6]
- Capaz de permanecer acoplado a la estación durante 210 días [5] [6]
Descripción general del programa de desarrollo
Después del retiro de STS en 2011, la NASA no tenía vehículos domésticos capaces de lanzar astronautas al espacio. [7] La próxima gran iniciativa de vuelos espaciales tripulados se lanzará en 2022 como Artemis 2 en el Space Launch System . [8] Mientras tanto, la NASA continuó enviando astronautas a la ISS en asientos de naves espaciales Soyuz comprados a Rusia. [9] El precio ha variado con el tiempo, y el lote de asientos de 2016 a 2017 cuesta 70,7 millones de dólares por pasajero y vuelo. [10] La intención de CCDev es desarrollar capacidades comerciales seguras y confiables de lanzamiento de la tripulación de la ISS para reemplazar los vuelos Soyuz. CCDev siguió a los Servicios de Transporte Orbital Comercial (COTS), un programa de carga comercial de la ISS. [11] Los contratos CCDev se emitieron por hitos de precio fijo y pago por rendimiento. [12]
CCDev 1
La fase 1 de desarrollo de tripulaciones comerciales (CCDev 1) consistió en 50 millones de dólares otorgados en 2010 a cinco empresas estadounidenses para desarrollar conceptos y tecnologías de vuelos espaciales tripulados. [11] [13] [14] La NASA otorgó fondos de desarrollo a cinco empresas bajo CCDev 1:
- Blue Origin : $ 3.7 millones para un sistema de aborto de lanzamiento (LAS) 'empujador' y recipientes a presión compuestos . [15]
- Boeing : 18 millones de dólares para el desarrollo del CST-100 Starliner [16]
- Paragon Space Development Corporation : $ 1,4 millones para un sistema de soporte vital y control ambiental plug-and-play (ECLSS) Unidad de desarrollo de ingeniería del sistema de revitalización del aire (ARS). [17]
- Sierra Nevada Corporation : 20 millones de dólares para el desarrollo del Dream Chaser [18]
- United Launch Alliance : 6,7 millones de dólares para un sistema de detección de emergencias (EDS) para Atlas V de clasificación humana [19]
CCDev 2
El 18 de abril de 2011, la NASA otorgó casi $ 270 millones a cuatro compañías para desarrollar vehículos estadounidenses que pudieran transportar astronautas después del retiro de la flota del Transbordador Espacial. [20] Propuestas financiadas: [21]
- Blue Origin : $ 22 millones. Tecnologías en apoyo de un vehículo orbital de diseño de cono de nariz bicónico , incluido el sistema de aborto de lanzamiento de motores de oxígeno líquido / hidrógeno líquido . [22] [23]
- Sierra Nevada Corporation : $ 80 millones. Cazador de sueños
- SpaceX : $ 75 millones. Sistema de aborto de lanzamiento integrado de Dragon 2 [24]
- Boeing : 92,3 millones de dólares. Desarrollo adicional de CST-100 Starliner [25]
Propuestas seleccionadas sin financiación de la NASA:
- United Launch Alliance : ampliar el trabajo de desarrollo sobre la calificación humana del Atlas V [26]
- Alliant Techsystems (ATK) y Astrium propusieron el desarrollo de Liberty . [27] La NASA compartirá experiencia y tecnología. [28] [29]
- Excalibur Almaz Inc. estaba desarrollando un sistema tripulado con hardware modernizado de la era soviética destinado a vuelos turísticos a órbita. Un Acuerdo de Ley Espacial no financiado para establecer un marco para desarrollar aún más el concepto de nave espacial de EAI para el transporte de tripulaciones en órbita terrestre baja. [30] [31]
Propuestas no seleccionadas:
- Orbital Sciences propuso el vehículo avión espacial de cuerpo elevador Prometheus [32]
- Paragon Space Development Corporation propuso un desarrollo adicional del Sistema de Revitalización Aérea y Transporte de Tripulaciones Comerciales. [33]
- t / Space propuso una tripulación reutilizable de ocho personas o una nave espacial de transferencia de carga [34]
- United Space Alliance propuso volar comercialmente los dos vehículos del transbordador espacial restantes. [35]
CCiCap
La capacidad integrada de tripulación comercial (CCiCap) se llamaba originalmente CCDev 3. [36] Para esta fase del programa, la NASA quería que las propuestas fueran conceptos de operación completos, de extremo a extremo, incluyendo naves espaciales, vehículos de lanzamiento, servicios de lanzamiento, tierra y operaciones de la misión y recuperación. En septiembre de 2011, la NASA publicó un borrador de solicitud de propuestas (RFP). [37] La RFP final se publicó el 7 de febrero de 2012, y las propuestas debían presentarse el 23 de marzo de 2012. [38] [39] Los Acuerdos de la Ley del Espacio financiados se otorgaron el 3 de agosto de 2012 y se modificaron el 15 de agosto de 2013. [40] [41]
Las propuestas seleccionadas se anunciaron el 3 de agosto de 2012:
- Sierra Nevada Corporation: $ 212,5 millones. Cazador de sueños / Atlas V [40]
- SpaceX: $ 440 millones. Dragón 2 / Falcon 9 [40]
- Boeing: $ 460 millones. CST-100 Starliner / Atlas V [40]
Fase 1 de CPC
La primera fase del Contrato de Productos de Certificación (CPC) implicó el desarrollo de un plan de certificación con estándares de ingeniería, pruebas y análisis. [42] Los ganadores de la financiación de la fase 1 del CPC, anunciados el 10 de diciembre de 2012, fueron: [42]
- Sierra Nevada Corporation: $ 10 millones
- SpaceX: $ 9,6 millones
- Boeing: $ 9,9 millones
CCtCap - vuelos de tripulación adjudicados
La capacidad de transporte de tripulación comercial (CCtCap) es la segunda fase del CPC e incluyó el desarrollo final, las pruebas y las verificaciones para permitir vuelos de demostración con tripulación a la ISS. [42] [43] La NASA emitió el borrador de la Solicitud de propuestas (RFP) del contrato CCtCap el 19 de julio de 2013 con una fecha de respuesta del 15 de agosto de 2013. [43] El 16 de septiembre de 2014, la NASA anunció que Boeing y SpaceX habían recibido contratos para proporcionar servicios de lanzamiento tripulados a la ISS. Boeing podría recibir hasta 4.200 millones de dólares, mientras que SpaceX podría recibir hasta 2.600 millones de dólares. [1] En noviembre de 2019, la NASA publicó una primera estimación del costo por asiento: 55 millones de dólares para el Dragon de SpaceX y 90 millones de dólares para el Starliner de Boeing. Boeing también recibió 287,2 millones de dólares adicionales por encima del contrato de precio fijo. Los asientos de Soyuz tuvieron un costo promedio de 80 millones de dólares. [44] Sin embargo, ajustando la carga adicional transportada por el Starliner de Boeing dentro de su cápsula de tripulación, el costo ajustado por asiento es de aproximadamente $ 70 millones, que es aún más alto que el Crew Dragon de SpaceX incluso si el Dragon no lleva el equivalente a una quinta parte. pasajero en carga. [45] Tanto el CST-100 Starliner como el Crew Dragon volarán un vuelo sin tripulación, luego un vuelo de certificación con tripulación, luego hasta seis vuelos operativos a la ISS. [46] [47]
Cronología
Retrasos continuos
El primer vuelo del Programa de tripulación comercial estaba previsto para 2015, pero la financiación insuficiente provocó retrasos. [48] [49] [50] Cuando la nave espacial entró en la fase de prueba y producción, los problemas técnicos también han causado retrasos, especialmente el sistema de paracaídas, la propulsión y el sistema de aborto de lanzamiento de ambas cápsulas. [51]
Problema de la válvula Starliner
Explosión de Crew Dragon
El 20 de abril de 2019, surgió un problema durante una prueba de fuego estático de Crew Dragon. [52] El accidente destruyó la cápsula que estaba prevista para la prueba de suspensión en vuelo (IFAT). [53] SpaceX confirmó que la cápsula explotó. [54] La NASA ha declarado que la explosión retrasará el aborto en vuelo planeado y las pruebas orbitales tripuladas. [55]
Vuelo tripulado Crew Dragon
El 30 de mayo de 2020, dos astronautas fueron lanzados a la ISS con un Crew Dragon como parte de Crew Dragon Demo-2 . El final y el aterrizaje seguro de la Demo-2 el 2 de agosto de 2020 marcó el primer aterrizaje en 45 años para los astronautas de la NASA desde la primera misión espacial internacional Apollo – Soyuz EE.UU. / URSS en julio de 1975, así como el primer aterrizaje de una nave espacial de la tripulación. en el Golfo de México.
Fondos
El primer vuelo del Programa de tripulación comercial estaba previsto para 2015, pero la financiación insuficiente provocó retrasos. [48] [50] Para el presupuesto del año fiscal (AF) 2011, se solicitaron 500 millones de dólares para el programa CCDev, pero el Congreso otorgó solo 270 millones de dólares. [56] Para el presupuesto del año fiscal 2012, se solicitaron 850 millones de dólares y se aprobaron 406 millones de dólares. [49] Para el presupuesto del año fiscal 2013, se solicitaron 830 millones y se aprobaron $ 488 millones. [57] Para el presupuesto del año fiscal 2014, se solicitaron $ 821 millones y se aprobaron $ 696 millones. [48] [58] En el año fiscal 2015, se solicitaron $ 848 millones y se aprobaron $ 805 millones, o el 95%. [59] El 14 de noviembre de 2019, el inspector general de la NASA publicó un informe de auditoría que enumeraba los precios por asiento de $ 90 millones para Starliner y $ 55 millones para Dragon Crew. Con estos, el precio de Boeing es más alto de lo que la NASA ha pagado a la corporación espacial rusa, Roscosmos, por los asientos de la nave espacial Soyuz para llevar a los astronautas estadounidenses y de países socios a la estación espacial. El informe también establece que la NASA acordó pagar $ 287.2 millones adicionales por encima de los precios fijos de Boeing para mitigar una brecha percibida de 18 meses en los vuelos de la ISS previstos en 2019 y para garantizar que el contratista continúe como un segundo proveedor de tripulación comercial, sin ofrecer oportunidades similares a SpaceX. . [60] El 18 de noviembre de 2019, Jim Chilton de Boeing respondió que el informe del inspector general no enumeraba las características positivas de Starliner y objetó el precio por asiento, ya que creen que el costo es inferior a 90 millones de dólares dada su capacidad de carga. El razonamiento de Boeing para la financiación adicional se debió a un inicio más tardío de su desarrollo que SpaceX con plazos comparables. Boeing también declaró que se comprometió con el programa. [61] La financiación de todos los contratistas de tripulaciones comerciales para cada fase del programa CCP es la siguiente: los valores de CCtCap son máximos e incluyen vuelos operativos posteriores al desarrollo. [ cuantificar ]
Ronda (años) | CCDev1 [62] (2010-2011) | CCDev2 [63] [64] (2011-2012) | CCiCap [40] [41] (2012-2014) | CPC1 [42] (2013-2014) | CCtCap [47] (2014-actual) | Agregar. Fondo. [65] (2019) | Total (2010-actual) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Fabricantes de naves espaciales | |||||||
Boeing | 18,0 | 112,9 | 480,0 | 9,9 | 4.200,0 | 287,2 | 5.108,1 |
SpaceX | - | 75,0 | 460,0 | 9,6 | 2.600,0 | - | 3.144,6 |
Corporación Sierra Nevada | 20,0 | 105,6 | 227,5 | 10.0 | - | - | 362.1 |
Origen azul | 3,7 | 22,0 | - | - | - | - | 25,7 |
Fabricantes de vehículos y equipos de lanzamiento | |||||||
Alianza de lanzamiento unida | 6,7 | - | - | - | - | - | 6,7 |
Corporación de Desarrollo Espacial Paragon | 1.4 | - | - | - | - | - | 1.4 |
Total: | 49,8 | 315,5 | 1.167,5 | 29,6 | 6.800,0 | 287,2 | 8.648,6 |
Misiones
Misión | Parche | Astronave | Descripción | Tripulación | Fecha | Salir |
---|---|---|---|---|---|---|
Prueba de aborto de almohadilla Dragon 2 | Dragon 2 C201 DragonFly (1) | Prueba de aborto con plataforma, Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, Florida | Ninguno | 6 de mayo de 2015 | Éxito | |
Crew Dragon Demo-1 | Dragón 2 C204 (1) | Vuelo de prueba sin tripulación. DM-1 se lanzó el 2 de marzo de 2019 y se acopló al puerto de acoplamiento ISS PMA-2 / IDA-2 poco menos de 24 horas después del lanzamiento. El Dragón pasó cinco días atracado en la EEI antes de desacoplarse y aterrizar el 8 de marzo de 2019. | Ninguno | 2 de marzo de 2019 [66] | Éxito | |
Prueba de aborto de Boeing Pad | Nave espacial CST-100 Starliner 1 (1) | Prueba de aborto de almohadilla desenroscada | Ninguno | 4 de noviembre de 2019 | Éxito | |
Boe-OFT | Nave espacial CST-100 Starliner 3 Calypso (1) | Vuelo de prueba sin tripulación. Fue el primer vuelo de un Atlas V con una etapa superior Centaur de dos motores . Originalmente se planeó pasar ocho días atracado en la ISS antes de aterrizar. Sin embargo, Starliner no pudo reunirse con la estación debido a que la anomalía MET lo obligó a entrar en una órbita más baja de lo esperado. [67] La nave espacial regresó el 22 de diciembre de 2019 después de pasar dos días en órbita. Se propuso OFT-2 para cumplir con todos los objetivos. | Ninguno | 20 de diciembre de 2019 [68] | Fallo parcial debido a anomalía MET | |
Prueba de suspensión en vuelo de Crew Dragon | Dragón 2 C205 (1) | Un refuerzo Falcon 9 lanzó una cápsula Dragon 2 de LC-39A para realizar un aborto en vuelo poco después de Max q para probar el sistema de aborto de lanzamiento de Dragon 2. El aborto ocurrió 84 segundos después del lanzamiento y Dragon 2 se separó con éxito del Falcon 9 y se fue volando usando sus propulsores SuperDraco. El propulsor Falcon 9 se desintegró como resultado de las fuerzas aerodinámicas. Dragon 2 chapoteó nueve minutos después del lanzamiento después de desplegar con éxito sus cuatro paracaídas. | Ninguno | 19 de enero de 2020 | Éxito | |
Crew Dragon Demo-2 | Dragón 2 C206 Esfuerzo (1) | Vuelo de prueba con tripulación. Dragon 2 se lanzó con dos miembros de la tripulación y se acopló a la ISS unas 18 horas después. Dragon y su tripulación pasaron hasta 62 días a bordo de la ISS. [69] | Doug Hurley Bob Behnken | 30 de mayo de 2020 | Éxito | |
Boe-OFT 2 | Nave espacial CST-100 Starliner 2 (1) | Vuelo de prueba sin tripulación. Sugerido por Boeing y aprobado por la NASA el 6 de abril de 2020 debido a la falla parcial del software en el vuelo de prueba anterior de Starliner, en particular su falla para alcanzar o atracar con la ISS. | Ninguno | 30 de julio de 2021 [2] | Planificado | |
Boe-CFT | CST-100 Starliner | Vuelo de prueba tripulado extendido. | Michael Fincke Barry Wilmore Nicole Aunapu Mann | NET septiembre de 2021 [70] | Planificado |
Ver también
- Servicios de transporte orbital comercial
- Servicios de reabastecimiento comercial
- Sistema de acoplamiento de la NASA
- Vuelo espacial privado
- Revisión del Comité de planes de vuelos espaciales tripulados de los Estados Unidos
- Sucesores del transbordador espacial
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la propuesta pide el desarrollo de una nave espacial que podría enviarse al espacio en una variedad de vehículos de lanzamiento. ... "Hasta ocho tripulantes, arquitectura similar a Soyuz (elemento de tripulación reutilizable recuperable, módulo orbital / de carga desechable). Incorpora el sistema de aborto integral patentado de HMX (usa propelente OMS / RCS en motores de aborto separados). Puede volar en Atlas 401 [ una configuración para el cohete Atlas 5], F9 [Falcon 9 de SpaceX] o Taurus II (mejorado) pero con una capacidad de carga y tripulación reducida en este último vehículo. El objetivo es ser el proveedor con el precio más bajo por asiento. Recuperación nominal de tierras con respaldo de agua ".
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enlaces externos
- Página oficial del programa de tripulación comercial de la NASA
- Kit de prensa oficial de la NASA relacionado con el programa de tripulación comercial
- Biblioteca de documentos de tripulación comercial y carga en NASA.gov
- Acuerdos de la Ley Espacial CCDev 1
- Partners Mature Spacecraft Designs , actualización de video de la NASA, 14 de enero de 2014.
- Contrato Boeing CCtCap (redactado)
- Contrato SpaceX CCtCap (redactado)