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El Programa de Tripulación Comercial ( CCP ) es un programa de vuelos espaciales tripulados operado por la NASA , en asociación con los fabricantes aeroespaciales estadounidenses Boeing y SpaceX . El programa realiza rotaciones de tripulaciones entre las expediciones del programa de la Estación Espacial Internacional , transportando tripulaciones hacia y desde la Estación Espacial Internacional (ISS) a bordo de los primeros vuelos espaciales orbitales tripulados operados por compañías privadas . Reemplazando la dependencia de la NASA del programa Soyuz para transportar a sus astronautas a la ISS tras la jubilación de laSpace Shuttle , el programa de tripulación comercial enviará hasta cuatro astronautas a la ISS a la vez a bordo de una cápsula Boeing Starliner o SpaceX Crew Dragon , con una opción para un quinto pasajero disponible. Las naves espaciales Crew Dragon se lanzan al espacio sobre un vehículo de lanzamiento Falcon 9 Block 5 y regresan a la Tierra a través de un amerizaje en el Océano Atlántico . Las naves espaciales Starliner se lanzan sobre un vehículo de lanzamiento Atlas V N22 y regresan a tierra con bolsas de aire en uno de los cuatro sitios designados en el oeste de los Estados Unidos. La primera misión operativa de SpaceX en el programa se lanzó en noviembre de 2020, mientrasLa primera misión de Boeing se lanzará a fines de 2021.

El desarrollo del Programa de Tripulación Comercial comenzó en 2011 a través de un alcance del programa de Desarrollo de Tripulación Comercial (CCDev), una iniciativa de la Ley de Recuperación cuyo objetivo original era financiar el desarrollo del sector privado de tecnologías de vuelos espaciales tripulados. Si bien la NASA consideró previamente los vehículos con tripulación desarrollados internamente para realizar la rotación de la tripulación de la ISS, como el avión espacial Orbital y la nave espacial Orion , la agencia miró a la industria comercial para proporcionar transporte a la ISS, después de cancelar el programa Constellation y rediseñar Orion para tripulantes. exploración del espacio profundo solamente. Una serie de concursos abiertos durante los dos años siguientes vieron ofertas exitosas de Boeing, Blue Origin ,Sierra Nevada y SpaceX para desarrollar propuestas para vehículos de transporte de tripulaciones de la ISS. Boeing y SpaceX fueron finalmente seleccionados por la NASA en septiembre de 2014 para llevar astronautas a la ISS, aunque la decisión se encontró con un desafío legal infructuoso de Sierra Nevada. Las primeras misiones operativas del programa se planearon inicialmente para 2017, aunque numerosos problemas durante el diseño, las pruebas y la operación de la nave espacial y los vehículos de lanzamiento empujaron los primeros vuelos operativos a 2020, con la compra de asientos adicionales en la nave espacial Soyuz hasta la Soyuz MS-17. por la NASA para compensar los retrasos. El vuelo de prueba final de Crew Dragon se lanzó en mayo de 2020, mientras que el vuelo de prueba final de Starliner está previsto para su lanzamiento a mediados de 2021, antes de las primeras misiones operativas de las empresas.

Antecedentes [ editar ]

En 2004, la Comisión Aldridge , establecida por el presidente George W. Bush tras el desastre del transbordador espacial Columbia , pidió vuelos tripulados a la Luna con un vehículo de exploración de la tripulación en su informe final. [1] [2] Siguiendo la Ley de Autorización de la NASA de 2005 , se estableció el programa Constellation , [3] que preveía un Vehículo de Exploración de la Tripulación revisado llamado Orion que realizaba vuelos de rotación de la tripulación a la Estación Espacial Internacional (ISS) además de su exploración lunar. metas. [3][4] [5] Orion reemplazó al plano espacial orbital , [6] [7] que fue diseñado específicamente para la rotación de la tripulación de la ISS. [8] En 2009, la Comisión Augustine nombrada por el presidente Barack Obama encontró que la financiación y los recursos del programa eran insuficientes para ejecutar sus objetivos sin retrasos significativos en su calendario y un aumento de 3 mil millones de dólares en financiación, [9] lo que llevó a la NASA a comience a considerar alternativas al programa. [10] El programa Constellation se canceló oficialmente en 2010, [11] con la NASA reutilizando Orion para la exploración más allá de la Tierra, [12]y colaborando con socios comerciales para la rotación de tripulación de la ISS y otras actividades con tripulación en órbita terrestre baja después de la retirada del programa del transbordador espacial en 2011. [11] [13] [14] El nuevo arreglo, además, poner fin a la dependencia de la NASA el Roscosmos ' programa Soyuz para llevar a sus astronautas a la ISS. [15] [16]

Desarrollo [ editar ]

Premios CCDev [ editar ]

Dream Chaser de Sierra Nevada, uno de los tres finalistas en Desarrollo de Tripulación Comercial; su no selección resultó en una impugnación legal fallida por parte de Sierra Nevada

La Ley de Autorización de la NASA de 2010 asignó 1.300 millones de dólares para una expansión del programa de Desarrollo de Tripulación Comercial (CCDev) existente durante tres años. [11] Si bien la primera ronda de competencia del programa en 2010 se centró en la financiación del desarrollo de diversas tecnologías de vuelos espaciales tripulados en el sector privado como parte de la Ley de Recuperación y Reinversión Estadounidense , [17] [18] su segunda ronda, CCDev 2, se centró en propuestas de naves espaciales capaces de transportar astronautas hacia y desde la ISS. [19] [20] El concurso para la financiación de CCDev 2 concluyó en abril de 2011, [20] y Blue Origin recibió 22 millones de dólares EE.UU. para desarrollar sucono de la nariz bicónico concepto cápsula, [21] SpaceX recibir US $ 75 millones para desarrollar la versión tripulada de su dragón nave espacial y un Falcon 9 para personas, vehículos de lanzamiento, [22] de la Sierra Nevada Corporación recibiendo US $ 80 millones para desarrollar el Dream Chaser , [23] y Boeing recibió 92,3 millones de dólares para desarrollar el CST-100 Starliner . [23] SpaceX había sido contratado previamente por la NASA para operar vuelos de reabastecimiento de la ISS con su nave espacial Dragon, como parte de los Servicios de Reabastecimiento Comercial de la NASA . [24] [25]La tercera ronda del programa, Capacidad integrada de tripulación comercial (CCiCap), [26] tenía como objetivo apoyar financieramente el desarrollo de propuestas ganadoras durante 21 meses hasta mayo de 2014, en preparación para misiones tripuladas a la ISS dentro de cinco años. [26] [27] [28] A pesar de ganar premios en CCDev 1 y CCDev 2, Blue Origin decidió no competir en CCiCap, optando en cambio por confiar en la inversión privada de su propietario, Jeff Bezos , para continuar con el desarrollo de vuelos espaciales tripulados. [29] [30]La competencia por la financiación de CCiCap finalizó en agosto de 2012, con 212,5 millones de dólares asignados al Dream Chaser de Sierra Nevada, 440 millones de dólares asignados a Crew Dragon de SpaceX y 460 millones de dólares asignados a Starliner de Boeing. [28] [31] [32] Si bien el vehículo de lanzamiento y la nave espacial Liberty integrados de Alliant Techsystems fueron finalistas, fue rechazado debido a preocupaciones sobre la falta de detalles en la propuesta de Alliant Techsystems. [33]

En diciembre de 2012, los tres ganadores de CCiCap recibieron cada uno USD $ 10 millones adicionales en fondos como el primero de dos series de "contratos de productos de certificación" (CPC) para permitir más pruebas, estándares de ingeniería y análisis de diseño para cumplir con los requisitos de seguridad de la NASA. para vuelos espaciales tripulados. [15] [34] [35] La segunda serie CPC manifestada como capacidad de transporte de tripulación comercial (CCtCap), la fase final del programa CCDev, donde la NASA certificaría a un operador para ejecutar vuelos tripulados a la ISS a través de una competencia abierta. [34] [35] La ventana para la presentación de propuestas se cerró el 22 de enero de 2014. [34]Sierra Nevada anunció una semana después que un vuelo de prueba orbital financiado con fondos privados de una nave espacial Dream Chaser, utilizando un vehículo de lanzamiento Atlas V destinado a ser comprado por Sierra Nevada, estaba planeado para el 1 de noviembre de 2016. [36] [37] El El 16 de septiembre de 2014, CCtCap concluyó con Crew Dragon de SpaceX y Starliner de Boeing como los únicos ganadores, cada uno de los cuales recibió US $ 2,6 mil millones y US $ 4,2 mil millones en fondos, respectivamente. [38] [39] Sierra Nevada presentó una protesta ante la Oficina de Responsabilidad del Gobierno (GAO) en respuesta, citando "serias dudas e inconsistencias en el proceso de selección de fuentes". [40] [41] El Tribunal de Reclamaciones Federales de los Estados Unidossostuvo una decisión de proceder con el desarrollo del Crew Dragon y Starliner durante la protesta, [42] [43] citando preocupaciones por las operaciones tripuladas de la ISS en caso de un retraso en el Programa de Tripulación Comercial. [43] [44] La GAO declinó la protesta de Sierra Nevada en enero de 2015, afirmando que la evidencia reunida por la GAO desacreditó los reclamos de Sierra Nevada contra la NASA; Sierra Nevada aceptó la decisión. [45] [46] La compañía despidió a 90 miembros del personal que trabajaban en el Dream Chaser después del resultado de CCtCap, y reutilizó la nave espacial como un vehículo de alquiler para vuelos espaciales comerciales. [47] [48] [49]Más tarde, la NASA desarrollaría y seleccionaría una variante de carga del Dream Chaser para volar misiones de reabastecimiento sin tripulación a la ISS en virtud de un contrato de Servicios de reabastecimiento comercial 2 . [50] [51]

Post-selección [ editar ]

Crew Dragon C204 (derecha) fue destruido durante las pruebas, lo que provocó uno de los numerosos retrasos en el Programa de tripulación comercial durante su desarrollo de una década.

Si bien los primeros vuelos del Programa de tripulación comercial originalmente estaban destinados a ser lanzados a fines de 2017, [52] Boeing anunció en mayo de 2016 que su primer vuelo con tripulación se retrasaría hasta 2018 debido a problemas relacionados con el vehículo de lanzamiento Atlas V N22 de Starliner. [53] [54] En diciembre de 2016, SpaceX anunció que sus primeros vuelos tripulados también se retrasarían hasta 2018, [55] [56] tras la pérdida de Amos-6 en una explosión accidental en la plataforma de lanzamiento de un Falcon 9 , el Crew Dragon vehículo de lanzamiento. [56] [57] Sin más vuelos en el programa Soyuz para astronautas estadounidenses después de 2018, [58]las demoras causaron preocupación con la GAO, quien recomendó en febrero de 2017 que la NASA desarrollara un plan para la rotación de la tripulación en caso de más demoras. [59] Tras la resolución de una demanda contra el fabricante aeroespacial ruso Energia sobre Sea Launch , Boeing recibió opciones para hasta cinco asientos en vuelos Soyuz, que la NASA compró a Boeing. [60] [61] La NASA anunció los astronautas elegidos para pilotar los vehículos Crew Dragon y Starliner en agosto de 2018, [62] [63] [64] y dos meses más tarde escribió el lanzamiento de misiones de demostración para Crew Dragon y Starliner para fechas. en 2019. [65] [66] La demo-1 de SpaceX sin tripulaciónLa misión se lanzó el 2 de marzo de 2019, [67] en la que un Crew Dragon atracó con éxito con la ISS y regresó a la Tierra seis días después del lanzamiento. [68] [69] Sin embargo, la cápsula utilizada en la misión fue destruida accidentalmente en una prueba de fuego estático de sus motores SuperDraco en abril de 2019, [70] [71] [72] provocando más retrasos en el lanzamiento de futuros vuelos de Crew Dragon. . [72] [73] La prueba de vuelo orbital de Boeing y la prueba de vuelo de tripulación de Boeing , que se habían retrasado debido a una prueba fallida del sistema de aborto de Starliner, [74] [75]se retrasaron aún más desde las fechas de principios a mediados de 2019 hasta finales de 2019 debido a razones no reveladas. [76] [77] [78]

La prueba Boeing Pad Abort y la prueba de vuelo orbital se llevaron a cabo finalmente en noviembre y diciembre de 2019, [79] [80] [81] aunque ambas se vieron envueltas en fallas técnicas, como el despliegue parcial de los paracaídas de Starliner durante la prueba Pad Abort, [a ] [82] [83] y fallas importantes del software de Starliner durante la prueba de vuelo orbital, lo que impidió un acoplamiento previsto con la ISS y provocó el truncamiento de la misión. [81] [84] [85] La prueba de vuelo orbital fue declarada como una "llamada cercana de alta visibilidad" por la NASA luego de una revisión independiente, [b] [87] [90] y una segunda prueba de vuelo orbital.actualmente está programado para 2021, [91] con Boeing cubriendo el costo del vuelo en lugar de fondos adicionales de CCDev. [92] [93] En medio de más incertidumbres sobre el progreso del Programa de Tripulación Comercial, la NASA compró un asiento en la misión Soyuz MS-17 para garantizar la participación en la Expedición 64 en caso de que las misiones operativas en el programa se retrasen aún más, [94] [ 95] con la compra de asientos Soyuz adicionales más allá de MS-17 siendo descrita como una posibilidad. [94] [95] La prueba de suspensión en vuelo de SpaceX se realizó con éxito en enero de 2020, [96] [97] [98]preparando el escenario para el último vuelo de prueba tripulado de Crew Dragon - SpaceX Demo-2 - que lanzó a los astronautas Bob Behnken y Doug Hurley a la ISS en mayo de 2020. [98] Tras los retrasos causados ​​por la prueba de vuelo orbital de Boeing, el vuelo de la tripulación La prueba debe lanzar a los astronautas Barry Wilmore , Mike Fincke y Nicole Aunapu Mann a la ISS no antes de septiembre de 2021. [91] [99] [100]

Nave espacial [ editar ]

El Crew Dragon (izquierda) y Starliner (derecha) se utilizan para transportar astronautas hacia y desde la ISS en el Programa de tripulación comercial.

El programa de tripulación comercial utiliza el SpaceX Crew Dragon y el Boeing Starliner para transportar astronautas hacia y desde la ISS. [38] [39] [101] Ambas naves espaciales son cápsulas automáticas que su tripulación puede controlar manualmente mediante pantallas táctiles en caso de emergencia. [102] [103] Las cabinas de la tripulación de ambas naves espaciales cuentan con 11 metros cúbicos (390 pies cúbicos) de volumen presurizado, [103] [104] [105] y pueden transportar hasta siete tripulantes cada una, aunque la NASA solo enviará la misma cantidad como cuatro tripulantes en cada misión del programa; La NASA dispone de una extensión para ocupar un quinto asiento. [101][106] El Sistema de Acoplamiento de la NASA también es utilizado por ambas naves espaciales para acoplarse con la ISS, [107] [108] reemplazando el Mecanismo de Atraque Común utilizado por lasnaves espaciales de Servicios de Transporte Orbital Comercial anteriores, como la Dragon de primera generación , [108] y Ambos pueden durar hasta 210 días en el espacio acoplado a la ISS. [109] [110] [111] Además, la nave espacial fue diseñada para cumplir con el estándar de seguridad de la NASA de una probabilidad de 1 en 270 de falla catastrófica , que es mayor que la probabilidad de 1 en 90 del transbordador espacial. [112]

El Crew Dragon de SpaceX es una variante de la clase de nave espacial Dragon 2 de la compañía , que es una versión mejorada del Dragon de primera generación. [113] [114] Mide 3,7 metros (12 pies) de ancho, 4,4 metros (14 pies) de altura sin su tronco y 7,2 metros (24 pies) con su tronco. [105] [115] Si bien los baúles se descartan al final de cada vuelo, [116] las cabinas de la tripulación están diseñadas para ser reutilizables. [116] [117] Alternativamente, la nave espacial Crew Dragon puede reutilizarse como nave espacial Cargo Dragon sin tripulación para su uso en las misiones de Servicios de reabastecimiento comercial 2 de SpaceX , con cada cápsula capaz de volar hasta cinco veces. [118]La nave espacial Crew Dragon puede pasar hasta una semana en vuelo libre sin estar acoplada a la ISS. [119] Cada cápsula Crew Dragon está equipada con un sistema de escape de lanzamiento que consta de ocho motores SuperDraco de SpaceX , que proporcionan 71.000 newtons (16.000 libras de fuerza) de empuje cada uno. [120] [121] [122] Si bien estos motores originalmente estaban destinados a realizar un aterrizaje propulsivo al regresar a la Tierra, con el primer vehículo de prueba equipado para tales capacidades, [123] [124] estos planes finalmente se abandonaron a favor de un regreso al amerizaje tradicional en el Océano Atlántico. [125] [126] El contrato CCtCap de SpaceX valora cada asiento en un vuelo de Crew Dragon entre 60 y 67 millones de dólares estadounidenses, [127] mientras que la Oficina del Inspector General de la NASA (OIG) ha estimado que el valor nominal de cada asiento es alrededor de US $ 55 millones. [128] [129] [130]

El CST-100 Starliner de Boeing - "CST" es un acrónimo de "Transporte espacial de tripulación" - mide 4,6 metros (15 pies) de diámetro y 5,1 metros (17 pies) de altura. [103] [104] [131] El módulo de tripulación de Starliner se puede reutilizar para hasta diez vuelos, mientras que el módulo de servicio se gasta durante cada vuelo. [107] [132] Starliner utiliza varios motores fabricados por Aerojet Rocketdyne para maniobras orbitales , control de actitud , control de reacción y escape de lanzamiento. [133]Ocho motores de control de reacción en el módulo de tripulación de la nave espacial y 28 motores de control de reacción en el módulo de servicio de la nave espacial proporcionan 380 newtons (85 libras de fuerza) y 445 newtons (100 libras de fuerza) cada uno, respectivamente. [134] [135] También ubicados en el módulo de servicio, 20 motores de maniobra orbital y control de actitud (OMAC) hechos a medida proporcionan 6.700 newtons (1.500 libras-fuerza) de empuje cada uno, [133] [134] [135] mientras que cuatro Los motores RS-88 proporcionan 178,000 newtons (40,000 libras-fuerza) de empuje cada uno en un escenario de aborto de lanzamiento. [122] [133] [136]Durante un vuelo nominal sin un aborto de lanzamiento, Starliner puede usar combustible no gastado reservado para sus motores RS-88 para ayudar a sus motores OMAC a realizar la combustión de inserción orbital, luego de la separación de la etapa superior del Centaur durante el lanzamiento. [134] Una vez en el espacio, la nave espacial Starliner puede sobrevivir hasta 60 horas en vuelo libre. [111] A diferencia de Crew Dragon, Starliner está diseñado para regresar a la Tierra en tierra en lugar de en el océano, utilizando bolsas de aire para amortiguar el impacto del vehículo con el suelo. [137] [138] Cuatro sitios en el oeste de los Estados Unidos contiguos : el campo de pruebas Dugway en Utah , la Base de la Fuerza Aérea Edwards enCalifornia , White Sands Missile Range en Nuevo México y Willcox Playa en Arizona - servirán como campos de aterrizaje para la nave espacial Starliner de regreso, [138] aunque en un escenario de emergencia, también está equipado para realizar un aterrizaje de regreso. [139] El contrato CCtCap de Boeing valora cada asiento en un vuelo CST-100 entre 91 y 99 millones de dólares, [127] mientras que el valor nominal de cada asiento ha sido estimado por la OIG de la NASA en alrededor de 90 millones de dólares. [128] [129] [130]

Misiones [ editar ]

Tanto Boeing como SpaceX están contratados para seis vuelos operativos cada uno, con un promedio de lanzamiento cada seis meses. [140] [141] La misión Crew-1 de SpaceX , el primer vuelo operativo del programa, llevó a Victor Glover , Mike Hopkins , Soichi Noguchi y Shannon Walker a la ISS en noviembre de 2020 a bordo del Resilience . [142] [143] [144] [145] [146] Originalmente se planeó que la resiliencia se usara para Crew-2 , pero fue reasignada luego de un cambio de programación resultante de la destrucción accidental de C204durante la prueba. [145] Si bien los astronautas de la NASA recibieron asignaciones para vuelos de Crew Dragon o Starliner, Noguchi, un astronauta de JAXA , estaba abierto para ser asignado a cualquier nave espacial que lanzara la primera misión operativa. [147] Con Chris Cassidy llegando a la ISS durante la Soyuz MS-16 , la llegada de los astronautas a bordo del Resilience marcó la primera vez desde el programa del Transbordador Espacial en el que el Segmento Orbital de EE. UU. De la ISS estaba completamente integrado por cuatro tripulantes. [141] [148] Crew-2 se lanzó en abril de 2021, utilizando un propulsor de primera etapa Falcon 9 volado anteriormente.y un Crew Dragon renovado por primera vez. [146] [149] [150] La misión llevó a Shane Kimbrough , Megan McArthur , Akihiko Hoshide y Thomas Pesquet a bordo del Endeavour . [151] Crew-3 llevará a Thomas Marshburn , Raja Chari y Matthias Maurer a la EEI en octubre de 2021, [152] [153] y Crew-4 lanzará Kjell Lindgren y Bob Hines a principios de 2022, [154]con miembros adicionales de la tripulación de los socios internacionales de la NASA que se anunciarán. [154] [155] La primera misión operativa de Boeing en el programa, Starliner-1 , transportará a los astronautas Sunita Williams , Josh Cassada y Jeanette Epps a la ISS en 2021 a bordo del Calypso . [156] [157] [158] [159]

Ver también [ editar ]

  • Programa Artemis
  • Lista de lanzamientos de Falcon 9 y Falcon Heavy
  • Lista de vuelos espaciales tripulados a la Estación Espacial Internacional
  • Lista de lanzamientos de Atlas (2020-2029)

Referencias [ editar ]

Notas

  1. ^ A pesar de la anomalía del paracaídas, la prueba de aborto de Boeing Pad fue declarada un éxito. [80] [82]
  2. ^ " Accidente de alta visibilidad" y "llamada cercana de alta visibilidad" son designaciones que describen incidentes que impactan a la nave espacial y / o tripulación de la misión con un alto grado de atención pública, mediática y / o política. [86] [87] "Llamada cercana de alta visibilidad" se había utilizado previamente para describir un EVA abortadodurante la Expedición 36 . [88] [89]
  3. ^ El número de serie se muestra entre paréntesis.

Fuentes

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Citas

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Enlaces externos [ editar ]

  • Programa de tripulación comercial en la NASA (Archivado el 1 de marzo de 2019 , 25 de mayo de 2020 )
  • Contrato CCtCap entre Boeing y NASA
  • Contrato CCtCap entre SpaceX y la NASA