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Dream Chaser es un avión espacial de cuerpo de elevación reutilizable estadounidense desarrollado por Sierra Nevada Corporation (SNC) Space Systems. Originalmente concebido como un vehículo con tripulación , el Dream Chaser Space System se producirá después de que la variante de carga, Dream Chaser Cargo System , esté operativa. La variante tripulada está planeada para transportar hasta siete personas y carga desde y hacia la órbita terrestre baja . [1]

El Dream Chaser de carga está diseñado para reabastecer la Estación Espacial Internacional con carga presurizada y no presurizada. Está diseñado para lanzarse verticalmente en el cohete Vulcan Centaur [2] y aterrizar de forma autónoma horizontalmente en pistas convencionales. [3] Una versión propuesta operada por la ESA se lanzaría en un vehículo Arianespace .

Nave espacial [ editar ]

Artículo de prueba de ingeniería de Dream Chaser

El diseño Dream Chaser se deriva de la NASA 's HL-20 sistema de lanzamiento de Personal avión espacial concepto, [4] [5] que a su vez es descendiente de una serie de vehículos de prueba, incluyendo el X-20 Dyna-Soar , Northrop M2-F2 , Northrop M2-F3 , Northrop HL-10 , Martin X-24A y X-24B , [6] [7] [8] y Martin X-23 PRIME . [9]

Socios tecnológicos [ editar ]

En 2010, las siguientes organizaciones fueron nombradas socios tecnológicos para el Dream Chaser de pasajeros original: [10]

  • Aerojet - tecnología de sistemas de control de reacción
  • AdamWorks - compuestos
  • Laboratorio Charles Stark Draper : orientación, navegación y control
  • Lockheed Martin - construcción de fuselajes y calificación humana del avión espacial [11] [12]
  • MDA - ingeniería de sistemas
  • Universidad de Colorado - calificación humana

Propulsión [ editar ]

La propulsión en órbita del Dream Chaser se propuso originalmente para ser proporcionada por motores de cohetes híbridos gemelos capaces de arranques y estrangulamientos repetidos. En ese momento, SNC Space Systems también estaba desarrollando un cohete híbrido similar para SpaceShipTwo de Virgin Galactic . [13] En mayo de 2014, terminó la participación de SNC en el programa SpaceShipTwo. [14]

Después de la adquisición de Orbitec LLC en julio de 2014, Sierra Nevada Corporation anunció un cambio importante en el sistema de propulsión. El diseño del motor de cohete híbrido se abandonó en favor de un grupo de motores Vortex de Orbitec. Los nuevos motores utilizarían propano y óxido nitroso como propulsores. [15]

Versión con tripulación [ editar ]

Concepción artística del Dream Chaser Space System en la configuración de lanzamiento

El Dream Chaser Space System originalmente planeado es una versión con clasificación humana diseñada para transportar de dos a siete personas y carga a destinos orbitales como la Estación Espacial Internacional. [16] Iba a tener un sistema de escape de lanzamiento incorporado [13] y podría volar de forma autónoma si fuera necesario. [17] Aunque podría usar cualquier vehículo de lanzamiento adecuado, se planeó lanzarlo en un cohete Atlas V 412 con clasificación humana . [17] [18] El vehículo será capaz de volver desde el espacio por deslizamiento (típicamente experimenta menos de 1,5 g en re-entrada) y el aterrizaje en cualquier aeropuerto pistaque maneja el tráfico aéreo comercial. [19] [10] Sus sistema de control de reacción propulsores queman combustible basado en etanol, [17] [19] que no es un material explosivo volátil, ni tóxica como hidrazina , permitiendo que el Dream Chaser a ser manejado inmediatamente después del aterrizaje, a diferencia del Espacio Lanzadera . [17] Su sistema de protección térmica (TPS) estaba compuesto por baldosas a base de sílice y un nuevo material compuesto llamado Cerámica resistente a la oxidación reutilizable fibrosa endurecida Unipiece (TUFROC). [20] [21]

A partir de 2020, Sierra Nevada Corporation dice que todavía planea producir una versión tripulada de la nave espacial en los próximos 5 años. La compañía dice que "nunca dejó de funcionar" en la versión con tripulación y tiene la intención de lanzarla después de la versión de carga, [22] y todavía está comprometida con la versión con tripulación a partir de 2021. [23]

Versión de carga CRS-2 [ editar ]

La concepción del artista del Dream Chaser tripulado acoplado a la ISS

La versión de carga del SNC Dream Chaser se llama Dream Chaser Cargo System (DCCS) y después de que se complete el desarrollo (planeado para 2022), volará vuelos de reabastecimiento a la ISS bajo el programa Commercial Resupply Services-2 de la NASA. Con un módulo de carga desechable que monta paneles solares , la nave espacial será capaz de devolver 1.750 kg (3.860 lb) a la Tierra mientras se somete a fuerzas máximas de reentrada de 1,5G. [24] [25]

Para cumplir con las pautas de CRS-2, el Dream Chaser de carga tendrá alas plegables y se ajustará dentro de un carenado de carga útil de 5 m de diámetro , en contraste con el Dream Chaser con tripulación, que está diseñado para lanzarse sin un carenado. La capacidad de ajuste en un carenado de carga útil permite que la versión de carga para lanzamiento en cualquier vehículo suficientemente capaz, como Ariane 5 , así como Atlas V . Se lanzará un módulo de carga prescindible adjunto a la parte trasera de la nave espacial, lo que ampliará la capacidad de elevación de carga y permitirá la eliminación de hasta 3250 kg (7170 lb) de basura. El levantamiento total está planeado para 5,000 kg (11,000 lb) presurizados y 500 kg (1,100 lb) sin presión, con un levantamiento hacia abajo de 1,750 kg (3,860 lb) contenido dentro del avión espacial. [26]El módulo de carga desechable se llama "Shooting Star". [1]

El 14 de agosto de 2019, se anunció que los seis vuelos Dream Chaser CRS-2 serán puestos en órbita por el vehículo de lanzamiento Vulcan de ULA , siendo el primer vuelo Dream Chaser el segundo vuelo de Vulcan a finales de 2021. [2] [27] Sin embargo, el 17 de noviembre de 2020, SNC anunció que el primer vuelo se retrasaría hasta 2022.

Módulo estrella fugaz [ editar ]

En 2019, se anunció que un módulo de carga Shooting Star prescindible sería parte del sistema de carga Dream Chaser para vuelos CRS-2. [28] [29] [30] El módulo es un accesorio de 15 pies (4,6 m) de largo para Dream Chaser que permitirá que la nave espacial transporte 10,000 libras (4,500 kg) adicionales de carga presurizada y no presurizada a la ISS. El módulo admite la eliminación de carga no deseada al quemar al reingresar.

Además de transportar carga, el módulo Shooting Star incluye paneles solares que suministran hasta 6 kW de energía eléctrica. También proporciona gestión térmica activa y pasiva; proporciona capacidad de traslación y rotación de Dream Chaser mediante seis propulsores montados; y admite atraque o atraque (en diferentes configuraciones) a la ISS. El acceso desde ISS a Dream Chaser implicará que la tripulación pase a través de Shooting Star (que admite un entorno de mangas de camisa) y a través de una escotilla que separa a Shooting Star de Dream Chaser. Sierra Nevada dice que el módulo es capaz de realizar tipos adicionales de misiones en LEO o en destinos cis-lunares; han desarrollado una variante de vuelo libre con capacidades adicionales. [31]

En julio de 2020, Sierra Nevada anunció un contrato con la Unidad de Innovación de Defensa (DIU) para utilizar su vehículo de carga desechable Shooting Star como una posible solución comercial para un puesto de avanzada orbital no tripulado de alta potencia. [32]

Historial del programa [ editar ]

El nombre "Dream Chaser" se había utilizado anteriormente para dos conceptos de vehículos espaciales separados. Se planeó que el primero fuera un vehículo orbital basado en el HL-20 , y el segundo vehículo suborbital propuesto por Benson Space Company para fines de turismo espacial. [33]

El Dream Chaser se anunció públicamente el 20 de septiembre de 2004. [34] En abril de 2007, SpaceDev anunció que se había asociado con United Launch Alliance para buscar la posibilidad de usar el cohete propulsor Atlas V como vehículo de lanzamiento del Dream Chaser. [35] En junio de 2007, SpaceDev firmó un acuerdo de Ley Espacial con la NASA. [36]

El 21 de octubre de 2008, Dream Chaser fue adquirida por Sierra Nevada Corporation por US $ 38 millones. [37]

CCDev fase 1 [ editar ]

El 1 de febrero de 2010, Sierra Nevada Corporation recibió $ 20 millones en capital inicial en el marco del programa de fase 1 de Desarrollo de tripulación comercial (CCDev) de la NASA para el desarrollo del Dream Chaser. [38] [39] SNC completó los cuatro hitos planificados a tiempo, incluidos los incendios de prueba de cohetes híbridos y el diseño preliminar de la estructura. [40] Otras pruebas iniciales de Dream Chaser incluyeron la prueba de caída de una versión a escala del 15% en el Centro de Investigación de Vuelo Dryden de la NASA . [41]

CCDev fase 2 [ editar ]

Sierra Nevada propuso Dream Chaser para la solicitud de fase 2 de CCDev por parte de la NASA en octubre de 2010, con un costo estimado del proyecto de menos de $ 1 mil millones. [42] [43] El 18 de abril de 2011, la NASA otorgó $ 80 millones a Sierra Nevada Corporation por Dream Chaser. [44] Desde entonces, se han completado casi una docena de hitos adicionales en virtud de ese Acuerdo de la Ley Espacial. Algunos de estos hitos incluyeron pruebas de una forma mejorada de aleta aerodinámica , software y hardware de vuelo integrados , tren de aterrizaje , una prueba de vuelo de transporte cautivo a gran escala y una revisión de requisitos de sistemas (SRR). [45] [46]

Para febrero de 2012, Sierra Nevada Corporation declaró que había completado el montaje y la entrega de la estructura principal del primer vehículo de prueba de vuelo Dream Chaser. Con esto, SNC completó los 11 hitos de CCDev que estaban programados hasta ese momento. SNC declaró en un comunicado de prensa que fue "a tiempo y dentro del presupuesto". [47]

El 29 de mayo de 2012, un helicóptero Erickson Skycrane levantó el artículo de prueba de ingeniería Dream Chaser (ETA) en una prueba de transporte cautivo para determinar mejor sus propiedades aerodinámicas. [48] [49] En mayo de 2013, el ETA se envió al Dryden Flight Research Center en California para una serie de pruebas en tierra y pruebas de vuelo aerodinámicas . [50] El 22 de agosto de 2013 se completó una segunda prueba de vuelo de transporte cautivo. [51]

El 12 de junio de 2012, SNC anunció la conmemoración de su quinto año como socio de NASA Langley en el diseño y desarrollo de Dream Chaser. [52] El equipo de la NASA / SNC había trabajado en el análisis aerodinámico y aerotérmico de Dream Chaser, así como en los sistemas de guía, navegación y control . Junto con ULA , el equipo de NASA / SNC realizó pruebas de buffet en la pila Dream Chaser y Atlas V. [52]

El 11 de julio de 2012, SNC anunció que completó con éxito las pruebas del tren de aterrizaje delantero para Dream Chaser. [53] Este hito evaluó el impacto en el tren de aterrizaje durante las pruebas de aproximación y aterrizaje simuladas , así como el impacto de futuros vuelos orbitales . El tren de aterrizaje principal se probó de manera similar en febrero de 2012. La prueba de aterrizaje del tren de morro fue el último hito que se completó antes de las pruebas de aterrizaje y aproximación en vuelo libre programadas para finales de 2012. [53]En agosto de 2012, SNC completó CCiCap Milestone 1, o la 'Revisión del plan de implementación del programa'. Esto incluyó la creación de un plan para implementar actividades de diseño, desarrollo, prueba y evaluación durante la duración de la financiación de CCiCap. [54] En octubre de 2012, se había completado la "Revisión de la línea de base del sistema integrado", o CCiCap Milestone 2. Esta revisión demostró la madurez del Dream Chaser Space System, así como la integración y el soporte del vehículo de lanzamiento Atlas V , los sistemas de misión y los sistemas terrestres. [54]

CCiCap [ editar ]

El 3 de agosto de 2012, la NASA anunció la concesión de $ 212,5 millones a Sierra Nevada Corporation para continuar trabajando en el Dream Chaser bajo el Programa de Capacidad Integrada de Tripulación Comercial (CCiCap). [55] El 30 de enero de 2013, SNC anunció una nueva asociación con Lockheed Martin . Según el acuerdo, SNC pagará a Lockheed Martin $ 10 millones para construir el segundo fuselaje en sus instalaciones de Michoud en Nueva Orleans, Luisiana . Este segundo fuselaje está programado para ser el primer vehículo de prueba orbital, y las pruebas de vuelo orbital están previstas para comenzar en los próximos dos años. [11]

En enero de 2013, Sierra Nevada anunció que el segundo transporte cautivo y la primera prueba de caída sin motor de Dream Chaser se llevarían a cabo en la Base de la Fuerza Aérea Edwards , California en marzo de 2013. La liberación del avión espacial ocurriría a 12,000 pies (3,700 m) de altitud y sería seguido de un aterrizaje robótico autónomo . [11] [12]

El 13 de marzo de 2013, la NASA anunció que el ex comandante del transbordador espacial Lee Archambault dejaba la agencia para unirse a SNC. Archambault, un ex piloto de combate y veterano de 15 años de la NASA que voló en Atlantis y Discovery , trabajará en el programa Dream Chaser como ingeniero de sistemas y piloto de pruebas. [56] [57]

El 26 de octubre de 2013 se produjo el primer vuelo libre. El vehículo de prueba se soltó del helicóptero y voló por la ruta de vuelo correcta para aterrizar menos de un minuto después. Justo antes del aterrizaje, el tren de aterrizaje principal izquierdo no se desplegó, lo que provocó un aterrizaje forzoso. [58] El vehículo patinó fuera de la pista en una nube de polvo, pero se encontró en posición vertical con el compartimiento de la tripulación intacto y todos los sistemas en el interior aún en funcionamiento. [59] [60]

En enero de 2014, SNC anunció que había firmado un contrato de lanzamiento para volar el primer vehículo de prueba orbital en un vuelo de prueba orbital controlado robóticamente en noviembre de 2016. [61]

El modelo Dream Chaser está siendo probado en NASA Langley.

A principios de 2014, Sierra Nevada completó sus pruebas en el túnel de viento como parte de su CCiCAP Milestone 8. Las pruebas en el túnel de viento incluyeron el análisis de las características de dinámica de vuelo que experimentará el vehículo durante el ascenso orbital y el reingreso. También se completaron las pruebas en el túnel de viento para el sistema de lanzamiento integrado Dream Chaser Atlas V. Estas pruebas se completaron en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Moffett Field, California, el Túnel de Viento Transonic CALSPAN en Nueva York y en el Túnel de Viento del Plan Unitario del Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia. [62]

El 1 de agosto de 2014, se dio a conocer en una instalación de Lockheed Martin la primera pieza completada del fuselaje compuesto del artículo de prueba de vuelo orbital (FTA). [63]

CCtCap [ editar ]

El 16 de septiembre de 2014, la NASA no seleccionó el Dream Chaser para la siguiente fase del Programa de Tripulación Comercial. Esto ocurrió a pesar de los premios anteriores de Desarrollo de Tripulación Comercial en cada fase desde 2009, [64] debido a la falta de madurez. [sesenta y cinco]

El 26 de septiembre, Sierra Nevada presentó una protesta ante la Oficina de Responsabilidad del Gobierno de los Estados Unidos (GAO). [66] El 22 de octubre de 2014, un juez federal dictaminó que los contratos adjudicados a Boeing y SpaceX eran válidos, lo que permitió a la NASA continuar. [67]

El 29 de septiembre de 2014, Sierra Nevada presentó el "Proyecto Global Dream Chaser" que proporcionaría acceso personalizado a la órbita terrestre baja a los clientes globales. [68]

A pesar de no haber sido seleccionado para continuar en la fase de capacidad de transporte de tripulaciones comerciales de la NASA (CCtCap) del esfuerzo de enviar tripulaciones a la órbita a través de empresas privadas, SNC completó los hitos asignados en las fases anteriores del CCP. [69] El 2 de diciembre de 2014 SNC anunció que completó el CCiCap Milestone 5a de la NASA relacionado con la reducción del riesgo de propulsión para el sistema espacial Dream Chaser. [70]

A fines de diciembre, surgieron detalles de que "un funcionario de alto rango de la agencia", " William Gerstenmaier , el principal funcionario de exploración humana de la agencia y quien tomó la decisión final", optó por clasificar la propuesta de Boeing por encima de un panel anterior de la agencia. expertos en adquisiciones ". Más específicamente, Sierra Nevada afirmó en sus presentaciones ante la GAO que Gerstenmaier puede haber "excedido su autoridad al cambiar unilateralmente los criterios de puntuación". [71]

El 5 de enero de 2015, la GAO negó el desafío CCtCap de Sierra Nevada, afirmando que la NASA tomó la decisión correcta cuando decidió otorgar a Boeing $ 4.2 mil millones y SpaceX $ 2.6 mil millones para desarrollar sus vehículos. Ralph White, el abogado asociado administrativo de la GAO, anunció que la NASA "reconoció el precio más alto de Boeing, pero también consideró que la propuesta de Boeing era la más sólida de las tres propuestas en términos de enfoque técnico, enfoque de gestión y desempeño pasado, y para ofrecer a la tripulación un sistema de transporte con la mayor utilidad y el mayor valor para el gobierno ". Además, la agencia encontró "varias características favorables" en la propuesta de SNC "pero finalmente concluyó que el precio más bajo de SpaceX lo convertía en un mejor valor". [72]

Selección CRS-2 [ editar ]

En diciembre de 2014, Sierra Nevada propuso Dream Chaser para consideración de CRS-2. [73] En enero de 2016, la NASA anunció que Dream Chaser había recibido uno de los contratos CRS-2 y se comprometió a comprar un mínimo de seis misiones de reabastecimiento a la ISS. [74] La nave espacial de carga volará junto con las naves espaciales de los actuales titulares del contrato CRS-1 SpaceX y Northrop Grumman Innovation Systems . [75]

En octubre de 2015, se instaló el sistema de protección térmica en el artículo de prueba de ingeniería (ETA) para la siguiente fase de las pruebas de vuelo atmosféricas. El ensamblaje de la cabina orbital del artículo de prueba de vuelo (FTA) también fue completado por el contratista Lockheed Martin. [76]

En 2015, se informó que a la ETA se le había dado el nombre de Águila , [50] mientras que el FTA se llamaba originalmente Ascalon antes de ser cambiado a Ascensión . [77]

El 11 de noviembre de 2017, el Dream Chaser ETA fue lanzado desde una altitud de 3.700 my aterrizó con éxito en Edwards AFB. [78] [79]

En marzo de 2019, la finalización del Hito 5 de la Revisión Integrada de la NASA (IR5) confirmó que el desarrollo aún estaba programado. [80] [81] En agosto de 2019, SNC anunció que el primer vuelo de la ISS del Dream Chaser, conocido como SNC Demo-1 , estaba planeado para 2021. [2] Sin embargo, el 17 de noviembre de 2020, SNC anunció que se retrasaría hasta principios de 2022. [82]

Proyecto Global Dream Chaser [ editar ]

En diciembre de 2013, el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) anunció un estudio financiado para investigar las formas en que Europa podría aprovechar la tecnología de avión espacial tripulado Dream Chaser. Denominado DC4EU (Dream Chaser for European Utilization), el proyecto estudiará su uso para enviar tripulaciones y carga a la ISS y en misiones que no involucren a la ISS, particularmente en órbitas de altitud sustancialmente mayor que la que la ISS puede alcanzar. [83]

En enero de 2014, la Agencia Espacial Europea (ESA) acordó ser socio del proyecto DC4EU y también investigará si el Dream Chaser puede utilizar aviónica y mecanismos de acoplamiento de la ESA. La ESA también estudiará las opciones de lanzamiento para el Dream Chaser "europeizado", en particular si puede lanzarse desde el Centro Espacial de Guayana , dentro del gran carenado aerodinámico de carga del Ariane 5 o, como el Atlas V, sin él. Para encajar dentro del carenado, la longitud del ala del Dream Chaser tendrá que reducirse ligeramente, lo que se cree que es más fácil que pasar por un programa completo de pruebas aerodinámicas para evaluarlo y probarlo junto con el Ariane para volar sin el carenado. [84]El vehículo de lanzamiento Ariane 5 fue diseñado desde sus inicios para ser calificado por la tripulación, con el fin de lanzar el Hermes Spaceplane , un vehículo con tripulación de la ESA que se propuso en las décadas de 1980 y 1990, pero fue cancelado.

A finales de enero de 2014, se anunció que el vehículo de prueba orbital Dream Chaser estaba bajo contrato para ser lanzado en un vuelo de prueba orbital inicial , utilizando un cohete Atlas V , desde el Centro Espacial Kennedy en noviembre de 2016. Este es un acuerdo comercial concertado de forma privada , y está financiado directamente por Sierra Nevada y no forma parte de ningún contrato existente de la NASA. [61]

En septiembre de 2014, SNC anunció que, con socios globales, utilizaría el Dream Chaser como la nave espacial de referencia para el acceso orbital para una variedad de programas, especializando la nave según sea necesario. [85]

El 5 de noviembre de 2014, el equipo de Sistemas Espaciales de SNC presentó públicamente los desafíos y oportunidades relacionados con el aterrizaje de la nave espacial Dream Chaser en aeropuertos de uso público. [86] Dream Chaser utiliza ayudas de aterrizaje estándar y propulsores no tóxicos que no requieren un manejo especial. [87]

Dream Chaser para uso europeo [ editar ]

El 3 de febrero de 2015, Space Systems de Sierra Nevada Corporation (SNC) y OHB System AG (OHB) en Alemania anunciaron la finalización del estudio inicial Dream Chaser for European Utilization (DC4EU). [88]

El estudio encontró que Dream Chaser es adecuado para una amplia gama de aplicaciones espaciales y podría usarse para promover los intereses europeos en el espacio. [89] La cooperación se renovó en abril de 2015 por dos años más. [89]

Naciones Unidas [ editar ]

La Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre (UNOOSA) seleccionó la carga Dream Chaser para su primer lanzamiento espacial. Este lanzamiento está destinado a durar al menos dos semanas en vuelo libre para proporcionar acceso espacial a los estados miembros de las Naciones Unidas que no tienen programas espaciales propios. [90] La misión propuesta, con hasta 35 cargas útiles, se lanzaría en 2024. [91]

Lista de vehículos [ editar ]

Misiones [ editar ]

La lista solo incluye misiones manifestadas. Actualmente se planea lanzar una demostración y seis misiones desde Cabo Cañaveral SLC-41 en Vulcan Centaur .

  1. ^ Un helicóptero utilizado para levantar el vehículo.
  2. Los vuelos orbitales de Dream Chaser se planearon primero para usar Atlas V, pero se cambiaron a Vulcan. También se proponen vuelos futuros en Ariane 5 o 6.

Ver también [ editar ]

Aviones espaciales

  • Programa de demostración de tecnología RLV
  • Boeing X-37
  • Jinete espacial
  • NASA X-38
  • Boeing X-20 Dyna-Soar
  • Mikoyan-Gurevich MiG-105
  • Hermes (nave espacial)
  • RSC Energia Kliper

Otros vehículos de carga ISS :

  • Comparación de vehículos de carga de la estación espacial
  • Servicios de reabastecimiento comercial
  • Vehículo de transferencia automatizado
  • Cygnus (nave espacial)
  • SpaceX Dragon 1
  • SpaceX Dragon 2
  • Vehículo de transferencia H-II
  • Progreso (nave espacial)
  • Soyuz GVK

Otros vehículos de la tripulación de la ISS :

  • Desarrollo de tripulación comercial
  • Boeing Starliner
  • Dragón de la tripulación de SpaceX
  • Orel (nave espacial)
  • Soyuz (nave espacial)

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Sitio web de Sierra Nevada Corporation Space Systems
  • Página Dream Chaser de SNC Space Systems
  • Sitio web SpaceDev
  • Sitio web de United Launch Alliance
  • Representación CG de Dream Chaser dando servicio a ISS
  • Animación de vídeo: concepto de misión de servicio humano del Observatorio Lunar Internacional SpaceDev