Cygnus (statek kosmiczny)

Cygnus – bezzałogowy, zaopatrzeniowy statek kosmiczny zaprojektowany i zbudowany przez Orbital ATK (dawniej Orbital Sciences Corporation) w ramach programu Commercial Orbital Transportation Services (COTS) ogłoszonego przez NASA. Jest on wykorzystywany do zaopatrywania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) w związku z zakończeniem w 2011 r. eksploatacji amerykańskich promów kosmicznych. Od sierpnia 2000 r. zaopatrywanie ISS w towary odbywa się regularnie za pomocą statków bezzałogowych, takich jak rosyjskie statki Progress, a także europejskie Automated Transfer Vehicle i japońskie H-II Transfer Vehicle, co pozwoliło na wygaszenie amerykańskiego programu załogowych promów kosmicznych. NASA przewiduje, że wykorzystanie prywatnych statków Cygnus i konkurencyjnych Dragon pozwoli na zmniejszenie uzależnienia się od zagranicznych środków transportu. 7 czerwca 2018 r. firma Orbital ATK została przejęta przez inną amerykańską firmę lotniczo-astroanutyczną Northrop Grumman jako jeden z jej działów, Northrop Grumman Innovation Systems.

Standardowa wersja statku Cygnus przy podejściu do ISS (misja Orb-D1, 2013)

Powiększona wersja statku podczas przygotowań do startu (misja OA-4, 2015)

Katastrofa rakiety Antares 130 (28.10.2014)

Statek Cygnus w wersjach standardowej i powiększonej

We wnętrzu statku CRS OA-4 (2015)

W ramach programu COTS w 2006 r. NASA ogłosiła, że zwycięzcami konkursu na dostawy towarów do ISS zostały firmy Rocketplane Limited oraz SpaceX. Gdy okazało się, że Rocketplane nie będzie w stanie wywiązać się z zawartego kontraktu, został on w 2007 r. zerwany przez NASA, która ogłosiła 19 lutego 2008 r., że nowym zwycięzcą konkursu jest firma Orbital Sciences. 23 grudnia 2008 r. NASA zawarła kontrakt z Orbital Sciences na kwotę 1,9 mld USD, zakładający dostawę na ISS 20 ton towarów w ośmiu lotach w latach 2013-2016^[1]. W 2015 r. kontrakt poszerzono o jedną dodatkową misję^[2]

Pierwszy, próbny lot statku Cygnus początkowo planowano planowany na grudzień 2010, jednak realizacja programu uległa poważnemu opóźnieniu i pierwszego wystrzelenia dokonano dopiero 18 września 2013^[3]. Rakietą nośną była Antares, znana wcześniej pod nazwą Taurus II, skonstruowana również przez Orbital Sciences.

Duże zmiany i opóźnienia w programie wprowadziła katastrofa rakiety Antares 130, która miała miejsce 28 października 2014 r., w wyniku eksplozji silnika w 1. stopniu. W rakiecie eksplodował silnik AeroJet Rocketdyne AJ-26, który stanowi zmodernizowany, jeszcze poradziecki NK-33 z niedoszłej księżycowej rakiety N1. Po katastrofie Orbital zrezygnował z dalszego użytkowania tych silników decydując się na zamianę ich na rosyjskie silniki RD-181 w następnych modelach rakiety Antares. W okresie do ukończenia nowej wersji swojej rakiety Orbital będzie korzystał z rakiet Atlas V spółki United Launch Alliance (ULA).

Konstrukcja

Statek Cygnus składa się z dwóch podstawowych modułów: serwisowego Service Module (SM) i towarowego Pressurized Cargo Module (PCM):

• człon serwisowy jest oparty na platformie STAR Bus do satelitów produkowanych przez Orbital Sciences oraz zawiera elementy pochodzące z sondy Dawn. Ma masę ok. 1,8 t.
• człon towarowy produkowany przez Thales Alenia Space oparty jest na konstrukcji hermetyzowanego modułu Multi-Purpose Logistics Module, który był dowożony do ISS w ładowniach promów kosmicznych STS. W pierwszych trzech lotach Cygnusa stosowano moduł w wersji standardowej, natomiast od czwartego lotu OA-4 będzie stosowany moduł w wersji powiększonej (enhanced).

Statek jest cumowany do ISS przy pomocy manipulatora Canadarm2 do modułu Harmony.

Parametry

Parametry techniczne statków Cygnus^[4][5]:

Parametr	Cygnus – wersja standardowa	Cygnus – wersja powiększona
Wysokość	3,66 m	4,86 m
Średnica PCM	3,07 m	3,07 m
Masa sucha	1,5 t	1,8 t
Pojemność	18,9 m³	27,0 m³
Ładunek	2,0 t	3,5 t (Atlas V) 3,2 t (Antares 230)
Ładunek do usunięcia	1,2 t	1,2 t

Misje

Wykonane i planowane loty statków Cygnus:

Nr	Data startu (UTC)	Miejsce startu	Symbol misji	Nazwa własna statku / pełna nazwa misji	Wariant	Rakieta nośna	Status	Uwagi
1	18 września 2013, 14:58	Mid-Atlantic Regional Spaceport LP-0A	Orb CRS-D1	George David Low Orbital Sciences COTS Demo Flight	standardowy	Antares 110	udana	Pierwszy lot statku Cygnus; pierwsze zbliżenie do ISS; pierwsze dokowanie do ISS; drugi lot rakiety Antares. Dokowanie do ISS zostało opóźnione z powodu problemów z komputerem[6][7][8]
2	9 stycznia 2014, 18:07:05		Orb CRS-1	C. Gordon Fullerton Orbital Sciences CRS Flight 1		Antares 120	udana	Pierwszy lot Cygnusa w ramach Commercial Resupply Service (CRS); pierwszy lot rakiety Antares z wykorzystaniem członu Castor 30B[9][10]
3	13 lipca 2014, 16:52:14		Orb CRS-2	Janice Voss Orbital Sciences CRS Flight 2			udana	[11]
4	28 października 2014, 22:22:38		Orb CRS-3	Deke Slayton Orbital Sciences CRS Flight 3		Antares 130	nieudana	Eksplozja rakiety nośnej 14 sekund po starcie[12]
5	6 grudnia 2015, 21:44:57	Cape Canaveral, SLC-41	OA CRS-4	Deke Slayton II Orbital ATK CRS Flight 4	powiększony	Atlas V 401	udana	Pierwsza misja powiększonej wersji statku Cygnus[13]
6	23 marca 2016, 03:05:52	Cape Canaveral, SLC-41	OA CRS-6	Rick Husband Orbital ATK CRS Flight 6		Atlas V 401	udana	[14]
7	17 października 2016, 23:45:36	Mid-Atlantic Regional Spaceport, LP-0A	OA CRS-5	Alan Poindexter Orbital ATK CRS Flight 5		Antares 230	udana	Pierwszy lot konfiguracji Antares 230[15]
8	18 kwietnia 2017, 15:11:26	Cape Canaveral, SLC-41	OA CRS-7	John Glenn Orbital ATK CRS Flight 7		Atlas V 401	udana	[16]
9	12 listopada 2017, 12:19:51	Mid-Atlantic Regional Spaceport LP-0A	OA CRS-8	Eugene Cernan Orbital ATK CRS Flight 8		Antares 230	udana	[16]
10	21 maja 2018, 08:44:06	Mid-Atlantic Regional Spaceport LP-0A	OA CRS-9	J.R. Thompson Orbital ATK CRS Flight 9		Antares 230	udana	[16]
11	17 listopada 2018, 09:01:31	Mid-Atlantic Regional Spaceport LP-0A	NG-10	John Young Northrop Grumman CRS Flight 10		Antares 230	udana	[16]
12	17 kwietnia 2019, 20:46:07	Mid-Atlantic Regional Spaceport LP-0A	NG-11	Roger Chaffee Northrop Grumman CRS Flight 11		Antares 230	udana	[17]
13	2 listopada 2019, 13:59:47	Mid-Atlantic Regional Spaceport LP-0A	NG-12	Alan Bean Northrop Grumman CRS Flight 12		Antares 230+	udana	Pierwszy lot zmodyfikowanej rakiety Antares umożliwiającej wyniesienie na niską orbitę ziemską ładunku o masie o 800 kg większej od standardowej wersji 230.[18]
14	15 lutego 2020, 20:21:04	Mid-Atlantic Regional Spaceport LP-0A	NG-13	Robert Lawrence Jr. Northrop Grumman CRS Flight 13		Antares 230+	udana	[19]
15	3 października 2020, 01:16:14	Mid-Atlantic Regional Spaceport LP-0A	NG-14	Kalpana Chawla Northrop Grumman CRS Flight 14		Antares 230+	udana	[20]
16	20 lutego 2021, 17:36:50	Mid-Atlantic Regional Spaceport LP-0A	NG-15	Katherine Johnson Northrop Grumman CRS Flight 15		Antares 230+	udana

Zobacz też

• Międzynarodowa Stacja Kosmiczna
• Commercial Orbital Transportation Services
• Commercial Resupply Services

Inne bezzałogowe statki zaopatrzeniowe MSK (ISS)

• Progress – rosyjski statek dostawczy
• Automated Transfer Vehicle (ATV) – statek zaopatrzeniowy ESA
• H-II Transfer Vehicle (HTV) – japoński statek zaopatrzeniowy
• Dragon – statek zaopatrzeniowy prywatnego przedsiębiorstwa SpaceX