Northrop Grumman | Cygnus CRS-2 NG-15 küldetésprofil

Szabó Bence | 2021. február 20., szombat 14:31

Ma este újabb amerikai utánpótlás-küldetés indul a Nemzetközi Űrállomásra, nézzük is a részleteket. A Northrop Grumman teherhajóját a szokásos módon egy Antares 230+ hordozórakéta fogja majd pályára állítani. A Cygnusnak a hagyomány szerint mindig adnak nevet, a mostanit Katherine Johnsonról, a NASA legendás matematikusáról nevezték el.

Indítás ideje, helye: 2021. február 20. magyar idő szerint 18:36 – , Mid-Atlantic Regional Spaceport – Launch Area 0 A, Wallops-sziget, Virginia, USA

Megbízó: NASA (National Aeronautics and Space Administration - Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal)

Rakomány: A Northrop Grumman Cygnus NG-15 (S.S. Katherine Johnson) teherűrhajója a Nemzetközi Űrállomásra

Rakomány össztömege: ~6 600 kg (ebből 3 458 kg hasznos teher az ISS-re)

Hordozórakéta: Northrop Grumman Antares 230+ hordozórakétája

Pálya: alacsony Föld körüli pálya (LEO) – 171 x 295 km, 51,63° hajlásszöggel

Fokozat visszatérése: az első fokozat az Atlanti-óceánba fog irányítatlanul visszatérni

Élő közvetítés: hivatalos élő közvetítés a NASA és Northrop Grumman YT csatornáján, illetve magyar kommentárral az Űrutazás-Űrhajók csatornán

Kép forrása: Geoff Barrett

A NASA hivatalos élő közvetítése. Kezdés ideje: 18:00

Űrutazás-Űrhajók magyar élő közvetítés. Kezdés ideje: 18:00


Az Antares 230+ rakéta

Az Antares 230+ az Antares rakétát negyedik és egyben legújabb változata. Korábban Taurus-II néven volt ismert a hordozórakéta. A rakétát az akkori Orbital Sciences Corporation (ma már Northrop Grumman) és az ukrán Juzsnyoje Tervezőiroda fejlesztette ki, a NASA 2008-as COTS-programja (kereskedelmi utánpótlási missziókat elindító projekt) keretében. Az első fokozaton két darab RD-181 kerolox hajtómű található, melyek egyenként 1920 kN tolóerőt nyújtanak tengerszinten. A hajtóművet az RD-180-ból fejlesztették ki a 2000-es évek elején Oroszországban. Szakaszos égési ciklusával oxidálószerdús égés keletkezik a hajtómű égésterében, fajlagos impulzusa 310 s tengerszinten. Az üzemanyagtartályokat hevített héliummal tartják folyamatosan repüléshez alkalmas nyomáson. Ez az egyik legmodernebb orosz hajtómű, az Angara-rakétákon ezeknek az ikertestvérét, az RD-191-et használják.

Az újgenerációs Antaresen használt RD-181-esek beszerelése a fokozatba. Kép forrása: NG

Mivel az Orbitalnak akkoriban nem volt sok tapasztalata nagy, folyékony hajtóanyagú rakéták terén, ezért az ukrán Juzsnyoje Tervezőiroda tervezte és gyártja az első fokozatot alkotó oxigén és kerozin tartályokat, és a fokozathoz tartozó műszerezést is. A Zenyit rakétához hasonlóan az Antares átmérője is 3,9 m, hossza pedig 42 és fél méter. A második fokozat egy Castor-30XL szilárd hajtóanyagú rakétamotor. Ez a fokozat 6 méter hosszú, és 2,9 méteres az átmérője (mivel jóval kisebb ennek a motornak az átmérője az első fokozatétól, egy áramvonalazó burkolat öleli körbe, amit az atmoszférán kívül szoktak leválasztani róla). Ezt a Castor motort eredetileg a Castor-120-ból fejlesztették ki, ami a Minotaur-C rakéta első fokozatként szolgál. Tolóereje 474 kN, és 156 másodpercig van működésben.

A 230+ verzió újításai a korábbi Antares rakétákhoz képes a következők:

  • Az első fokozat tartályai közi rész, illetve a két fokozatot elválasztó mechanizmus strukturális megerősítése
  • Új repülési szoftver, mely hatékonyabb módon tudja irányítani a rakétát, így megnövelve a hasznos terhet

A rakéta teljes fejlesztési költése 472 millió dollár volt. Összesen 14-szer startolták el a rakétát, melyből 13 sikerrel zárult. Az első küldetésén pár kisműholdat és egy tömegszimulátort szállított LEO pályára tesztképpen. Ötödik indításán a Cygnus Orb-3 küldetés keretében egy Cygnus teherűrhajót indított volna a Nemzetközi Űrállomásra, de másodpercekkel a startállás elhagyása után katasztrofális hajtóműhiba következett be, és a 260 tonnás majdnem teletöltött jármű visszazuhant az indítópadra, majd felrobbant.

Ez még a rakéta korábbi verziójával történt meg, ami még más hajtóműveket használt. Az Antares legújabb verziója 8 tonnát képes alacsony pályára állítani.

A Cygnus NG-15 az Antares rakétával már a startközpontban. Kép forrása: NASA

A Cygnus teherűrhajó és rakománya

A "Hattyút" (a Cygnus magyarul hattyút jelent) az Antares rakétával párhuzamosan kezdték fejleszteni. Az első Cygnus útkereső makettet 2010-ben fejezték be, az első demonstrációs küldetésre pedig 2013 őszén került sor. Ezen a küldetések kapcsolódott először a Hattyú az ISS-hez, amit egy kommunikációs probléma meg is nehezített. A mérnököknek szerencsére sikerült megoldani a gondot, és a Cygnus megközelített az állomást, és annak Canadarm2 robotkarja rácsatlakoztatta az egyik adapterre. A sikeres demonstráció után nem sokkal a Cygnus hivatalosan megkapta az engedélyét a rendszersn ISS utánpótlási missziókra. Ezzel pedig nem is vártak sokat, ugyanis már 2014 januárjában elstartolt az első menetrendszerű küldetés - friss gyümölcsöket, eszközöket és karácsonyi ajándékokat szállított az állomáson tartózkodó űrhajósoknak. Az első két menetrendszerű misszión még a standard Cygnus szolgálat ki a Nemzetközi Űrállomást - ez jóval kisebb a ma használtnál, és így kevesebb hasznos terhet tudott szállítani Föld körüli pályára. Az Orb-3 küldetés katasztrófája után nemcsak az Antarest, hanem a Cygnust is áttervezték, fejlesztették: megnövelték a nyomás alatt lévő raktér térfogatát, és a napelemtáblákat is lecserélték újabb típusúakra. A standard Cygnus kb. 2500 kg-t tudott az ISS-re juttatni, míg bővített változat akár 3600 kg-t is képes szállítani.

A Cygnus két verziójának sematikus ábrázolása.

A korábbi Dragonhoz hasonlóan nem a Cygnus sem képes saját hajtóműveivel dokkolni az űrállomásra. Az ISS-t megközelítő manőver után az űrhajó az űrállomáshoz viszonyítva mozdulatlan helyzetbe áll, és innentől a Canadarm2 nyúlik ki és "kapja el" a Cygnust. Ezt a folyamatot berthingnek nevezik. Az utánpótlás szállításán kívül a Cygnust még műholdak kieresztésére is szokták használni, valamint néha az űrállomás "kukásautója" is - a felgyülemlett hulladékot a teherűrhajóba szokták bepakolni, és az a küldetését befejezve elég a Föld légkörében. A szervizmodult a GEOStar műholplatform alapján tevrezték, hipergolikus hajtóanyaggal működnek a fúvókái és a főhajtüműve is.

A ma induló teherűrhajó ráhelyezése az Antares rakétára. Kép forrása: Northrop Grumman

A mai misszió Cygnusát hivatalosan "S.S. Katherine Johnson" névre keresztelték. Katherine Johnson 1918. augusztus 26-án született és tavaly február 24-én hunyt el 101 éves korában. A néha csak két lábon járó számológépként említett Katherine Johnson 35 éven keresztül tartó NASA-karrierje során több űrhajó orbitális pályáját számolta ki, például Alan Shepard űrugrásának útját, de John Glenn orbitális repülésének a pályaadatait is számoltak ki, tervezte meg. Ezek mellett az Apollo-programban is részt vett, amikor a Hold körül dokkoló Parancsnoki modul és Holdkomp keringési pályáit kellett kiszámolni. A Shuttle-programban is dolgozott. A kiemelkedő munkáját több díjjal és kitüntetéssel honorálták meg: 2015-ben átvehette Barack Obamától a Presidential Medal of Freedom kitüntetést, 2016-ban a NASA Silver Snoopy medált adományozták neki, majd 2019-ben az amerikai Kongresszus köszönte meg munkáját a Congressional Gold Medal-al.

Katherine Johnson 1961-ben. Kép forrása: NASA

A ma este induló teherűrhajó rakománya kategóriákra lebontva:

  • Utánpótlás a személyzet részére (friss és tárolható élelmiszer, ruhák és egyéb használati cikkek): 932 kg
  • Tudományos műszerek, kísérletek: 1127 kg
  • Űrséta-felszerelés: 24 kg
  • Alkatrészek az állomás karbantartásához: 1413 kg
  • Vákuumos környezetben szállított áru: 67 kg
  • Számítógépes felszerelés: 1 kg
  • Utánpótlás az orosz félnek: 24 kg

Pár érdekesebb tudományos kísérlet:

  • Micro-16: ebben a kísérletben Caenorhabditis elegans fonálférgeket fognak felküldeni, és egy speciális tartóban fogják a mozgásukat vizsgálni mikroszkópok és erőmérők segítségével. Ebben a "tartóban", ami egyben a lakhelyük is, apró szenzorokkal felszerelt akadályokat kell majd kikerülniük mozgás közben, így folyamatosan mérni tudják, hogy a fonálférgek mekkora erőt fejtenek ki a szenzorok segítségével.
  • A-Hoss: egy újfajta sugárzásmérő, amit az Artemis-program repüléseire fejlesztettek ki. A most felküldött mérőegység fog az első emberes misszión a Hold körül utazni, az Artemis-II-n.
  • Exploration ECLSS: újfajta, továbbfejlesztett víztisztítórendszer, melynek segítségével a felhasznált víz 98%-át vissza tudják majd nyeri az ISS-en. Ha ez sikerül, akkor ez a rendszer utazhat majd a Holdra és akár a Marsra is a hosszútávú űrrepüléseken.

Ezek mellett több kísérlet is utazik még, pl. orvostudományi, biokémiai és technológiai rakományok.

A Cygnus teherűrhajó belseje a leszíjjazott rakománnyal együtt. Kép forrása: NASA




"Northrop Grumman | Cygnus CRS-2 NG-15 küldetésprofil" bejegyzés hozzászólásai (0 db)

Jelenleg még senki nem szólt hozzá a témához! Légy Te az első!

Hozzászólás írása +