상용 승무원 프로그램의 개발

Development of the Commercial Crew Program
상단 이미지부터 : Boeing CST-100 Starliner, Crew Dragon, Dream Chaser, 그리고 하단 인간 등급의 Atlas V 프로젝트는 모두 CCDev 상과 계약을 통해 개발 자금을 받았다.
의 시리즈의 일부
미국 우주 계획
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인간 우주 비행 프로그램
로봇 우주 비행 프로그램
NASA 우주 비행단
우주 포트
이스턴 산맥
우주발사체
국가 안보 공간
시민 공간
상업 우주 산업

상용 승무원 프로그램의 개발은 인간 우주 비행을 위한 기술 개발 프로그램에서 상용 승무원 프로그램에 사용될 우주선을 생산하는 경쟁력 있는 개발 프로그램으로 재편된 상용 승무원 개발 프로그램의 2라운드에서 시작되었다.국제우주정거장(ISS)을 드나들 수 있습니다.NASA는 이 프로그램을 실시하기 위해 2011년부터 일련의 경쟁력 있는 고정 가격 계약을 민간 벤더에 부여했습니다.2014년 9월, 스페이스X와 [1]보잉에 비행 우주 비행사의 운용 계약이 주어졌습니다.각사는 2019년에 무정비 궤도 시험 비행을 실시해, 2020년 11월에 운용을 개시했다.

상용 크루 차량 Crew Dragon과 Starliner가 동시에 하모니 모듈의 포트에 도킹했습니다.

스페이스X의 드래곤 2의 크루 드래곤 데모-1 2019 비행은 2019년 3월 국제 우주 정거장에 도착하여 대서양에서 스플래시다운을 통해 귀환했다.시험 시리즈가 끝난 후, 크루 드래곤 우주선이 첫 상업용 크루 프로그램인 스페이스X 크루-1을 발사했다.이 [2]비행은 2020년 11월 16일에 취항했다.스페이스X는 그 후 두 번의 CCP 비행을 성공적으로 마쳤으며, 또 다른 스페이스X Crew-4는 현재 진행 중이다.이 프로그램은 ISS로 가는 5편의 추가 비행에 대해 계약되어 있다.

2019년 12월, CST-100 스타라이너 우주선의 보잉 궤도 비행 테스트는 ISS에 도달하는 데 실패했다.두 번째 시험 비행인 보잉 궤도 비행 테스트 2는 2022년 [3][4][5]5월에 성공적으로 이루어졌다.시범 비행이 완료될 때까지 보잉사는 [6]ISS에 6편의 운용 항공편을 공급하기로 계약했다.첫 번째 우주인 그룹은 2018년 [7]8월 3일에 발표되었다.

상용 크루 프로그램 차량 스타라이너와 드래곤

요구 사항들

상용 승무원 차량에 대한 주요 고급 요건은 다음과 같습니다.

  • 4명의 승무원과 장비를 국제우주정거장([8][9]ISS)에 안전하게 인도하여 반송한다.
  • 비상사태[8] 발생 시 승무원 복귀 제공
  • 비상시[8][9] 24시간 안전지대로 사용
  • 210일[8][9] 동안 스테이션에 도킹된 상태로 있을 수 있습니다.

배경

참고 항목: 스페이스 셔틀 폐기 및 Artemis 프로그램

2011년 STS가 은퇴한 후, NASA는 우주인을 우주로 [10]쏘아 올릴 수 있는 국산 우주선을 가지고 있지 않았다.나사의 다음 주요 인간 우주 비행 계획인 아르테미스는 2016년에 우주 발사 시스템(SLS) 부스터 위에 오리온 우주선을 올려놓고 무정비 비행을 할 예정이었다.NASA는 인간이 이용할 수 있는 우주선이 없었고, 어떤 경우에도 SLS/Orion은 ISS로 가는 정기 비행에 너무 비쌀 것이다.한편,[11] NASA는 러시아로부터 구입한 소유즈 우주선 좌석에 우주인들을 계속 ISS에 보냈다.2016년부터 2017년까지의 좌석 배치 가격은 [12]항공편당 승객 1인당 7070만 달러가 소요되면서 시간이 지남에 따라 가격이 달라졌다.아르테미스는 계속해서 미끄러졌고,[13] 2022년에 첫 번째 무인 시험 비행이 예정되어 있었다.

개발 프로그램

CCDev 프로그램은 소유즈 항공편을 대체할 안전하고 신뢰할 수 있는 상업용 ISS 승무원 발사 능력을 개발하기 위해 시작되었다.CCDev는 ISS의 상용 화물 [14]프로그램인 상용 궤도 운송 서비스(COTS)를 따랐다.CCDev 계약은 고정가격의 성과급 이정표에 [15]대해 발행되었다.CCDev는 여러 단계로 구현되었습니다.CCDev 1 계약은 개념 및 기술 개발을 위한 것이었다.CCDev 2 계약은 실제 차량 설계에 관한 것이었다.CCiCap 계약은 완전한 엔드 투 엔드 승무원 운송 하드웨어 및 서비스 설계를 위한 것이었다.CPC 1단계 계약은 완전한 인증 계획 개발을 위한 것이었다.마지막으로 CCtCap 계약은 승무원 수송 서비스의 실제 시연에 대해 승인되었으며, 여기에는 ISS로 가는 운용 비행에 이어 필요한 하드웨어의 개발, 테스트 및 생산이 포함됩니다.

CCDev 1

스타라이너 압력 용기의 건조는 보잉사의 CCDev 1 이정표 중 하나였습니다.

상업용 승무원 개발 단계 1(CCDev 1)은 2010년에 인간의 우주 비행 개념과 [14][16][17]기술을 개발하기 위해 미국 5개 회사에 5천만 달러를 상금으로 지급했습니다.NASA는 CCDev 1에 따라 5개 회사에 개발 자금을 지원했습니다.

CCDev 2

드래곤 크루 모형 제작은 SpaceX의 CCDev 2 이정표[disputed – discuss] 중 하나였습니다.

2011년 4월 18일, NASA는 우주왕복선 함대가 [23]퇴역한 후 우주비행사를 조종할 수 있는 미국 차량을 개발한 것에 대해 4개 회사에 약 2억 7천만 달러를 지급했다.자금 지원 제안:[24]

NASA의 자금 지원 없이 선정된 제안:

  • United Launch Alliance: Atlas[29] V의 인간 등급에 관한 개발 작업 확대
  • 알리안트 테크시스템즈(ATK)와 아스트리움이 [30]리버티 개발을 제안했다.NASA는 전문지식과 기술을 [31][32]공유할 것이다.
  • Excalibur Almaz Inc.는 궤도를 도는 관광 비행을 위한 현대화된 소련 시대의 하드웨어를 갖춘 승무원 시스템을 개발하고 있었다.지구 저궤도 승무원 [33][34]수송을 위한 EAI의 우주선 개념을 더욱 발전시키기 위한 틀을 마련하기 위한 미제안 우주법 협정.

제안서가 선택되지 않았습니다.

CCiCap

Dream Chaser Engineering 테스트 기사의 비행 테스트는 시에라 네바다 CCiCap의 이정표[disputed – discuss] 중 하나였습니다.

Commercial Crew Integrated Capability(CCiCap)는 원래 CCDev [39]3으로 불렸다.프로그램의 이 단계에서 NASA는 우주선, 발사체, 발사 서비스, 지상 및 임무 운영, 복구를 포함한 완벽한 엔드 투 엔드 운영 개념을 제안하기를 원했다.2011년 9월, NASA는 제안서 초안(RFP)[40]을 발표했습니다.최종 RFP는 2012년 2월 7일에 발표되었으며 제안서는 2012년 [41][42]3월 23일에 발표될 예정입니다.자금 지원을 받은 우주법 협정은 2012년 8월 3일에 수여되었고 2013년 [43][44]8월 15일에 개정되었습니다.

선정된 제안은 2012년 8월 3일 발표되었습니다.

CPC 단계 1

인정 제품 계약(CPC)의 첫 번째 단계에서는 엔지니어링 표준, 테스트 및 [45]분석을 포함한 인정 계획의 개발이 수반되었습니다.2012년 12월 10일에 발표된 CPC 1단계 자금 지원 대상자는 다음과 같습니다.[45]

  • Sierra Nevada Corporation: 1,000만달러
  • SpaceX: 960만달러
  • 보잉: 990만달러

CCtCap – 승무원 비행 수상

상용 승무원 수송 능력(CCtCap)은 CPC의 두 번째 단계이며 [45][46]ISS로의 승무원 시연 비행을 허용하는 최종 개발, 테스트 및 검증을 포함합니다. NASA는 2013년 7월 19일 CCtCap 계약 초안(RFP)을 [46]2013년 8월 15일에 발행했습니다.2014년 9월 16일, NASA는 보잉과 스페이스X가 ISS에 승무원 발사 서비스를 제공하는 계약을 체결했다고 발표했다.보잉은 최대 42억 달러를 받을 수 있고 스페이스X는 [1]최대 26억 달러를 받을 수 있다.2019년 11월 NASA는 좌석당 추정 비용을 최초로 발표했다. 스페이스X의 드래곤은 5500만 달러, 보잉의 스타라이너는 9000만 달러이다.보잉사는 또한 고정 가격 계약보다 2억8천720만 달러를 추가로 지급받았다.소유즈의 좌석 비용은 평균 8천만 [47]달러였다.그러나 보잉의 스타라이너가 승무원 캡슐에 싣고 있는 추가 화물에 대해 조정하면 좌석당 비용은 약 7천만 달러로, 드래곤이 5번째 승객에 해당하는 화물을 [48]싣지 않더라도 스페이스X의 크루드래곤보다 여전히 높다.CST-100 스타라이너와 크루드래곤은 모두 무인 비행, 그 후 승무원 인증 비행, 그리고 [49][50]ISS로 최대 6회의 운용 비행이 예정되어 있었다.

타임라인

커머셜 크루 프로그램

계속적인 지연

상업 승무원 프로그램의 첫 비행은 2015년에 이루어질 예정이었지만, 자금 부족으로 인해 [51][52][53]지연되었다.우주선이 시험과 생산 단계로 접어들면서, 특히 낙하산 시스템, 추진력, 두 [54]캡슐의 발사 중단 시스템 등 기술적인 문제도 지연을 야기했다.

스타라이너 2018 밸브 문제

2018년 7월에는 여러 개의 낙태 시스템 밸브의 결함으로 인해 과급성 추진제 누출이 발생하는 시험 이상이 보고되었다.그 결과, 첫 번째 비행 궤도 미션은 2019년 4월로 연기되었고, 첫 번째 승무원 발사는 2019년 [55][56]8월로 재조정되었다.2019년 3월, 로이터 통신은 이러한 시험 비행이 최소 [57]3개월 지연되었다고 보도했으며, 2019년 4월 보잉은 비행하지 않은 궤도 임무가 2019년 [58]8월로 예정되어 있다고 발표했다.

크루 드래곤 폭발

주요 기사 : SpaceX Dragon 2 © 테스트 중 폭발

2019년 4월 20일 크루드래곤의 [59]정전기 시험 중 문제가 발생했다.이 사고로 인해 비행 중 중단 테스트(IFAT)[60]에 사용될 예정이었던 캡슐이 파괴되었다.스페이스X는 캡슐이 [61]폭발한 것을 확인했다.NASA는 이 폭발이 계획된 비행 중 낙태와 승무원 궤도 테스트를 [62]지연시킬 것이라고 말했다.

스타라이너 궤도 비행 테스트 실패

주요 기사:보잉 궤도 비행 시험

2019년 12월 스타라이너의 1차 궤도 비행 테스트에서 우주선은 궤도에 도달했지만 소프트웨어 오류로 인해 ISS와 도킹할 수 없었다.후속 분석 결과, 탈궤도 시퀀스 중에 서비스 모듈을 분리한 후 캡슐과 충돌시킬 수 있는 두 번째 중요한 소프트웨어 오류가 발견되었습니다.

크루 드래곤 승무원 비행

주요 기사:크루 드래곤 데모-2

2020년 5월 30일 크루드래곤 데모-2의 일환으로 두 명의 우주비행사가 크루드래곤과 함께 ISS로 발사되었다.2020년 8월 2일 데모-2의 종료와 안전한 착륙은 1975년 7월 첫 아폴로-소유즈 국제 우주 임무 이후 45년 만에 처음으로 우주선을 멕시코만에서 낙하시켰다.

스타라이너 2021 밸브 문제

주요 기사:보잉 궤도 비행 시험 2

2021년 8월 예정된 두 번째 궤도 비행 시험 발사 직전, 정기적인 발사 전 테스트에서 추진 시스템의 밸브 13개가 작동하지 않고 발사가 스크럽된 것으로 나타났다.이 문제는 2021년 10월에도 여전히 진행 중인 광범위한 분석이 필요했으며, NASA와 보잉은 2022년 상반기에 새로운 발사 날짜가 예정되어 있을 것으로 추정했다.

스타라이너 궤도 비행 테스트 2

주요 기사:보잉 궤도 비행 시험 2

보잉 스타라이너 우주선 2는 2022년 5월 19일 보잉 궤도 비행 테스트 2의 일부로 발사되었다.그것은 5월 21일 성공적으로 도킹했고, 그곳에서 [63]4일간 머물렀다.5월 25일, 우주선은 화이트 샌즈 미사일 [64]사거리에 성공적으로 도킹 해제되어 착륙했다.

자금 조달

2015년까지 연도별 요구액과 적정액

상업 승무원 프로그램의 첫 비행은 2015년에 이루어질 예정이었지만, 자금 부족으로 인해 [51][53]지연되었다.2011 회계연도(FY) 예산에서는 CCDev 프로그램에 미화 5억 달러가 요구되었지만 의회는 2억 7천만 [65]달러만 승인했습니다.2012 회계연도 예산에 대해 8억 5천만 달러가 요청되었고 4억 6백만 달러가 [52]승인되었습니다.2013 회계연도 예산에 대해 8억 3천만 달러가 요청되었고 4억 8천 8백만 달러가 [66]승인되었습니다.2014 회계연도 예산에 대해 8억 2100만 달러가 요청되었고 6억 9600만 달러가 [51][67]승인되었습니다.2015 회계연도에 8억 4,800만 달러가 요청되어 95%인 8억 5,500만 달러가 [68]승인되었습니다.2019년 11월 14일, NASA의 감사관은 스타라이너의 좌석당 가격을 9천만 달러, 드래곤 크루의 좌석당 가격을 5천5백만 달러로 나열한 감사 보고서를 발표했다.이것들로, 보잉의 가격은 나사가 러시아 우주 회사 로스코스모스에 지불한 소유즈 우주선의 좌석을 미국과 협력국의 우주 정거장으로 보내는데 지불한 것보다 높다.이 보고서는 또한 NASA가 2019년에 예상되는 ISS 비행의 18개월 간의 격차를 완화하고 계약업체가 스페이스X와 [69]유사한 기회를 제공하지 않고 제2의 상용 승무원 공급자로 계속 유지하도록 하기 위해 보잉의 고정 가격보다 2억8천720만 달러를 추가로 지불하기로 합의했다고 밝히고 있다.2019년 11월 18일, 보잉의 짐 칠튼은 검사관의 보고서가 스타라이너의 긍정적인 특징들을 나열하는 데 실패했으며, 그들은 비용이 화물 수용량을 고려할 때 9천만 달러보다 낮다고 생각하기 때문에 좌석당 가격 책정에 반대한다고 답변했다.Boeing이 추가 자금을 지원하게 된 이유는 SpaceX보다 개발에 더 늦게 착수했기 때문이다.보잉사는 또한 [70]이 프로그램을 위해 노력했다고 밝혔다.CCP 프로그램의 각 단계에 대한 모든 상용 승무원 계약자의 자금 지원은 다음과 같다.CCtCap 값은 최대값이며 각 벤더에 대한 6회 개발 후 운용 비행편을 포함한다.

자금의 개요(수백만 달러)
둥글다
(년) 		CCDev1[71]
(2010–2011) 		CCDev2[72][73]
(2011–2012) 		CCiCap[43][44]
(2012–2014) 		CPC1[45]
(2013–2014) 		CCtCap[50]
(2014~현재) 		추가. 기금.[74]
(2019) 		총
(2010~현재)
우주선 제조사
보잉 18.0 112.9 480.0 9.9 4,200.0 287.2 5,108.1
스페이스X – 75.0 460.0 9.6 2,600.0 – 3,144.6
시에라네바다 코퍼레이션 20.0 105.6 227.5 10.0 – – 362.1
블루 오리진 3.7 22.0 – – – – 25.7
발사체 및 장비 제조업체
United Launch Alliance(통합 론칭 얼라이언스) 6.7 – – – – – 6.7
파라곤 우주 개발 주식회사 1.4 – – – – – 1.4
합계: 49.8 315.5 1,167.5 29.6 6,800.0 287.2 8,648.6

테스트 미션

각 시스템은 나사(NASA)가 이 시스템을 인간 등급으로 간주하기 전에 세 번의 특정한 미조종 시험 비행과 한 번의 승무원 비행 시험을 완료해야 한다.크루드래곤은 2020년에 승무원 비행 시험을 마치고 2020년 11월에 운항을 시작했다.2022년 7월 현재 스타라이너는 아직 승무원 비행 테스트를 완료하지 않았다.

미션 패치 우주선 묘사 승무원 날짜. 결과
드래곤 2 패드 중단 테스트
 드래곤 2
C201 Dragon Fly (1)		 플로리다 케이프 커내버럴 공군기지, 패드 어보트 테스트 — 2015년 5월 6일 성공.
크루 드래곤 데모-1
 드래곤 2
C204 (1)		 미완성 시험 비행DM-1은 2019년 3월 2일에 출시되어 출시 후 24시간 이내에 ISS PMA-2/IDA-2 도킹 포트에 도킹되었습니다.드래곤호는 2019년 3월 8일 도킹 해제 및 착륙하기 전까지 닷새 동안 ISS에 도킹했다. — 2019년 3월[75] 2일 성공.
보잉 패드 중단 테스트
 CST-100 스타라이너
우주선 1 (1)		 미사용 패드 중단 테스트 — 2019년 11월 4일 성공.
Boe-OFT
 CST-100 스타라이너
우주선 3
칼립소 (1)		 미완성 시험 비행듀얼 엔진 센타우르 상부 스테이지가 장착된 아틀라스 V의 첫 비행이었다.원래 착륙하기 전에 ISS에 도킹하는 데 8일이 걸릴 예정이었다.그러나 스타라이너는 MET의 이상으로 인해 예상보다 낮은 [76]궤도로 진입하지 못했다.이 우주선은 궤도에서 이틀을 보낸 후 2019년 12월 22일 귀환했다.OFT-2는 모든 목표를 충족하기 위해 제안되었다. — 2019년 12월[77] 20일 MET 이상으로 인한 부분 장애
승무원 드래곤 비행 중 중단 테스트
 드래곤 2
C205 (1)		 Falcon 9 부스터가 Dragon 2의 발사 중지 시스템을 테스트하기 위해 Max Q 직후에 Dragon 2 캡슐을 LC-39A에서 발사하여 비행 중 중지를 수행하였다.발사 84초 만에 중단이 발생했고 드래곤2는 성공적으로 팔콘9에서 분리돼 슈퍼드라코 추진기를 이용해 날아갔다.Falcon 9 부스터는 공기역학적 힘에 의해 분해되었다.드래곤 2호는 발사 9분 만에 낙하산 4개를 성공적으로 전개한 후 낙하했다. — 2020년 1월 19일 성공.
크루 드래곤 데모-2
 Crew Dragon Demo-2 Patch.png 드래곤 2
C206 엔데버 (1)		 승무원 시험 비행.드래곤 2호는 두 명의 승무원과 함께 발사되어 약 18시간 후에 ISS에 도킹했다.드래곤과 그 승무원들은 [78]ISS에서 62일을 보냈다. United States 더그 헐리
United States 밥 베른켄 		2020년 5월 30일 성공.
Boe-OFT 2
 CST-100 스타라이너
우주선 2 (1)		 미완성 시험 비행Boe-OFT의 부분 고장으로 인해 보잉이 제안하고 NASA가 2020년 4월 6일 승인했습니다.Boe-OFT 2의 비행 시도는 2021년 8월 3일 발사 전에 취소되었다.2022년 5월 19일에 성공적으로 개최되었습니다. — 2022년 5월[79] 19일 성공.
Boe-CFT
 CST-100 스타라이너
우주선 3
칼립소 (2)		 승무원 시험 비행. United States 배리 E.윌모어
United States 수니타 윌리엄스 		2022년 12월[80] 8일 계획된

작전 임무

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레퍼런스

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외부 링크

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