상업적 재공급 서비스

Commercial Resupply Services
국제우주정거장
ISS 토출 공정 중 용
국제우주정거장(ISS) 부근의 백조류 자유비행
다음에 대한 시리즈 일부
개인 우주 비행
적극적 기업
능동형 차량
계약 및 프로그램

CRS(Commercial Resupply Services, CRS)는 상업적으로 운용되는 우주선을 타고 국제우주정거장(ISS)에 화물과 물자를 납품한 것에 대해 NASA가 수여하는 일련의 항공편이다.[1]2008년 첫 CRS 계약이 체결되어 12대의 화물 드래곤에 대해 스페이스X에 16억 달러를, 8대의 시그너스 항공에 대해서는 오비탈 사이언스에[note 1] 19억 달러를 수여하여 2016년까지의 배송을 커버했다.팰컨 9와 안타레스 로켓도 국제우주정거장에 화물 우주선을 전달하는 CRS 프로그램에 따라 개발됐다.

첫 작전 재공급 임무는 2012년 스페이스X(스페이스X CRS-1)[2]와 2014년 오비탈 사이언스(Cygnus CRS Orb-1)가 각각 비행했다.[3][failed verification]

2단계 계약(CRS-2)은 2014년에 요청되었다.2015년 NASA는 스페이스X를 위한 CRS-1을 20편, 오르비탈 ATK를[note 1] 위한 12편까지 연장했다.[4][5]CRS-2는 2019년부터 시작해 2024년까지 지속될 것으로 예상되는 화물운송 항공편에 대해 2016년 1월 오비탈 ATK[note 1] 시그너스, 시에라 네바다주 주식회사 드림 체이서, 스페이스X 드래곤 2에 수주했다.

1단계 계약 시상 및 시연 항공편

NASA는 1984년 이후 상업 우주 발사법과 1990년 발사 서비스 구매법에 따라 상업적 우주 비행 옵션을 추진하도록 지시 받았다.2000년대까지 자금후원은 상업용 궤도 운송 서비스 프로그램에 대해 승인되었고, 그 후 상업용 승무원 개발 프로그램이 승인되었다.

2008년 12월 23일, NASA는 최초 화물 계약 즉 스페이스X로 가는 12편과 오비탈 사이언스 코퍼레이션으로 가는 8편이라고 발표했다.[6]선정되지 않은 플래닛스페이스는 정부회계감사원에 항의서를 제출했다.[7]2009년 4월 22일, GAO는 이 시위를 부인하기로 한 결정을 공개적으로 발표하여, 이 프로그램을 계속할 수 있게 했다.[8]

Antares and Falcon 9 발사 차량과 Cygnus와 Dragon 화물 우주선은 NASA의 COTS(Commercial Orbital Transport Services) 프로그램에 의거한 우주법 협정을 이용하여 개발되었다.[9]

NASA가 계약한 첫 비행인 COTS 데모 1편은 2010년 12월 8일, 궤도에 머물며 지상 명령을 수신하고 반응하며 NASA의 추적 및 데이터 중계 위성 시스템과 통신하는 드래곤 캡슐의 능력을 입증했다.2011년 8월 15일, 스페이스X는 NASA가 COTS 데모 비행 2와 후속 비행 3의 목표를 단일 임무로 결합했다고 발표했다.[10][11]재조정된 COTS 데모 비행 2편은 2012년 5월 22일에 성공적으로 발사되어 ISS에 화물을 운송했다.이 우주선은 5월 31일에 재진입하여 태평양에 착륙했고, 회수되어 CRS 인증 요건을 완료했다.[12][13]

오비탈 사이언스는 2013년 4월 21일 대서양 중부의 지역 우주 항구에서 처음으로 앤타레스 로켓을 시험 탑재로 발사했다.[14]오비탈 사이언스는 2013년 9월 29일 시그너스 오브-D1 시범 비행을 완료했고, 2014년 1월 9일 작전 중인 시그너스 CRS 오브-1이 발사됐다.[15][16][17][18]

상용 재공급 서비스 1단계

운송 항공편은 2012년에 상용 재공급 서비스 1단계(CRS-1)에 따라 시작되었다.

카고드래곤 항공편

드래곤이 ISS를 출발하다
CRS-8 드래곤 앳 ISS, 2016

조사 결과 2단 액체산소 탱크 안에 있던 스트럿이 고장 난 것으로 드러났다.나사(NASA)는 스트럿 고장 발생의 가장 유력한 원인은 설계 오류라고 결론 내렸다. 스페이스X는 항공우주 등급 재료로 만들어진 스테인리스강 아이볼트를 사용하는 대신 적절한 선별과 테스트가 없는 산업용 재료를 선택했고 권장 안전 여유도를 간과했다.[23]

시그너스 항공편

표준사이즈 시그너스(최초 3편)
향상된 크기 시그너스(제거자)

고장에 이어 신형 RD-181 1단 엔진으로 Antares 230 시스템을 업그레이드해 페이로드 성능을 높이고 신뢰성을 높였다.[31]다음 두 개의 우주선은 아틀라스 V에서 발사되었는데, 보다 강력한 발사 차량으로의 전환과 OA-7에 의해 오비탈 ATK가 최초 CRS 계약 페이로드 의무를 커버할 수 있는 Enhanced Cygnus가 도입되었다.[32][33]

2015년 8월, 오비탈 ATK는 4개의 추가 임무에 대한 재공급 프로그램의 연장을 받았다고 밝혔다.이러한 비행은 NASA가 CRS-2가 시작될 때까지 ISS의 재공급 요구를 충족시킬 수 있게 한다.[32]

CRS 2단계 요청 및 요구 사항

NASA는 2014년 초 상업적 재공급 서비스 2단계(CRS-2)를 개시하기 위한 공식 절차를 시작했다.[39]그해 말 휴스턴에서는 7가지 고위급 요건이 이해당사자들에게 공개되는 '인더스트리 데이'가 열렸다.[40]

요구 사항들

계약서에는 다음과 같은 다양한 요구사항이 포함될 것으로 예상되었다.[40]

  • 연간 55~70m3(1,900~2,500cuft)의 가압 화물을 4, 5회 운송 여행에서 약 14,000~17,000kg(31,000~37,000lb)의 운송
  • 연간 24~30대의 동력식 로커 제공, 28V, 냉각 및 양방향 통신에서 최대 120와트의 연속 전력 필요
  • 연간 약 1,500~4,000kg(3,300~8,800lb)의 무압축 화물 운송. 3~8개 품목으로 구성되며, 각 품목은 28V에서 최대 250와트의 연속 출력이 필요한 품목, 냉각 및 양방향 통신
  • 연간 55~70m3(1,900~2,500cuft)의 가압 화물 중 약 14,000~17,000kg(31,000~37,000lb)의 반환/배출
  • 연간 1,500~4,000kg(3,300~8,800lb)의 무가압 화물 처리, 3~8개 품목으로 구성
  • 각종 지상 지원 서비스

제안.

CRS-1 계약업체 오비탈 사이언스와[note 1] 스페이스X는 각각 시에라 네바다, 보잉, 록히드 마틴이 참여한 CRS-2 제안서를 제출했다.[41]

SNC의 제안은 자사의 드림 체이서 승무원 차량인 '드림 체이서 화물 시스템'의 화물 버전을 사용할 것이다.제안된 화물인 드림 체이서는 인양과 쓰레기 처리를 위한 소모성 화물 모듈을 추가로 포함시켰다.다운매스는 드림 체이서 우주비행기를 통해서만 제공될 것이다.[41]보잉의 제안은 마찬가지로 CST-100 승무원 차량의 화물 버전을 사용했다.[42][43]

록히드 마틴은 NASA의 MAVEN과 주노 우주선의 설계에서 파생된 새로운 화물 우주선인 목성을 제안했다.캐나다 암 기술을 기반으로 한 로봇 팔과 탈레스 알레니아 스페이스와 공동으로 개발할 4.4m(14ft) 직경의 화물 운송 모듈 엑솔리너를 포함했을 것이다.[43][44][45]

수상

2016년 1월 14일 3개 업체가 수주했다.[46][40]시에라 네바다 코퍼레이션의 드림 체이서, 스페이스X 드래곤 2, 오비탈 ATK[note 1] 시그너스가 각각 최소 6회 이상 출시에 선정되었다.[46][47]모든 계약의 최대 잠재가치는 140억 달러로 표시되었지만, 최소가치는 상당히 적다.CRS-2는 2019년에 발사되기 시작해 최소 2024년까지 확대될 예정이다.

2020년 12월 드래곤 2의 CRS-2 미션이 CRS-29까지 3개 더 발표되었다.[48][49]

상업적 재공급 서비스 2단계 - 수상 및 비행 항공편

Sierra Nevada Dream Chaser 개발 중, 2013 드롭 테스트 준비 중

나사는 2014년 9월 CRS-2 제안요청(RFP)을 발표하면서 록히드마틴(락히드 마틴), 보잉, 오비탈 ATK, 시에라 네바다, 스페이스X 등 5개 기업으로부터 관심을 받았다.NASA는 보잉과 록히드 마틴을 제거하기 위해 경쟁적인 레인지 결정을 내렸다.

오비탈 ATK, 시에라 네바다, 스페이스X는 2016년 6월 최초 업무지시서를 받아 2016년 1월 CRS-2 계약을 체결했다.세 회사 각각은 CRS-2 계약에 따라 최소 6개의 화물 임무를 보장받는다.2017년 12월 현재 NASA는 3건의 계약에 26억 달러를 부여했으며, 총액은 140억 달러였다.NASA 관계자는 CRS-2를 위해 2개사가 아닌 3개 회사를 선정하면 화물 능력이 향상되고, 계약자 실패나 일정 지연 시 더 많은 이중화가 보장된다고 설명했다.CRS-2 항공편은 2019년 11월 시그너스 NG-12 미션이 시작되면서 시작됐다.[50]

내부 카고는 일반적으로 스페이스X 드래곤, Northrop Grumman Sygnus 또는 JAXA H-II Transfer Vehicle(HTV)과 [51]같은 방문 차량으로부터 화물을 운송하는 데 사용되는 가방 크기의 폼 팩터[CTBE]로 우주 정거장을 왕복한다.가방 크기는 48 cm × 41 cm × 23 cm (19 in × 16.25 in × 9 in)이며 각각 27 kg (60 lb) 로 제한된다.[51]CTBE 장치는 또한 미국 궤도 세그먼트 보관 공간의 상업적 사용자의 가격을 책정하고 요금을 부과하는 데 사용된다.[52]

시그너스 항공편

2021년 시그너스 NG-15의 일부로 적재되는 화물

카고드래곤 항공편

카고 드림 체이서 항공편

참고 항목

메모들

  1. ^ a b c d e 오비탈 사이언스는 2008년에 CRS 계약을 따냈다.2015년 오비탈 사이언스는 사업 합병을 통해 오비탈 ATK가 됐다.오비탈 ATK는 2016년 CRS-2 계약을 따냈다.2018년 오비탈 ATK는 노스럽 그루먼이 인수했다.
  2. ^ 시그너스는 오비탈 사이언스가 CRS 오브-1에서 CRS 오브-3까지의 임무를 위해 소유하고 운영했다.
  3. ^ 시그너스는 오비탈 ATK가 CRS OA-4에서 CRS OA-9E까지의 임무에 대해 소유하고 운영했다.
  4. ^ 시그너스는 Northrop Grumman이 임무 NG-10 이후 소유하고 운영해왔다.

참조

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외부 링크