NASA и SpaceX запускают CRS-24 на Международную космическую станцию. NSF⁠⁠

Хайген Уоррен, 20 декабря 2021 г.

Первоисточник:

Falcon 9 B1069-1 и Cargo Dragon 2 C209-2 в ожидании запуска с LC-39A. Фото: SpaceX

NASA и SpaceX запустили миссию Commercial Resupply Services 24 (CRS-24) на Международную космическую станцию (МКС) рано утром во вторник на борту космического корабля SpaceX Cargo Dragon 2. Старт произошел во вторник, 21 декабря, в 5:07 EST (10:07 UTC) со стартового комплекса 39A (LC-39A) в Космическом центре Кеннеди во Флориде.

После запуска, отделения и автономного полета космический корабль Cargo Dragon 2 пристыкуется к стыковочному порту IDA-3 (обращенный вверх), расположенному на модуле Harmony, на следующий день, 22 декабря.

45-я метеорологическая эскадрилья космической станции на мысе Канаверал предсказывала 30% -ную вероятность приемлемой погоды во время старта. Основными проблемами погоды при взлете были кучевые облака, толстый слой облаков и нормы поверхностного электрического поля. Если бы произошел перенос, возможность резервного запуска была доступна в среду, 22 декабря, в 4:43 AM EST (09:43 UTC) с вероятностью 70% при благоприятных погодных условиях. Однако погода благоприятствовала утреннему запуску во вторник.

Запуск CRS-24 — последний запуск в 2021 году с мыса Канаверал. Это составляет в общей сложности 31 запуск с мыса в 2021 году, 28 из которых были выполнены SpaceX. Кроме того, в результате этого запуска общее количество запусков SpaceX в 2021 году достигнет 31, что является новым рекордом для компании.

Falcon 9 B1069-1 и Cargo Dragon C209-2 перевозятся на LC-39A 19 декабря. (Источник: SpaceX)

Ракета-носитель Falcon 9, поддерживающая эту миссию, — B1069-1, совершает свой первый полет в космос. В последний раз новый ускоритель использовался для миссии SpaceX во время миссии по пополнению запасов SpaceX CRS-22 на МКС во время первого полета ракеты-носителя B1067. Вскоре после разделения ступеней B1069-1 начал операции по возвращению, в конечном итоге завершившиеся посадкой на автономной морской платформе SpaceX (ASDS) Just Read The Instructions. Корабль-дрон и спасательный корабль Doug находились примерно в 629 километрах от мыса.

Когда B1069-1 успешно сел на Just Read The Instructions примерно через девять минут после старта, это стало сотой посадкой ракетного ускорителя Falcon — чрезвычайно важную и впечатляющую веху в программе восстановления ракеты SpaceX.

Капсула Cargo Dragon 2, выполняющая миссию CRS-24, называется Dragon C209-2, совершая свой второй полет в космос и на МКС. C209-2 совершил свой первый полет в космос в рамках миссии по снабжению МКС CRS-22 в июне 2021 года. После возвращения в начале июля капсула была отремонтирована и подготовлена для CRS-24. Капсулам Cargo Dragon не дается названия, в отличие от капсул Crew Dragon, которые называются первым экипажем, который в них полетит. Вместо этого корабли Cargo Dragon обозначаются их серийными номерами. «-2» в конце C209 указывает количество полетов, выполненных капсулой.

CRS-24 знаменует двадцать четвертую миссию по пополнению запасов МКС, выполняемую SpaceX, и четвертую по контракту CRS2.

Ссылка на твит

Обратный отсчет, запуск и стыковка

На Т-38 минуте директор по запуску SpaceX дал команду начать заправку. Вскоре после этого керосин RP-1 и переохлажденный жидкий кислород начали поступать в первую ступень Falcon 9. Керосин RP-1 начал поступать во вторую ступень Falcon 9 на Т-35 минуте.

По завершении заправки керосином RP-1 второй ступени в Т-22 минуты, обычная Т-20 минутная вентиляция из установщика транспортера происходит по мере продувки топливопроводов, позволяя уплотненному жидкому кислороду начать загрузку на вторую ступень.

Операции по заправке завершаются в последние минуты перед стартом, что позволяет поддерживать давление в баке на первой и второй ступенях.

Наконец, в момент T-3, девять двигателей Merlin в нижней части первой ступени получают команду на зажигание, и взлет с LC-39A следует через три секунды в 5:06 EST (10:06 UTC).

Вскоре после старта с LC-39A Falcon 9 начинает программу тангажа и крена, чтобы установить правильный курс запуска, ориентируясь на низкую околоземную орбиту с наклоном 51,66° на высоте ~ 400 километров. Примерно через одну минуту 15 секунд полета Falcon 9 и Dragon испытывают максимальное динамическое сопротивление (Max-Q), когда аэродинамические и конструкционные нагрузки максимальны во время подъема.

Примерно через T + 2 минуты 30 секунд после начала полета происходит отключение главного двигателя (MECO) двигателей первой ступени Falcon 9, и вскоре после этого происходит разделение первой и второй ступени. Примерно через 10 секунд вакуумный двигатель Merlin (MVac) на второй ступени зажигается, когда бустер B1069-1 первой ступени начинает операции по возвращению, с посадкой на Just Read The Instructions, примерно через T + 9 минут с момента старта.

После выхода на орбиту и выключения второго двигателя (SECO) команды MVac, NASA и SpaceX проверяют, что Falcon и Dragon находятся на номинальной орбите. Примерно через 3-4 минуты Cargo Dragon C209-2 отделился от второй ступени Falcon 9, начав свой путь к Международной космической станции.

CRS-23 Cargo Dragon C208-2 приближается к МКС в августе 2021 года (Источник: NASA)

На следующий день, 22 декабря, Cargo Dragon C209-2 во второй раз пристыкуется к МКС после того, как с помощью корабль с помощью собственной двигательной установки приблизится к МКС. C209-2 будет стыковаться с док-портом IDA-3 zenith (обращенным вверх) на модуле Harmony. Астронавты NASA Томас Маршберн и Раджа Чари будут следить за операциями стыковки.

C209-2 останется пристыкованным к МКС в течение примерно месяца, а затем вернется на Землю с грузом с МКС.

Что летит на Dragon?

CRS-24 везет более 2 989 кг материалов для научных экспериментов, инструментов, принадлежностей, оборудования и рождественских подарков для МКС и экипажа 66-й экспедиции.

На CRS-24 находятся грузы для следующих исследовательских экспериментов:

BioPrint FirstAid
CASIS PCG 20
Host-Pathogen
Многопараметрическая платформа (MVP) Plant-01
P&G Telescience Исследование экспериментов с моющими средствами (PGTIDE)
Модуль для литья турбин из жаропрочных сплавов (SCM)
Возможности обучения студентов с помощью Citizen Science (SPOCS)

Инфографика, показывающая количество груза, отправляемого на МКС на CRS-24. (Источник: NASA)

BioPrint FirstAid — это портативный биопринтер, который при использовании будет использовать жизнеспособные клетки и биологические молекулы из клеток кожи пациента для создания тканевых структур, которые можно использовать для заживления кожи. Биопринтеры, такие как BioPrint FirstAid, могут быть использованы в более поздних миссиях NASA на Луну и Марс для лечения ран астронавтов.

В рамках эксперимента CASIS PCG 20 будут продолжены исследования способов кристаллизации моноклонального антитела под названием пембролизумаб, разработанного Merck Research Labs. Пембролизумаб является ингредиентом препарата для лечения рака Кейтруда®, который нацелен на множественные виды рака и лечит их. Ученые, работающие с CASIS PCG 20, проанализируют кристаллы пембролизумаба, чтобы лучше понять структуру и поведение моноклональных антител, чтобы лекарственные формы можно было давать в кабинетах врача и, возможно, даже дома.

Host-Pathogen будет исследовать влияние продолжительного космического полета на состояние иммунной системы человеческого организма путем культивирования клеток членов экипажа МКС до запуска, во время их миссии и после миссии, используя как обычные бактерии, так и бактерии, образующиеся в условиях космического полета. В прошлом ученые наблюдали, что космические полеты могут вызвать увеличение количества потенциально вредных микробов, снижая функцию иммунной системы человека, что, в свою очередь, увеличивает риск инфекционных заболеваний. Использование Host-Pathogen позволит ученым оценить риск, который инфекционные микробы могут представлять для космонавтов, и может позволить разработать контрмеры, которые могут улучшить заботу об иммунной системе людей на Земле.

В чашке Петри показаны проростки после десяти дней роста для эксперимента MVP Plant-01. (Кредит: Грант Веллингер Techshot / Redwire)

Эксперимент с многопараметрической платформой (MVP) Plant-01 будет отслеживать и профилировать развитие побегов и корней растений в условиях микрогравитации. Хотя растения успешно выращиваются на МКС в космосе, многие выращиваемые в космосе растения все еще испытывают стресс во время роста и изменения в экспрессии генов. Понимание развития жизненно важных структур растений, таких как побеги и корни, может помочь ученым разработать новые растения, которые подходят для роста в условиях микрогравитации, что позволит использовать их в будущих длительных полетах на Луну и Марс.

Стирать нужно всем — и в космосе, и на Земле. Однако из-за ограниченной грузоподъемности новую одежду нельзя доставлять на МКС во время каждой миссии по пополнению запасов, поэтому астронавты обычно будут носить одну и ту же одежду в течение нескольких дней.

Однако компания Proctor & Gamble (P&G) в сотрудничестве с NASA разработала новое полностью разлагаемое моющее средство под названием Tide Infinity. Эксперимент PGTIDE будет изучать эффективность моющего средства на МКС и в космосе. После того, как это будет доказано, Tide и P&G планируют использовать моющее средство для продвижения существующих на Земле решений для стирки.

Эксперимент с турбинным модулем для литья жаропрочных сплавов (SCM) будет тестировать промышленное производственное устройство, которое будет обрабатывать детали из жаропрочных сплавов в космосе. Когда детали из суперсплавов обрабатываются в условиях невесомости, исследователи ожидают более однородной микроструктуры и улучшенных механических свойств, чем суперсплавы, производимые на Земле. Если это правда, эти суперсплавы могут улучшить характеристики двигателей в аэрокосмической промышленности и при производстве энергии на Земле.

И, наконец, эксперименты NASA «Возможности студенческой полезной нагрузки для гражданской науки» (SPOCS) представляют собой совокупность экспериментов, разработанных студентами высших учебных заведений. Команды SPOCS состоят из учащихся от K до 12, которые проектируют, разрабатывают и проводят эксперименты в условиях невесомости для использования на МКС. Проект NASA STEM on Station, эксперимент Колумбийского университета по изучению устойчивости к антибиотикам в условиях невесомости и эксперимент по изучению того, как невесомостть влияет на устойчивые к бактериям полимеры, разработанный Университетом Айдахо, — это лишь некоторые из экспериментов, выполняемых с помощью SPOCS.

Однако эти научные эксперименты — не единственный груз на CRS-24. Также на CRS-24 было запущено следующее оборудование МКС:

Компактный радиометр вектора ветра в океане (COWVR)
Временной эксперимент для штормов и тропических систем (ТЕМПЕСТ)
Датчик водорода
Усовершенствованный резистивный тренажер (ARED), активный объект Reaper в кинетической сети (KRAKN) Электронный блок
Модуль дистанционного управления питанием (RPCM) Тип V Внутренний
Холодильник
ЭКСПРЕСС расходомеры
Оборудование для исследования грызунов

Часть этого оборудования хранится в негерметичном багажнике Дракона, откуда оно будет удалено и использовано за пределами МКС в космосе. Кроме того, большая часть перечисленного оборудования находится внутри герметичной капсулы Dragon. Члены экипажа МКС войдут в Dragon после стыковки и достанут оборудование для последующей установки и использования внутри МКС.

Первоисточник: