Cygnus (от лат. Cygnus — созвездие Лебедя, рус. Сигнус) — частный автоматический грузовой космический корабль снабжения. Разработан Orbital Sciences Corporation в рамках программы Commercial Orbital Transportation Services. Предназначен для доставки грузов к Международной космической станции после завершения программы Спейс шаттл.

Запуск осуществляется с помощью ракеты-носителя американско-украинского производства — Антарес, ранее именовавшейся Taurus II. В 5 и 6-ом запуске корабля будет использоваться ракета-носитель «Атлас-5» компании United Launch Alliance (ULA), в связи с переоборудованием ракеты-носителя Антарес после аварии миссии Cygnus CRS Orb-3.

Предпосылки создания

Ранее NASA осуществляло доставку грузов на МКС с помощью шаттлов. В связи с окончанием программы Space Shuttle были основаны программы COTS (Commercial Orbital Transportation Services — «коммерческая орбитальная транспортировка») и CRS (Commercial Resupply Service — «коммерческие услуги снабжения»). Суть программы COTS заключается в создании частными компаниями недорогих средств доставки грузов на орбиту, а CRS — с фактической доставкой грузов. В результате проведенного конкурсного отбора NASA заключило контракты на создание кораблей и ракет-носителей для их выведения на орбиту с компаниями SpaceX (система Falcon 9/Dragon) и Orbital Sciences Corporation (система Антарес/Cygnus).

С помощью кораблей Cygnus и Dragon NASA стремится снизить зависимость от своих международных партнёров в обслуживании МКС.

История

19 февраля 2008 года победителем второго, дополнительного раунда конкурса в рамках программы Commercial Orbital Transportation Services была выбрана компания Orbital Sciences Corporation, заключившая соглашение с NASA на сумму 288 млн долларов, для разработки и демонстрации ракеты-носителя Антарес и космического корабля Cygnus^[1][2].

22 декабря 2008 года NASA заключила с Orbital Sciences контракт общей стоимостью в 1,9 миллиарда долларов на 8 полётов корабля Cygnus к МКС до 2016 года^[3][4].

В 18:07 UTC 9 января 2014 года со Среднеатлантического регионального космопорта состоялся запуск ракеты-носителя Антарес c космическим кораблём Cygnus, начав первую коммерческую миссию Cygnus CRS Orb-1 компании Orbital Sciences Corporation.

В декабре 2014 года, после неудачной миссии Cygnus CRS Orb-3 было объявлено, что как минимум один ближайший запуск корабля Cygnus будет выполнен ракетой-носителем «Атлас-5» 401, был подписан соответствующий контракт с компанией United Launch Alliance^[5][6]. Ввиду того, что ракета-носитель «Атлас-5» может доставить на 35 % больше полезной нагрузки, а новая версия Антарес −230 — на 20 % больше полезной нагрузки, в сравнении с ракетой-носителем Antares-130, планируется выполнить контракт с NASA за 7 миссий снабжения, вместо ранее планировавшихся восьми^[6].

В марте 2015 года NASA приняла решение о дополнительной миссии снабжения МКС для корабля Cygnus в 2017 году^[7].

Компания Orbital Sciences Corporation с улучшенной версией корабля Cygnus принимает участие в конкурсе Commercial Resupply Services 2 (CRS2)^[8].

В августе 2015 NASA утвердила ещё 2 дополнительные миссии снабжения МКС для корабля Cygnus, доведя общее количество миссий до 10^[9].

14 января 2016 года NASA выбрала компанию Orbital ATK одним из 3 победителей конкурса второй фазы программы снабжения Международной космической станции Commercial Resupply Services 2 (CRS2). Компания получит контракты на как минимум 6 миссий для корабля Cygnus^[10][11].

Конструкция

Внешне Cygnus похож на разработанный Европейским космическим агентством грузовой корабль ATV. Корабль состоит из двух модулей цилиндрической формы: оборудованного солнечными батареями сервисного модуля и герметичного грузового модуля. Корабль Cygnus не предназначен для возвращения грузов на Землю, по завершению миссии его сводят с орбиты и он сгорает в плотных слоях атмосферы.

Сервисный модуль

Производителем сервисного модуля является Orbital Sciences, за основу была взята их космическая платформа STAR Bus^[en] и компоненты от разработки автоматической межпланетной станции Dawn.

Сервисный модуль содержит двигательную установку и топливные баки, аккумуляторные и солнечные батареи, системы навигации, управления и контроля корабля. Здесь же находится специальная структура для захвата корабля манипулятором Канадарм2.

Стандартная версия корабля оснащена солнечными батареями изготовленные компанией Dutch Space. На улучшенную версию будут установлены панели солнечных батарей Ultra Flex от компании Alliant Techsystems, ATK. Новая, циркулярная форма крыльев солнечных батарей уменьшает занимаемое ими место в сложенном состоянии и снижает их массу на 25 %. Солнечные батареи продуцируют до 4 кВт электроэнергии^[12].

Двигательная установка использует японские двигатели BT-4 произведённые компанией IHI Aerospace. Каждый двигатель продуцирует тягу в 450 Н. В качестве топлива используется смесь несимметричного диметилгидразина и тетраоксида диазота^[12].

Герметичный модуль

Производителем герметичного грузового модуля является итальянская компания Thales Alenia Space^[en] ответственная за герметичный грузовой отсек ATV, а также Многоцелевой модуль снабжения разработанный ранее для NASA при эксплуатации шаттлов.

Герметичный отсек в отличие от ATV пристыковывается к другому модулю МКС и имеет другой стыковочный узел. Корабль пристыковывается используя Единый механизм пристыковки к модулю Гармония или Юнити, входящих в американский сегмент МКС. Стыковка и расстыковка с МКС осуществляется в ручном режиме с использованием Канадарм2. Так же пристыковывается американский корабль Dragon и японский H-II Transfer Vehicle.

Корабль использует механизм сближения и увода от станции похожий на применяемый для японского корабля HTV.^[13]

Модуль потребляет около 850 Вт электроэнергии.

Корабль имеет две версии герметичного отсека. Стандартная версия, длиной 3,66 метра, способна доставлять на орбиту до 2 тонн груза, объёмом 18,9 м³,^[14] улучшенная версия длиной 4,86 метра способна доставлять на МКС до 3,5 тонны, объёмом 27 м³.^[15] Герметичных отсек стандартной версии может быть загружен до 1,2 тонн мусора для утилизации при завершении миссии снабжения^[12].

Полёты

Герметичный грузовой блок каждой миссии назван в честь умершего астронавта НАСА.
«Антарес» стартовый комплекс: Уоллопс/MARS LP-0A
«Атлас-5» стартовый комплекс: базе ВВС США на мысе Канаверал SLC-41

См. также

• Международная космическая станция
• Среднеатлантический региональный космопорт
• Ракета-носитель Антарес
• Dragon SpaceX
• Космическая программа «Созвездие» (корабль США «Орион»)
• Перспективная пилотируемая транспортная система
• CST-100

Примечания

                                  S6
                                  /
                                S5
                                /
                             S3/S4
                              /                                Союз ТМА-08М
             Коламбус       S1        Квест                         |
                /           /       Z1 /                          Поиск
              |/           S0        |/                             |
 — PMA2 — Гармония  —  Дестини  —  Юнити — PMA1  —  Заря    —    Звезда  —  ATV-4
             /|          P1         /|               |              |
            /           /          /PMM           Рассвет          Пирс
         Кибо        P3/P4   — Спокойствие — BEAM    |              |
                      /          /  |          Союз ТМА-09М   Прогресс М-20М
                    P5          / Купол
                    /         PMA3
                  P6