Cygnus (Raumtransporter)

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Cygnus
Cygnus iss.png
Typ: Raumschiff
Entwurfsland: Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Vereinigte Staaten
Hersteller: NASA

Der Cygnus-Raumtransporter ist ein unbemanntes, nicht wiederverwendbares Versorgungsraumschiff, welches von der Firma Orbital Sciences Corporation (OSC) als Teil des COTS-Projekts der NASA entwickelt wurde. Ziel des Systems ist, die Internationale Raumstation (ISS) mit Frachtgütern und Ersatzteilen zu versorgen. Damit soll die amerikanische Versorgung der Station und damit die Unabhängigkeit von den internationalen Partnern nach der Einstellung der Space-Shuttle-Flüge im Jahre 2011 erreicht werden.[1] Die Entwicklung einer bemannten Version wird von Orbital Sciences in Betracht gezogen.[2] Die Cygnus-Raumtransporter starten auf der ebenfalls von OSC entwickelten Antares-Rakete in die Umlaufbahn.

Cygnus ist das lateinische Wort für Schwan und für das gleichnamige Sternbild.

Entwicklung[Bearbeiten]

Anfang 2006 startete die NASA das Commercial Orbital Transportation Services Programm (COTS), um den Transport von Ausrüstungen, Gütern und Besatzungen zur Internationalen Raumstation mit Hilfe von privatwirtschaftlichen Unternehmen zu organisieren. Für die privat organisierte Entwicklung von Raumfahrzeugen wurden hohe Geldpreise sowie lukrative Transportverträge in Aussicht gestellt. Nach der Insolvenz des ursprünglichen Favoriten Rocketplane Kistler und dem damit verbundenen Scheitern des Versorgungssystems Kistler K-1 wählte die NASA im Februar 2008 als Ersatz das Cygnus-Projekt aus.[3] Die Orbital Sciences Corporation erhielt für ihren Entwurf ein Preisgeld von 70 Millionen Dollar und einen Vertrag über die Lieferung von annähernd zwanzig Tonnen Versorgungsgüter zur ISS. Dafür ist der Einsatz von acht Raumtransportern vorgesehen. Sollte die Entwicklung und der Einsatz der Transporter erfolgreich sein, ist dafür eine schrittweise Zahlung von 1,9 Milliarden Dollar vorgesehen.

Im Gegensatz zu einigen Mitbewerbern ist die Orbital Sciences Corporation ein etabliertes Unternehmen, das im Rahmen von kommerziellen und militärischen Verträgen bereits mehrere Satelliten und Trägerraketen entwickelt und erfolgreich eingesetzt hat. Für eine beschleunigte und kostengünstige Entwicklung des Cygnus-Raumtransporters ist die Nutzung bereits erprobter Technik geplant. Der Flug einer Attrappe an Bord einer ebenfalls von der Orbital Sciences Corporation entwickelten Rakete Antares (vormals Taurus II) war ursprünglich für Ende 2010 geplant,[4] fand dann aber nach mehreren Verzögerungen im April 2013 statt. Der erste Demonstrationsflug Cygnus 1 startete am 18. September 2013 ins All[5] und koppelte am 29. September 2013 an der ISS an.[6] Cygnus 2 dockte am 12. Januar 2014 mit 1.260 kg Material - insbesondere für Forschungszwecke, darunter auch Ameisen - erfolgreich an der ISS an.

Aufbau[Bearbeiten]

Der Raumtransporter Cygnus ist ähnlich wie andere Raumtransporter in die zwei wesentlichen Baugruppen Servicemodul und Frachtmodul gegliedert. Das Servicemodul basiert auf der ebenfalls von der Orbital Science Corporation entwickelten Satellitenplattform STAR sowie aus Komponenten der Dawn-Raumsonde. Das Gewicht des Servicemoduls wird derzeit auf etwa 1,8 Tonnen geschätzt. Der Antrieb erfolgt mit den hypergolen Treibstoffen Hydrazin und Distickstofftetroxid. Die beiden Solargeneratoren des Servicemoduls liefern rund vier Kilowatt elektrische Leistung.

Für den Transport von Frachtgütern zur ISS sind zwei unterschiedliche Frachtmodule vorgesehen. Zum einen ist ein druckbeaufschlagtes Modul vorgesehen, das auf dem in Italien entwickelten Multi-Purpose Logistics Module basiert. Diese Version wird voll beladen etwa 3,5 Tonnen wiegen und eine maximale Zuladung von zwei Tonnen Fracht in einem 18,7 m³ großen Innenraum transportieren können. Durch die Verwendung des großen Common Berthing Mechanism wird der Transport von kompletten International Standard Payload Racks ermöglicht. Die zweite Version basiert auf dem EXPRESS Logistics Carrier der NASA. Dieses Bauteil wird voll beladen ebenfalls 3,5 Tonnen wiegen und rund zwei Tonnen Außennutzlasten in einem nicht druckbeaufschlagten Transportgerüst aufnehmen können. Diese Version ist insbesondere für den Transport von sperrigen Experimenten und Ersatzteilen wie zum Beispiel Batterien und Gyroskopen vorgesehen, die im Rahmen von Außenbordeinsätzen an der Außenhülle der ISS angebracht werden.[7]

Beide Versionen werden mit Hilfe des stationseigenen Roboterarms Canadarm2 in der Nähe der ISS eingefangen und an einem Common Berthing Mechanism am amerikanischen Teil der ISS angedockt. Dieses Andockmanöver wird auch vom japanischen HTV und dem Transporter Dragon der Firma SpaceX durchgeführt, die letzte Annäherungssteuerung wird von der ISS aus unternommen.

Nach dem Entladen der Fracht wird der Transporter mit Müll und nicht mehr benötigten Gegenständen beladen. Genauso wie das japanische HTV und der europäische Transporter ATV verglüht der Transporter dann bei seinem Wiedereintritt in die Atmosphäre über dem Pazifik.

Transporter Progress ATV HTV Space Shuttle mit MPLM Dragon Cygnus
Kapazität 2,3 t 7,6 t 6,0 t 10 t 2,5 t (später 6 t) 2 t (später 2,7 t)
Fähigkeiten Frachttransport
VBK-Raduga
Treibstofftransfer
Reboost
Frachttransport
Reboost
Treibstofftransfer
Frachttransport
Transport von ISPR
Transport von Außenlasten
Frachttransport
Transport von ISPR
Rücktransport von ISPR
Stationsaufbau
Reboost
Frachttransport
Transport von ISPR
Transport von Außenlasten
Frachttransport
Transport von ISPR
Träger Sojus Ariane 5 H-2B Space Shuttle Falcon 9 Antares
Preis pro Start
(1 € = 1,3267 US$)

(Transporter + Träger)
30 Mio. EUR
40 Mio. USD

(20 Mio. + 20 Mio. USD)
330 Mio. EUR
438 Mio. USD

(214 Mio. + 257 Mio. USD)
197 Mio. EUR
262 Mio. USD

(115 Mio. + 147 Mio. USD)[8]
339 Mio. EUR
450 Mio. USD[9]

(MPLM wiederverwendbar)
100 Mio. EUR
133 Mio. USD


179 Mio. EUR
238 Mio. USD[10]


Preis pro Tonne
(1 € = 1,3267 US$)
13,1 Mio. EUR
17,4 Mio. USD
43,4 Mio. EUR
57,6 Mio. USD
32,9 Mio. EUR
43,7 Mio. USD
33,9 Mio. EUR
45,0 Mio. USD
40,1 Mio. EUR
53,2 Mio. USD
89,7 Mio. EUR
119,0 Mio. USD

Missionen[Bearbeiten]

Stand: 24. August 2014
Alle Uhrzeiten in (UTC)

Nr. Mission Trägerrakete Startdatum Andocken ISS Abdocken ISS Wiedereintritt Bemerkung
1 Cygnus Orb-D1 Antares-110 18. September 2013
14:58
29. September 2013
12:44
22. Oktober 2013
11:31
24. Oktober 2013
18:15
erfolgreich verglüht bei Wiedereintritt
Testmission
2 Cygnus Orb-1 Antares-120 9. Januar 2014[11]
18:07
12. Januar 2014
13:05
18. Februar 2014
11:41
19. Februar 2014
erste kommerzielle Mission
3 Cygnus Orb-2 Antares-120 13. Juli 2014
16:52[12]
16. Juli 2014
12:53
15. August 2014
06:40 EDT
17. August 2014
Geplant:
4 Cygnus Orb-3 Antares-130 14. Oktober 2014[13]


geplant
5 Cygnus Orb-4 Antares-130 1. April 2015[13]


geplant / Erste Mission des vergrößerten Cygnus-Transporters
6 Cygnus Orb-5 Antares-130 24. Juli 2015


geplant
7 Cygnus Orb-6 Antares-130 4. Januar 2016


geplant
8 Cygnus Orb-7 Antares-130 22. Juni 2016


geplant
9 Cygnus Orb-8 Antares-130 6. Oktober 2016


geplant

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Cygnus – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Tariq Malik: NASA Taps SpaceX, Orbital Sciences to Haul Cargo to Space Station. Space.com, 23. Dezember 2008, abgerufen am 8. Juni 2009 (englisch).
  2. Amy Klamper: Orbital Plans to Develop Cygnus-Based Crew Capsule bei spacenews.com, eingesehen am 13. September 2009 (englisch)
  3. Chris Bergin: Orbital beat a dozen competitors to win NASA COTS contract. NASASpaceflight.com, 19. Februar 2008, abgerufen am 8. Juni 2009 (englisch).
  4. Frank Morring: Orbital Sciences To Build Taurus II. Aviation Week, 20. Februar 2008, abgerufen am 8. Juni 2009 (englisch).
  5. World wide launch log. spaceflightnow, 18. September 2013, abgerufen am 18. September 2013 (englisch).
  6. Cygnus In-Orbit Update. Orbital, 29. September 2013, abgerufen am 29. September 2013 (englisch).
  7. Bob Richards: Cygnus Advanced Maneuvering Spacecraft Factsheet. Orbital Sciences Corporation, 2009, abgerufen am 8. Juni 2009 (PDF; 2,1 MB, englisch).
  8. Kazuki Shiibashi: Japan Unveils Unmanned Cargo Carrier. AVIATION WEEK, 22. April 2008, abgerufen am 20. Dezember 2009 (englisch).
  9. Frequently Asked Questions. NASA, abgerufen am 13. Mai 2010 (englisch).
  10. Hails Success of Commercial Space Program. NASA, abgerufen am 30. Mai 2014 (englisch).
  11. Cygnus Heads to Space for First Station Resupply Mission. NASA, abgerufen am 9. Januar 2014 (englisch).
  12. Orbital-2 Launch Coverage. NASA, 11. Juli 2014, abgerufen am 12. Juli 2014 (englisch): „Orbital Sciences Corp. has postponed the launch of its Cygnus cargo spacecraft to the International Space Station until 12:52 p.m. EDT on Sunday, July 13“
  13. a b Worldwide Launch Schedule. Spaceflight Now, 21. August 2014, abgerufen am 24. August 2014 (englisch).