Информация по пуску Antares (Cygnus CRS OA-8)

Дата: 12 ноября 2017 (перенос с 11 ноября).
Пусковое окно: 14:14-14:19 по Киеву/15:14-15:19 по Москве. Старт запланирован на начало окна.
Место: стартовый комплекс 0 А, Среднеатлантический региональный космопорт, центр полётов Уоллопс, Вирджиния, США.
Ссылка на трансляцию: Alpha Centauri

Основная миссия: грузовой корабль Cygnus доставит на Международную космическую станцию более двух тонн запасов, оборудования и научных экспериментов. Это уже восьмой полёт Cygnus по программе коммерческого снабжения станции.

Cтоит отметить, что по традиции Orbital ATK называет корабли Cygnus в честь астронавтов и других людей, сделавших вклад в космическую программу США. Корабль этой миссии будет нести имя «последнего человека на Луне» — Юджина Сернана, астронавта миссий Джемини-9А, Аполлон-10 и Аполлон-17, который умер в январе 2017 года.

Корабль Cygnus был разработан Orbital ATK для доставки грузов на МКС. Cygnus состоит из двух модулей цилиндрической формы: оборудованного солнечными батареями служебного модуля и герметичного грузового модуля.
Служебный 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 Canadarm2. Двигательная установка использует японские двигатели BT-4, произведённые компанией IHI Aerospace, каждый из которых развивает тягу в 450 Н. В качестве компонентов топлива используется пара несимметричный диметилгидразин и тетраоксид диазота. Герметичный отсек производится итальянской Thales Alenia Space и может вмещать больше трёх тонн груза в зависимости от модификации модуля.
В этот раз используется версия повышенной вместимости (Enhanced). В такой конфигурации модуль может нести 3500 кг груза, что на 800 кг больше, чем в стандартной версии. С орбиты Cygnus может забрать столько же — но не для возвращения на Землю, а для сгорания в атмосфере планеты вместе с кораблём.

Cygnus CRS OA-7, апрель 2017 (Credit: ESA)

В герметичном отсеке Cygnus доставит на станцию 3229 кг полезного груза (с учётом упаковки), в том числе:

  • Материалы для научных исследований — 740 кг
  • Провизия и вещи для экипажа — 1240 кг
  • Оборудование для станции — 851 кг
  • Оборудование для выхода в открытый космос — 132 кг
  • Компьютеры и комплектующие — 24 кг

Среди научного груза будут исследования в разнообразных сферах, от связи и навигации до биологии. А также, например, на МКС будет доставлена VR-камера для National Geographic. Члены экипажа снимут различные эпизоды из жизни на станции, которые будут использованы в будущем документальном фильме National Geographic об истории Земли и солнечной системе.

Ещё 109 кг негерметичного груза приходится на кубсаты. Среди них — исследование EcAMSat, целью которого будет выяснить, как микрогравитация влияет на устойчивость бактерии E. coli (кишечной палочки) к антибиотикам. Спутник несёт набор крошечных пробирок с штаммами бактерии, которые будут подвергнуты воздействию антибиотиков в разных дозах. Результаты исследования помогут выявить, как эффективность антибиотиков меняется в условиях микрогравитации, и определить, в каких дозировках антибиотики понадобятся астронавтам во время длительных полётов.
Другая пара спутников — OCSD-B и C — испытает в деле небольшую систему лазерной коммуникации, которая потенциально сможет увеличить объёмы данных, передаваемых на Землю малыми спутниками. Это два спутника 10х10х15 см, которые попытаются отследить друг друга и передать данные наземной станции с помощью лазера.
Ещё один интересный спутник — Asgardia 1, который испытает идею долговременного хранения данных на орбите, а именно — исследует темпы деградации данных в условиях космической радиации. Кубсат организации Asgardia Space несёт жёсткий диск с 512 гигабайтами данных, которые можно будет обновлять с помощью спутниковой системы связи Globalstar.
Также будет запущено несколько коммерческих кубсатов Lemur-2 компании Spire Global, которые используются для измерения атмосферных параметров и мониторинга морских судов.

TangoLab. Внутрь помещается 21 эксперимент, по семь в три отсека (Credit: Space Tango)

Cygnus прибудет на МКС 14 ноября. Он будет пристыкован к модулю Unity с помощью роботизированного манипулятора Canadarm2 под управлением астронавтов Паоло Несполи и Рэнди Брезника. На станции корабль проведёт около месяца, во время чего он будет выступать в качестве платформы для проведения научных экспериментов. Для этого в Cygnus будет перенесён TangoLab — автономная система, в которой можно размещать до 21 эксперимента в виде небольших лабораторий «кублаб» (по аналогии с кубсатами).
Корабль будет отстыкован в декабре, но на этом его миссия ещё не закончится. Он поднимется на орбиту повыше, где запустит 14 кубсатов. Завершится путешествие корабля возвращением в атмосферу, во время которого он сгорит над Тихим океаном.

(Credit: NASA/Bill Ingalls)

РН: Antares — двухступенчатая ракета с возможностью добавления третьей ступени для полётов за пределы низкой околоземной орбиты. В этот раз запускается в конфигурации 230. Код обозначает основные параметры РН: первая цифра определяет двигатели, используемые на первой ступени, 1 — AJ26, 2 — РД-181. Вторая цифра — аналогично версию двигателя Castor 30 на второй ступени (1 — А, 2 — B, 3 — XL). Третья цифра обозначает версию третьей ступени (0 — отсутствует, 1 — двухтопливная третья ступень, 2 — версия, используемая для более высоких орбит). Antares в модификации 230 способна выводить на низкую околоземную орбиту до 7000 кг полезной нагрузки.

Ракета была разработана компанией Orbital ATK (тогда ещё под названием Orbital Sciences Corporation) специально для запусков корабля Cygnus в рамках программы NASA коммерческой доставки грузов на станцию. На счету Antares 6 пусков. Первые четыре миссии были успешными, однако пуск в октябре 2014-го года оказался аварийным. Причиной потери ракеты и груза оказались двигатели AJ-26 — модифицированные компанией Aerojet Rocketdyne двигатели НК-33. Было принято решение использовать другие двигатели, и в октябре 2016-го Antares вернулся к полётам, успешно запустив миссию Cygnus CRS OA-5.

Основная конструкция первой ступени — разработка КБ «Южное», во многом основанная на аналогичной первой ступени РН Зенит, и произведённая предприятием «Южмаш». Первая ступень использует топливную пару керосин/жидкий кислород. В РН предыдущей серии на первой ступени использовались двигатели AJ26 компании Aerojet. Однако они были названы причиной аварии 2014-го года, и потому были заменены парой однокамерных РД-181. Эти двигатели производства НПО «Энергомаш» способны развивать до 2085 кН в вакууме и повысили производительность РН на 20% по сравнению с версией на двигателях AJ26.
Вторая ступень Antares работает на твёрдом топливе и оснащена двигателем Castor 30, который является разработкой Orbital ATK. Также на второй ступени размещены бортовые компьютеры и система навигации РН.
Вместе с адаптером полезной нагрузки всё завершает головной обтекатель диаметром в 3.95 м. Он защищает полезную нагрузку во время полёта сквозь атмосферу и отделяется, когда РН выходит за пределы атмосферы.