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Dopo che il Falcon è tornato in volo, ha inaugurato una ritorsione di ritorsione: il 4 agosto, SpaceX ha organizzato ancora una volta lanci consecutivi, a 7,6 ore di distanza l'uno dall'altro: il Falcon ha volato 75esimo quest'anno, lanciando esclusivamente il proprio Starlink G11-1; Falcon ha volato 76esimo, per il bene di un avversario che non è un avversario, la navicella spaziale Cygnus viene lanciata utilizzando un razzo a dieci mani per la seconda volta. Questa non è solo la seconda volta che Space Express trasporta la navicella spaziale cargo Cygnus, ma anche la seconda volta secondo lancio di questo veicolo spaziale quest'anno dopo il 30 gennaio. SpaceX è diventato l'unico vettore a trasportare due veicoli spaziali cargo attivi (Cargo Dragon, Cygnus) e tre veicoli spaziali passeggeri e merci (Manned Dragon, Cargo Dragon, Cygnus) contemporaneamente negli Stati Uniti. È anche possibile che SpaceX invii una nave per salvarli nel prossimo futuro Due astronauti bloccati su una navicella spaziale Boeing. ‍‍‍‍‍‍‍

Il lancio era originariamente previsto per il 3 agosto, ma è stato posticipato di un giorno a causa delle condizioni meteorologiche avverse, ed è stato finalmente lanciato alle 11:02:53 del 4 agosto 2024, ora di New York.(4 agosto, 23:02:53 ora di Pechino), situato nella posizione di lancio 40 della Stazione Spaziale di Cape Canaveral in Florida, USA SpaceX ha lanciato immediatamente il 75° lancio quest'anno, utilizzando il razzo di primo stadio B1080.10 Ten Hands per eseguire la missione nome in codice NG-21. che trasporterà il Cigno, la ventunesima missione di rifornimento cargo della navicella verso la ISS.

Come il primo lancio della navicella spaziale Cygnus alla fine di gennaio di quest'anno, anche questo lancio ha utilizzato il razzo Ten Hands. È anche la seconda volta finora che SpaceX utilizza un razzo con il maggior numero di volte riutilizzabili per lanciare un veicolo spaziale per passeggeri e merci. In precedenza, SpaceX utilizzava un razzo a sette mani per lanciare la navicella spaziale Dragon il 15 marzo 2023, l'8 aprile 2022, e il 19 gennaio 2024, utilizzava un razzo a cinque mani per lanciare la navicella spaziale Dragon con equipaggio due volte. Naturalmente, in termini di affidabilità e completamento della missione, che si tratti di un razzo Jushou o di un razzo nuovo di zecca, sono essenzialmente gli stessi.

Questa volta è stato utilizzato il razzo del primo stadio numerato B1080.10. Dal suo primo volo nel maggio dello scorso anno, ha effettuato tre missioni di lancio della navicella spaziale Dragon, passeggeri e merci, Ax-2, Ax-3 e CRS-30. due volte veicoli pesanti lanciati commercialmente Euclid e SES -24 e 4 missioni Starlink proprie, Starlink 6-11, 6-24, 6-52, 6-62.Questo lancio è la quarta volta che il razzo trasporta un veicolo spaziale passeggeri/carico alla Stazione Spaziale Internazionale.(Ax-2, Ax-3, CRS-30, NG-21), come il razzo B1077.10 Shishou, entrambi sono stati trasportatiTre astronavi passeggeri e merci(Drago passeggeri, Drago carico, Cigno).

▲Circa 7 minuti e 50 secondi dopo il decollo, il razzo del primo stadio Shishou è caduto dal cielo per la decima volta ed è atterrato correttamente nella zona di atterraggio Kajiao n. 1 (LZ-1). Questo è il 335esimo recupero di un razzo riuscito in totale da parte di SpaceX, il 261esimo recupero consecutivo di un razzo con successo e il 72esimo recupero a terra di un razzo. È anche la 42esima volta che la zona di atterraggio di Kajiao 1 accoglie un razzo del primo stadio.

▲Un altro compito secondario è recuperare la carenatura. Va notato che il lancio della navicella Cygnus richiede l'uso di una carenatura, ma il lancio della navicella Dragon non richiede l'uso di una carenatura, perché la navicella Dragon è dotata di un cono protettivo.

Quaranta minuti dopo il lancio, la carenatura riutilizzabile in due pezzi del valore di 6 milioni di dollari si è schiantata nell'Oceano Atlantico a circa 498 chilometri di distanza dal sito di lancio in modo controllato, ed è stata successivamente recuperata e recuperata dalla nave multiuso Bob del GO flotta. Questa è la 425a e la 426a carenatura che SpaceX ha riciclato e la 232a carenatura riutilizzata. Attualmente, il numero massimo di utilizzi di una carenatura monopezzo è fino a 20 volte.

Circa 14 minuti e mezzo dopo il lancio, il razzo del secondo stadio è entrato nell'orbita stabilita.(242 × 251 chilometri, angolo di inclinazione 51,6 gradi) Schiera la navicella spaziale Cygnus. Dopo aver volato intorno alla Terra per un giorno e mezzo, alle 3:55 ET circa del 6 agosto(Circa le 15:55 del 6 agosto, ora di Pechino), dell'astronauta americano Matthew Dominic(Matteo Dominick)Durante il funzionamento viene utilizzato il braccio robotico canadese n. 2(Canadarm2) Cattura la navicella spaziale Cygnus e attraccala alla porta rivolta verso la Terra del modulo Unity nella sezione americana della Stazione Spaziale Internazionale. Questa operazione è simile alla modalità di attracco della navicella spaziale Cargo Dragon di prima generazione alla stazione spaziale. La navicella spaziale Cargo Dragon di seconda generazione è già stata aggiornata alla modalità di attracco autonomo.

▲A proposito, questa sarà la cinquantesima navicella spaziale per la cattura dello spazio del braccio robotico Canada 2.

Secondo le abitudini tradizionali, il produttore della Cygnus Orbital Sciences Corporation/Northrop Grumman chiamerà ogni navicella spaziale Cygnus con il nome di un astronauta senior della NASA. Il nome della 21esima navicella cargo Cygnus: SS Francis R "Dick" Scobee, in memoria di Francis Richard Scobee, comandante della. lo Space Shuttle Challenger nello schianto del 28 gennaio 1986. Partecipò alla guerra del Vietnam e ricevette la Distinguished Pilot's Cross; prestò servizio come pilota collaudatore per l'aeronautica americana, volando su decine di aerei per migliaia di ore; volò due volte sullo Space Shuttle Challenger e alla fine morì in cielo all'età di 46 anni.

Secondo il piano, dopo aver attraccato alla stazione spaziale per cinque mesi e mezzo, la navicella spaziale Cygnus si sarebbe riempita di spazzatura e sarebbe volata via dalla stazione spaziale nel gennaio 2025, finendo per bruciarsi. Un altro veicolo spaziale che rientra e si brucia è il razzo del secondo stadio responsabile di questa missione di schieramento.

▲Poche ore dopo la separazione della nave freccia, il razzo Falcon del secondo stadio è stato controllato per deorbitare sul Pacifico meridionale a est della Nuova Zelanda (punto di rientro della navicella spaziale Nimmo Point), rientrando nell'atmosfera e bruciandosi. Il secondo stadio del razzo Falcon è l'unica parte importante che non può essere riciclata/riutilizzata.

●SpaceX: preparati a riportare gli astronauti rimasti sulla navicella spaziale Boeing

Questa è la seconda volta che SpaceX trasporta un veicolo spaziale Cygnus e sta anche lanciando un veicolo spaziale cargo concorrente per un concorrente. SpaceX, come lanciatore, ha anche due veicoli spaziali cargo attualmente in servizio negli Stati Uniti (Cargo Dragon, Cygnus). e tre modelli passeggeri. L'unico vettore di veicoli spaziali da carico (Crew Dragon, Cargo Dragon, Cygnus).

Attualmente sono tre i veicoli spaziali cargo che forniscono rifornimenti alla Stazione Spaziale Internazionale, due dagli Stati Uniti: Cargo Dragon e Cygnus e uno dalla Russia: Progress; La nave giapponese White Stork HTV e la nave europea ATV per il trasferimento automatico sono state entrambe ritirate. La navetta spaziale cargo americana Dream Chaser e la nuova nave cargo giapponese HTV-X, che sono in attesa di volare, sono slittate dal loro primo volo quest'anno al prossimo anno, e l'orario specifico del primo volo deve essere determinato.

Al momento la NASA sta ancora valutando, o meglio esitando: utilizzare la navicella spaziale Crew Dragon per salvare i due astronauti rimasti bloccati sulla ISS dal Boeing Starliner per due mesi, oppure correre il rischio e lasciare che gli astronauti continuino? tornare sullo Starliner difettoso?

Ci sono molteplici segnali che la possibilità di trasferimento sulla navicella spaziale Crew Dragon è in aumento: ① Il 14 luglio, la NASA ha improvvisamente assegnato a SpaceX un fondo di missione di 266.678 dollari come fondo di ricerca speciale per la risposta alle emergenze ② SpaceX ha già fornito spazio per due persone a bordo; tute spaziali appositamente personalizzate per gli astronauti (Wilmore e Williams); ③Notizie interne affermano che il lancio di Crew-9 probabilmente rinvierà nuovamente e continuerà a essere rinviato dal 18 agosto. Il motivo principale è prepararsi al trasferimento sulla navicella spaziale. ④La NASA non ha ancora determinato la data del veicolo spaziale interstellare È proprio perché Boeing ha ripetutamente insistito (resistendo) che lo Starliner restituisse i voli con equipaggio ⑤È trapelato il piano di trasferimento, piano 1: gli astronauti bloccati torneranno con l'equipaggio; 8 Endeavour Dragon al più presto con i quattro astronauti della nave originale; Opzione 2: i due astronauti rimasti a terra torneranno rispettivamente sulla Crew-8 Endeavour e sulla Crew-9 Liberty, con un intervallo di 6 mesi; aspetterà altri 6 mesi e ritornerà al più tardi sulla Crew-9 Liberty. I quattro astronauti della nave originale tornarono insieme. ‍‍

Indipendentemente dal piano di trasferimento adottato alla fine, una volta realizzato, SpaceX diventerà l’unico vettore spaziale ad aver trasportato quattro veicoli spaziali passeggeri e merci o i loro astronauti (Manned Dragon, Cargo Dragon, Cygnus e Starliner). La Boeing Aerospace, che originariamente non era in grado di sostenere il muro, rischia di essere rovinata. Non potrà più volare su navi passeggeri interstellari e potrebbe addirittura essere assente dai voli spaziali con equipaggio a tempo indeterminato. Ciò lascia SpaceX sola a cercare la sconfitta e a continuare a svolgere il ruolo di salvatore nell’era post-space shuttle degli Stati Uniti.

▲Distintivo della missione Cygnus NG-21

●Cygnus: l'astronave con il maggior numero di tipi di razzi

Dal suo primo volo, avvenuto il 18 settembre 2013, la navicella spaziale Cygnus ha effettuato un totale di 21 missioni di rifornimento di merci e ha utilizzato tre veicoli di lancio per il lancio. ① Razzo esclusivo della navicella spaziale Cygnus: razzo Antares/Antares 17 volte(Un altro 1 errore);② Razzo Atlas V/Atlas V 3 volte(La 4a, 6a e 7a missione di rifornimento merci);③Falcon 9 razzo 2 volte(La 20a e la 21a missione di rifornimento cargo sono state lanciate e la 22a missione sarà effettuata nel febbraio 2025)。

Se analizziamo l’esclusivo razzo Antares della navicella spaziale Cygnus, abbiamo utilizzato 110, 120, 130, 230 e oltre 230 modelli, per un totale di 5 razzi Antares. Si può anche dire che la navicella spaziale Cygnus ha impiegato un totale di 7 modelli di veicoli di lancio per completare 21 viaggi cargo.

Al contrario, la navicella spaziale cargo Dragon di SpaceX utilizza un solo razzo: il razzo Falcon 9 B5, la navicella spaziale cargo russa Progress MS utilizza due razzi: il tipo Soyuz U e il tipo Soyuz 2.1a;

Tabella comparativa tra la navicella spaziale Cygnus e altri veicoli spaziali cargo in tutto il mondo, vedere l'immagine sotto▼

●Perché Cygnus ha cambiato i razzi molte volte?

È una lunga storia, ma può essere riassunta semplicemente: devi farlo se non hai altra scelta che farlo.

Alla fine del 2011, come sviluppatore, l’American Orbital Sciences Corporation ha utilizzato Antares, la stella più luminosa dello Scorpione, per(Antares/Antares/Antares) Usalo per dare un nome al tuo nuovo razzo. Il 21 aprile 2013, il primo razzo Antares 110 ha effettuato con successo il suo volo inaugurale. Dopo quattro lanci riusciti, il 28 ottobre 2014 si è verificata una sfortuna. A causa di un guasto al motore NK-33 rimasto dal razzo sovietico N1, il razzo del primo stadio è esploso improvvisamente pochi secondi dopo il decollo, provocando il terzo lancio della navicella spaziale Cygnus. viaggio nello spazio. Il corriere espresso successivamente morì.

Quello che segue è un periodo di correzione completo di due anni.Durante questo periodo, per adempiere al contratto firmato con la NASA per il trasporto di rifornimenti cargo alla Stazione Spaziale Internazionale, dovevamo trovare altri veicoli di lancio adatti, quindi siamo passati ai razzi ULA Atlas V per continuare a lanciare la navicella spaziale Cygnus.(4a, 6a e 7a nave)。

Le scienze orbitali hanno cessato di esistere a causa di quella crisi(Nel 2015 si è fusa con Alliant Techsystems per formare Orbital ATK e nel 2018 è stata acquisita dal colosso aerospaziale e delle armi Northrop Grumman) , costringendo anche l'azienda ad aggiornarsi. Il 17 ottobre 2016 ha fatto il suo debutto il razzo Antares 230, compiendo la sua missione e volando con successo per la prima volta. Tuttavia, questo razzo non riesce ancora a liberarsi delle forniture sovietiche e russe. Anche se il motore NK-33 sviluppato negli anni '70 fu abbandonato e sostituito con il relativamente nuovo motore russo RD-181, che ottenne un notevole successo di 13 colpi in 8 anni, non riuscì comunque a sfuggire all'interruzione delle forniture.

La guerra tra Russia e Ucraina ha causato direttamente a Northrop Grumman, il nuovo proprietario del razzo Antares e della navicella spaziale Cygnus, una grave carenza di riserve alimentari, e l'inventario era sufficiente solo per due lanci. La diciottesima navicella spaziale Cygnus è stata lanciata il 7 novembre 2022 e l'ultimo lancio è stato utilizzato il 2 agosto 2023 per trasportare la diciannovesima navicella spaziale Cygnus. A questo punto, non appena il razzo Antares 230 si è alzato in volo, si è trasformato in un pennacchio di fumo e polvere e si è confuso nel cielo della storia.

L’improvvisa interruzione delle forniture e la sospensione della navicella spaziale Cygnus sono la crudele realtà che la NASA meno vuole vedere. Attualmente ci sono tre linee di rifornimento cargo per la Stazione Spaziale Internazionale e la Russia ne possiede una: la navicella spaziale Progress. Gli Stati Uniti ne hanno due: la navicella spaziale Cargo Dragon e la navicella spaziale Cygnus. Una volta che la navicella spaziale Cygnus sarà fuori servizio, rimarrà solo la navicella spaziale Cargo Dragon. Non solo si interromperà la strategia di diversificazione del rischio, ma la frequenza di rifornimento sarà insufficiente. Poiché la navicella spaziale Cygnus effettua due viaggi di rifornimento di merci all'anno, la navicella spaziale Cargo Dragon intraprende tre viaggi di rifornimento all'anno. Se il numero dei rifornimenti venisse ridotto di due quinti all’anno, ciò sarebbe inaccettabile per la NASA e la Stazione Spaziale Internazionale. È inoltre irrealistico chiedere a SpaceX di coprire due volte il posto vacante di Cygnus. Ci sono solo tre veicoli spaziali Cargo Dragon attualmente in servizio, C208.4, C209.4 e C211.2. Indipendentemente dal fatto che venga lanciato e recuperato, oppure rinnovato e riutilizzato, il ritmo di riciclaggio è quello giusto. Una volta che il numero di lanci e forniture aumenta improvvisamente in un breve periodo di tempo, non è facile e il rischio è alto. Inoltre, non vi è alcun problema con la navicella spaziale Cygnus stessa. Il problema è solo la carenza di razzi dedicati.

Il miglior piano di primo soccorso e la soluzione ottimale è garantire che la navicella spaziale Cygnus continui a lanciare, a condizione che il veicolo di lancio venga sostituito. La prima opzione è ovviamente il razzo Atlas V. Dopotutto si tratta di un vecchio partner che ha lanciato tre volte la navicella spaziale Cygnus. Ma i proprietari non hanno cibo in eccedenza. Già nell’agosto 2021 l’ULA ha annunciato che l’Atlas V è entrato nel conto alla rovescia per il pensionamento. Tutti i restanti 29 razzi sono stati prenotati e non c’è più spazio per lanciare Cygnus. Ad agosto 2024, sono rimaste solo 15 monete.

La seconda opzione è il razzo Falcon 9 di SpaceX. Pertanto, sotto il coordinamento della NASA, nell’estate del 2022, sono stati firmati gli ordini per tre lanci della navicella spaziale Cygnus in una volta sola. Il programma di lancio è il seguente: NG-20 sarà lanciato a novembre 2023; NG-21 sarà lanciato a gennaio 2024; NG-22 sarà lanciato a luglio 2024; Ma i piani non cambiano mai rapidamente e sono stati più volte rinviati per vari motivi. Quindi la missione di lancio è stata modificata in: NG-20 è stato lanciato il 31 gennaio 2024, NG-21 è stato lanciato il 4 agosto 2024, il lancio di NG-22 è previsto per febbraio 2025;

Per quanto riguarda le missioni successive di NG-23, 24 e 25, chi lancerà la navicella spaziale Cygnus in futuro?

●Che aspetto ha la nuova cavalcatura di Cygnus?

In qualità di proprietario della navicella spaziale Cygnus, Northrop Grumman sta lavorando con Firefly Aerospace(Firefly Aerospace)Il modello di razzo Antares 330 di nuova generazione sviluppato attraverso la cooperazione(Foto sopra ▲)Intraprenderà compiti di follow-up e non effettuerà il suo primo volo prima del terzo trimestre del 2025.

In realtà questo razzo non è un nuovo design, ma solo un aggiornamento parziale.Il primo stadio del razzo utilizza il motore Miranda sviluppato da Firefly Aerospace(Miranda), assemblato con 7 unità, la capacità di progetto è di circa 735 tonnellate di spinta;Anche il razzo a due stadi utilizza il precedenteAntares 230+Motore a combustibile solido a singola ruota(Castor 30XL) . In altre parole, fatta eccezione per la sostituzione del motore di fabbricazione russa, gli altri componenti hardware principali rimangono sostanzialmente invariati.

È stato riferito che il nuovo Antares 330 può trasportare in orbita carichi utili più pesanti, quasi il 30% in più rispetto al razzo Antares 230 in pensione. Northrop Grumman e Firefly Aerospace sperano infine di aggiornare il razzo Antares 330 in un veicolo di lancio riutilizzabile di medie dimensioni, ancora senza nome, con un secondo stadio più potente. La capacità di trasporto massima in orbita terrestre bassa è di 16 tonnellate, ovvero il doppio della capacità di 8 tonnellate del modello Antares 230. Spera anche di competere con i razzi di grandi e medie dimensioni sviluppati da Relativity Space e Rocket Lab, e si prevede di acquisire più contratti di lancio militare e commerciale per i futuri razzi.

Tuttavia, il motore Miranda avrebbe dovuto essere testato nell'autunno del 2023, ma per qualche motivo è stato ritardato a lungo. Non è ancora noto se potrà essere installato sul razzo Antares 330 come previsto e compiere il suo primo volo nel terzo trimestre del 2025. Alla fine, temo che dovrò chiedere aiuto a SpaceX. Pertanto, Northrop Grumman ha firmato un contratto per tre navi Cygnus da trasportare contemporaneamente dai razzi SpaceX Falcon 9. Potrebbe essere solo il primo contratto e potrebbe apparire un secondo contratto.

Questa non è la prima volta che il colosso aerospaziale e degli armamenti Northrop Grumman tenta di costruire un razzo più potente di Antares. Nel 2020 si è arreso a metà strada e ha rinunciato a un razzo chiamato Omega.(Omega) progetto razzo. In quanto lanciatore, Northrop Grumman è essenzialmente un integratore. Sebbene faccia troppo affidamento su fornitori esterni, manca seriamente di meccanismi di innovazione tecnologica e di motivazione, il che ha portato al dilemma odierno.

Tuttavia, è proprio per questo che la navicella spaziale Cygnus si è guadagnata un soprannome piuttosto ironico: "Il cigno che cavalca la maggior parte dei tipi di razzi nel cielo". È la navicella spaziale cargo con i più diversi tipi di razzi dell'industria aerospaziale Sono stati utilizzati o pianificati un totale di 8 modelli di razzi: Antares 110, Antares 120, Antares 130, Atlas V, Antares 230, Antares 230+, Falcon 9, Antares330.

●Ala solare Uanfan: bella ma pericolosa

La navicella spaziale Cygnus è dotata di un paio di ali solari a forma di ventaglio, il che è piuttosto iconico. Ma la bellezza rappresenta la complessità. Istituzioni così complesse sono più inclini al fallimento? La risposta è si. Durante la 18a missione di rifornimento cargo, l'esclusiva ala solare non è riuscita a dispiegarsi correttamente.

Il 7 novembre 2022, la navicella spaziale cargo Cygnus che effettuava la missione NG-18 è entrata con successo in orbita, ma solo un'ala solare è stata dispiegata e l'altra non ha potuto essere dispiegata. Impossibile espandersi dopo più tentativi. Alla fine, la NASA e il team Northrop Grumman hanno deciso di continuare la missione di rifornimento, dando priorità all'attracco della navicella spaziale cargo con la stazione spaziale, e rinunciando temporaneamente al tentativo di dispiegare l'ala solare difettosa. Inoltre, si ritiene che operazioni come la cattura del braccio robotico e l'attracco del veicolo spaziale alla stazione spaziale produrranno vibrazioni, che potrebbero innescare l'espansione delle ali solari e causare ulteriori rischi. Pertanto, sono state condotte ulteriori valutazioni dei rischi navicella spaziale prima che il braccio robotico venisse catturato.Dopo indagini e analisi, si è finalmente concluso che la ragione più probabile è che durante il processo di separazione tra gli stadi del razzo, quello che scientificamente viene chiamato strato di copertura acustica del razzo(coperta acustica comunemente nota come coperta fonoisolante) Per caso, i frammenti sono rimasti incastrati nel meccanismo dell’ala solare, impedendone il normale dispiegamento. Questa è la conseguenza di una progettazione eccessiva, la fossa che hai scavato per te stesso.

L'esatto opposto di questo è l'algoritmo di lavoro in cinque fasi di Musk, uno dei quali è quello di semplificare il complesso e rimuovere qualsiasi progettazione, componente o processo non necessario. Secondo le parole originali di Lao Ma: “Se non aggiungi almeno il 10% più tardi,(eliminato) , significa che non hai eliminato abbastanza in primo luogo. "Per questo motivo, i pannelli solari della sonda Dragon adottano tutti una modalità a grembiule fisso, che non solo aumenta il tasso di illuminazione ma riduce anche il tasso di guasto, invece di seguire la modalità di espansione dell'ala solare comune ad altri veicoli spaziali.