cacciatore di sogni

Dream Chaser come mercantile
Modello variante merci (2018)
Produttore Sierra Nevada Corporation
lunghezza circa 9 m (senza modulo di carico)
span circa 7 m (senza celle solari)
Dimensioni circa 18 t (incluso modulo di carico)
max circa 5,5 t
equipaggio senza equipaggio
lanciatore ad esempio Vulcan ,
Atlas V o Ariane 6

Il Dream Chaser (in tedesco: Traumjäger ) è un aliante spaziale americano . È stato sviluppato dalla Sierra Nevada Corporation (SNC) per essere utilizzato come traghetto passeggeri o mercantile. Lo sviluppo per l'uso con equipaggio è stato finanziato dal programma CCDev 2010-2014 della NASA , ma Sierra Nevada è stato il primo contratto per voli navetta verso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) - i voli di linea erano a quel tempo fino a circa la metà del 2020 - da vuoto. La variante cargo dell'astronave deve essere utilizzata regolarmente per voli di rifornimento alla stazione spaziale a partire dal 2022 nell'ambito del programma CRS . Ha i sistemi di supporto vitale del traghetto passeggeri e potrebbe anche essere configurato come nave di soccorso di emergenza per i viaggiatori spaziali della ISS.

specificazione

In origine, il Dream Chaser con equipaggio avrebbe dovuto iniziare senza rivestimento sulla punta del razzo senza un modulo di carico, il che, oltre a risparmiare peso, semplifica gli scenari di evacuazione e demolizione, ma richiede un design aerodinamico adattato al vettore. In questa variante, dovrebbe essere in grado di trasportare da sei a otto persone o merci. Tuttavia, in questa configurazione non è stato considerato dalla NASA nelle gare di appalto finali dei programmi COTS e CCDev. Il concept successivamente rivisto mostrava il trasportatore spaziale completamente racchiuso da una carenatura del carico utile con un contorno esterno invariato, ma - per ragioni di peso e semplicità - senza finestra.

Aliante spaziale

La versione cargo senza equipaggio è stata presentata nel marzo 2015. Poco dopo ha ricevuto ordini per voli verso la ISS nel programma CRS-2 della NASA. Oltre all'aliante spaziale riutilizzabile, è stato pianificato un modulo di carico aggiuntivo non riutilizzabile, che è accoppiato alla parte posteriore dell'aliante spaziale. Nella variante presentata, dovrebbe essere possibile trasportare fino a 5500 kg alla stazione spaziale, parte di essa come carico utile esterno all'esterno del modulo merci. La capacità di carico di ritorno per l'atterraggio è di 1750-1850 kg, a seconda della fonte.

L'accesso all'aliante spaziale avviene tramite un portello a poppa, al quale è collegato anche il modulo di carico come modulo passante. Il Dream Chaser si accoppia quindi "all'indietro" alla stazione spaziale. Mentre la versione con equipaggio prevedeva un attracco indipendente, nel 2016 è stato suggerito che la versione cargo potesse essere accoppiata utilizzando il braccio robotico Canadarm2 e che la propria capacità di attracco potesse essere adattata in un secondo momento.

Da quando il concetto di carico è stato presentato nel marzo 2015, le ali a sbalzo sono state progettate per essere pieghevoli per adattarsi alle carenature del carico utile esistenti dei veicoli di lancio.

Il carrello di atterraggio retrattile "ruota anteriore" è costituito dalle due gambe principali del carrello di atterraggio con pneumatici singoli e un pattino estensibile come carrello di atterraggio anteriore. Lo SpaceShipOne (2003-2004) utilizzava la stessa configurazione . Un pezzo di scudo termico viene utilizzato come superficie di scorrimento del pattino, che viene sostituito dopo ogni volo. Per atterrare, l'aliante spaziale dovrebbe avvicinarsi a una pista e atterrare lì come un aeroplano. Questo e l'uso di combustibili non tossici hanno lo scopo di garantire l'accesso immediato al carico e, se necessario, l'accesso ai passeggeri dopo l'atterraggio, che è necessario per altre procedure di atterraggio da i. D. Di solito devono essere recuperate aree di atterraggio remote. Inoltre, la normale infrastruttura aeroportuale può essere utilizzata senza attrezzature speciali. Sono ipotizzabili anche atterraggi vicino a clienti che, ad esempio, sovrintendono a esperimenti sensibili o critici in termini di tempo.

L'astronave dovrebbe essere in grado di rimanere ormeggiata sulla ISS per un massimo di 75 giorni. La quota di riutilizzo per l'aliante è - a partire dall'inizio del 2020 - di almeno 15 implementazioni per la versione cargo e almeno 25 implementazioni per una versione con equipaggio.

Modulo merci

Il modulo cargo non riutilizzabile risale a una richiesta della NASA in gara, secondo la quale era richiesto anche lo "smaltimento dei rifiuti" come capacità delle astronavi di trasporto. Il nome del modulo è Shooting Star (tedesco: Sternschnuppe ). Lo ha annunciato SNC il 19 novembre 2019 nell'ambito della presentazione di un manichino al Kennedy Space Center. Al suo rientro, il modulo sarà percepibile come tale.

Il modulo cargo contiene il sistema di azionamento per le manovre orbitali e trasporta celle solari che forniscono energia elettrica alla squadra durante il volo libero. La lunghezza del modulo di forma conica è di circa 4,6 m (15 piedi). Può contenere circa 4.500 kg (10.000 libbre) di carico oltre a quello della navicella spaziale. Circa 1500 kg (3300 lb) della capacità di carico possono essere trasportati anche all'esterno del modulo senza pressione. Altre fonti danno 500 kg.

Sistemi portanti

Il Dream Chaser dovrebbe essere lanciato verticalmente sulla punta di un razzo. Il Vulcan razzo della United Launch Alliance (ULA) è inteso come un veicolo di lancio per i voli verso l'ISS . Gli studi aerodinamici del predecessore razzo Atlas V con il Dream Chaser non mascherato (con equipaggio) si sono svolti fino al 2014 per raggiungere l'ottavo traguardo CCiCap all'interno del programma CCDev della NASA. Nel luglio 2017, SNC e ULA hanno concordato i primi due decolli sotto la carenatura del carico utile di 5 m di diametro di un Atlas V 552, a partire dal 2020. Ad agosto 2019 è stata annunciata una modifica al Vulcan. La prima data di inizio era stata nel frattempo posticipata al 2021.

Fondamentalmente, l'astronave è sviluppata indipendentemente dal sistema di trasporto. La possibilità di utilizzare altri missili è stata quindi espressamente aperta sin dall'inizio dello sviluppo. Questo entra in gioco all'interno della collaborazione con l'ESA, in cui si sta indagando anche sull'utilizzo di Ariane 5 e, in futuro, di Ariane 6 .

Storia dello sviluppo

Progetto NASA HL-20

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Manichino HL-20 (1991)

Il design del Dream Chaser si basa sul sistema di trasporto spaziale HL-20 a dieci posti progettato come un corpo di sollevamento , progettato come veicolo di rifornimento per la prevista stazione spaziale statunitense Freedom alla fine degli anni '80 . La forma esterna dell'HL-20, a sua volta, risale al design sovietico del BOR-4 dei primi anni '80 e dei precedenti veicoli di prova statunitensi.

Il 20 settembre 2004, SpaceDev , lo sviluppatore originale del Dream Chaser, ha annunciato la collaborazione con la NASA nel contesto dei piani Vision for Space Exploration . A quel tempo il nome era già fisso, ma la configurazione di base era disponibile solo come concept, soprattutto perché SpaceDev stava lavorando anche su un aereo suborbitale con lo stesso nome. Nel 2005 è stato annunciato che volevano utilizzare HL-20 come base. Molto lavoro di sviluppo e budget erano già stati dedicati a HL-20 nel corso di molti anni. Sono menzionate anche le ali pieghevoli per adattarsi al vano di carico dello space shuttle . 2006 SpaceDev acquisisce dalla NASA i diritti di licenza per HL-20, e anche il modello 1: 1 era ancora disponibile In precedenza era SpaceDev gestito dall'US Air Force Research Laboratory ( AFRL ) un contratto del valore di 2,7 milioni di dollari. L'obiettivo era sviluppare un motore a razzo ibrido destinato anche al Dream Chaser.

Programma CULLE

Il programma Commercial Orbital Transportation Services (COTS) della NASA è stato annunciato all'inizio del 2006 ed è stato progettato per incoraggiare lo sviluppo di capacità di trasporto privato per merci in orbita terrestre bassa verso l'ISS in modo che l'ISS fosse fornito da società private. Il funzionamento dell'ISS è stato contrattualmente concordato fino al 2020 compreso e dovrebbe essere prorogato fino al 2024. SpaceDev ha fatto domanda senza successo per il finanziamento da COTS, la cui seconda e ultima tornata di gare si è conclusa nel febbraio 2008 con l'aggiudicazione del contratto a SpaceX con la navicella Dragon e Orbital Sciences con Cygnus .

SpaceDev vende a SNC

Nell'ottobre 2008, poco dopo la morte del fondatore Jim Benson , SpaceDev è stata acquisita e incorporata dalla Sierra Nevada Cooperation (SNC).

Programma CCDev

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Dream Chaser, accoppiato alla ISS. (impressione dell'artista 2010)

La Sierra Nevada Corporation ha ottenuto finanziamenti per lo sviluppo del Dream Chaser attraverso il Commercial Crew Development Program (CCDev) della NASA , che aveva lo scopo di promuovere lo sviluppo del trasporto passeggeri sicuro verso la ISS oltre allo sviluppo delle capacità di carico da parte del COTS. Nel 2010, nel primo round di premi (CCDev1), sono stati messi a disposizione 20 milioni del totale di 50 milioni di dollari USA per lo sviluppo del Dream Chaser come trasportatore con equipaggio per un massimo di otto persone e merci.

I primi test del motore sono stati completati con successo. Il 17 dicembre 2010 un ulteriore passo nello sviluppo è stato portato a termine con successo con il lancio di un modello 1:7 del Dream Chaser e il successivo atterraggio dopo una fase di planata. All'inizio del 2011, Sierra Nevada ha presentato il primo scafo Dream Chaser grezzo a grandezza naturale realizzato in plastica rinforzata con fibra di carbonio .

Nel secondo round (CCDev2), nel 2011 sono stati assegnati 270 milioni di dollari. Di questi, 80 milioni di dollari sono andati a SNC. Tale importo è stato successivamente aumentato di altri $ 25,6 milioni. Orbital Sciences aveva fatto domanda per il concetto Prometheus , anche con un'astronave basata sull'HL-20, ma non poteva resistere al progetto SNC.

Il terzo round del programma CCDev è stato chiamato Commercial Crew Integrated Capability (CCiCap). I beneficiari - SNC, Boeing e SpaceX - sono stati annunciati il ​​3 agosto 2012. SNC ha ricevuto 212,5 milioni di dollari. Sierra Nevada ha annunciato nel 2013 che gli scafi Dream Chaser di Lockheed Martin sarebbero stati prodotti presso la Michoud Assembly Facility , l'impianto di produzione del primo stadio Saturn V e dei serbatoi esterni dello space shuttle .

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Dream Chaser, appeso a un elicottero (2013)

Nei mesi di maggio e agosto 2013, presso il Dryden Flight Research Center (dal 2014 Armstrong Flight Research Center / USA) sono stati effettuati test di rollio con un prototipo 1:1. Il 26 ottobre 2013, ha avuto luogo il primo volo libero in un test di caduta da un elicottero. Al momento dell'atterraggio, il Dream Chaser senza equipaggio scivolò lungo la pista e fu danneggiato perché il carrello di atterraggio sinistro non si estendeva. Nel prototipo è stato utilizzato il carro di un caccia Northrop F-5E Tiger .

Dopo ulteriori passaggi del programma, la NASA ha annunciato il 14 settembre 2014 che solo Boeing con CST-100 Starliner e SpaceX con Dragon V2 avevano ricevuto contratti per voli con equipaggio verso la ISS. In data 26 settembre 2014 SNC ha quindi impugnato l'aggiudicazione dell'appalto in quanto non era stata presa in considerazione l'offerta Dream Chaser, anche se a un prezzo inferiore a quello di Boeing. Tuttavia, l'eccezione è stata respinta.

Sierra Nevada ha confermato nel 2019 che il Dream Chaser con equipaggio è ancora in fase di sviluppo attivo anche dopo la scadenza del finanziamento CCDev. Continuano a partecipare al programma dell'equipaggio commerciale, coordinano lo sviluppo del traghetto passeggeri con la NASA e si aspettano ordini per il trasporto dell'equipaggio in futuro.

Sviluppo non presidiato per il programma CRS

Nel novembre 2015, SNC ha annunciato che all'inizio del 2016 dovrebbe avvenire un altro volo di prova in atmosfera con l'ETA (Engineering Test Article) e anche il prototipo chiamato Eagle . Parallelamente è già iniziata la produzione di un veicolo spaziale per i test orbitali (veicolo orbitale).

Le gare d'appalto della NASA per il secondo round del programma Commercial Resupply Services (CRS2), il trasporto privato di merci verso la ISS, sono in corso dalla primavera del 2014 . SNC ha applicato una versione cargo senza equipaggio, il Dream Chaser Cargo System , che era stato integrato da un modulo di carico aggiuntivo non riutilizzabile che includeva moduli solari dispiegabili nella parte posteriore. Anche le ali pieghevoli per il decollo sotto una carenatura del carico utile sono state presentate con questo concetto nel marzo 2015.

Il 14 gennaio 2016, la NASA ha annunciato di aver commissionato alla SNC la terza compagnia dopo SpaceX e Orbital ATK con voli cargo verso la ISS. Secondo il programma al momento, almeno sei voli di rifornimento alla ISS dovrebbero aver luogo con il Dream Chaser tra il 2019 e il 2024. Fino a 5,5 t di merci dovrebbero poter essere trasportate alla stazione per volo.

Dopo alcuni ritardi, il 26 gennaio 2017, il Dream Chaser è stato consegnato nuovamente alla base aeronautica di Edwards nell'attuale Armstrong Flight Research Center per completare vari test. Il 30 agosto 2017, si è svolto un test di volo con il Dream Chaser appeso sotto un elicottero Chinnok della Columbia Helicopters-234-UT . L'11 novembre 2017, è seguito un test di caduta con un atterraggio di successo.

Dopo che il progetto è stato convalidato dalla NASA, alla fine del 2018, SNC ha ricevuto l'autorizzazione per costruire il primo aliante spaziale per voli cargo verso la ISS. La data per la prima delle sei missioni commissionate è stata posticipata al 2021. Dovrebbe iniziare con un razzo Vulcan , se completato in tempo, altrimenti con un Atlas V.

Ulteriori campi di applicazione

Oltre al principale ramo di sviluppo come trasportatore spaziale per la NASA verso la stazione spaziale ISS, si cercano anche altri possibili usi. Questi includono B. Voli senza visitare una stazione spaziale e atterraggi in aeroporti al di fuori degli Stati Uniti. Durante il periodo dello sviluppo con equipaggio, erano in discussione anche le riparazioni ai satelliti, la manutenzione del telescopio Hubble o il controllo della stazione spaziale gonfiabile Bigelow progettata all'epoca . Nel 2014 è stato condotto uno studio insieme a Stratolaunch , che conteneva un inseguitore di sogni ridotto a circa il 75%, che è stato adattato al sistema Stratolauch che si stava progettando all'epoca.

Cooperazione con ESA, DLR e OHB

Nel dicembre 2013, il Centro aerospaziale tedesco (DLR) ha avviato il progetto DC4EU ( Dream Chaser for European Utilization ) per indagare se e come l'Europa potrebbe utilizzare la tecnologia Dream Chaser. Nel gennaio 2014 l' Agenzia spaziale europea (ESA) ha aderito al progetto DC4EU. A quel tempo, la certificazione per i voli con equipaggio era prevista nel 2017. L'ESA voleva, tra l'altro, un Dream Chaser “europeizzato”. Controlla le opzioni di avvio con Ariane 5 . Per alloggiarlo all'interno della carenatura del carico utile del razzo, almeno le lunghezze delle ali del Dream Chaser avrebbero dovuto essere leggermente ridotte, mentre il lancio su un Atlas V era ancora pianificato per essere scoperto. Nel 2015, il concetto di carico senza equipaggio ha mostrato ali che potevano essere ripiegate sulla fusoliera. Un obiettivo di sviluppo originale dell'Ariane 5 all'epoca era il trasporto dell'aliante spaziale europeo con equipaggio non trasferito Hermes . È stato anche esaminato se il Dream Chaser potesse atterrare sulle piste tedesche, ad esempio all'aeroporto di Rostock-Laage .

Nel febbraio 2015 è stato annunciato il completamento dello studio DC4EU, al quale ha partecipato anche la compagnia spaziale tedesca OHB . Il 16 aprile 2015, l'accordo originale del 2013 tra DLR e SNC è stato prorogato per altri due anni fino al 2017.

All'inizio del 2016 è stato annunciato che l'ESA avrebbe completato la costruzione di un nuovo adattatore di attracco , l' International Berthing and Docking Mechanism (IBDM), e fornito il primo adattatore a SNC. I costi per questo sono stati stimati in 33 milioni di euro. La produzione è effettuata dalla società Qinetiq

Il 28 settembre 2017 la collaborazione tra SNC e DLR è stata nuovamente estesa con una lettera di intenti. Il 5 dicembre 2018, OHB ha annunciato che avrebbe preparato uno studio di fattibilità di un anno per l'ESA con un volume di ordini di 350.000 euro sull'uso europeo (incluso Ariane 6) del Dream Chaser dopo la fine della ISS

Cooperazione con l'UNOOSA delle Nazioni Unite

L' Ufficio delle Nazioni Unite per gli affari spaziali (UNOOSA) e il SNC stanno pianificando una missione spaziale congiunta con il Dream Chaser nella versione senza equipaggio come parte della Human Space Technology Initiative (HSTI) e hanno firmato un accordo di principio su questo nel 2016. Il progetto ha lo scopo di consentire ai paesi senza le proprie capacità spaziali di accedere allo spazio e condurre ricerche in orbita. Un primo round per le parti interessate si è svolto fino a novembre 2017. In un briefing tecnico a Vienna nel gennaio 2018, la data di inizio è stata calcolata per il 2022. La durata della missione è stata fissata in circa due settimane.

Alla fine del 2019, il vicedirettore di SNC Steve Lindsey ha dichiarato in un'intervista che circa 150 esperimenti sono stati proposti da circa 65-70 nazioni e che l'obiettivo è un lasso di tempo 2023/2024.

Missioni programmate

Al 30 novembre 2020

No. Missione e aereo Inizia
ora 		Durata del volo
 lanciatore Sito di lancio Sito di atterraggio
1. SNC-1 con Tenacia 2022 Vulcano CCAFS SLC-41 Impianto di atterraggio navetta KSC
SNC-2 2023? Vulcano CCAFS SLC-41 Impianto di atterraggio per navette KSC
Missione spaziale orbitale UNOOSA circa 2024 ? ? ?
SNC-3 ? ? CCAFS SLC-41 Impianto di atterraggio per navette KSC
SNC-4 ? ? CCAFS SLC-41 Impianto di atterraggio per navette KSC
SNC-5 ? ? CCAFS SLC-41 Impianto di atterraggio per navette KSC
SNC-6 ? ? CCAFS SLC-41 Impianto di atterraggio per navette KSC

Dream Chaser nel film

Come concetto di astronave futuristica, il Dream Chaser è stato anche ospite in lungometraggi:

Confronto con altre astronavi di rifornimento

Navicella spaziale progresso Space Shuttle con MPLM ATV HTV
HTV-X 		Drago 1
Drago 2 		cigno Tianzhou cacciatore di sogni
Capacità iniziale 2,2-2,4 t 9 t 7,7 t 6,0 t
5,8 t 		6,0 t 2,0 t (2013)
3,5 t (2015)
3,75 t (2019) 		6,5 t (2017)
6,8 t (2021) 		5,5 t
Capacità di atterraggio 150 kg (con Raduga VBK ) 9 t - 20 kg (da HTV-7) 3.0 t - - 1,75 t

Abilità speciali 		Ricarica,
trasferimento di carburante 		Trasporto di ISPR,
trasporto di carichi esterni,
costruzione di stazioni,
reboost 		Ricarica,
trasferimento di carburante 		Trasporto di ISPR ,
trasporto di carichi esterni 		Trasporto di ISPR,
trasporto di carichi esterni 		Trasporto dell'ISPR Trasferimento di carburante
vettore Sojuz STS Arianna 5 H-2B
H3 		Falco 9 Antares / Atlas 5 7 marzo lungo Vulcano
Costi di avviamento
(informazioni di massima) 		$ 65 milioni $ 450 milioni $ 600 milioni HTV: $ 300-320 milioni $ 150/230 milioni

(Drago 1/2)

$ 260/220 milioni (Cygnus 2/3)
Produttore RKK Energia Alenia Spazio (MPLM) Airbus Difesa e Spazio Mitsubishi Electric spazioX Scienze orbitali LANCIO Sierra Nevada
Periodo di utilizzo dal 1978 2001-2011 2008-2015 2009–2020
dal 2022 		2012–2020
dal 2020 		dal 2014 dal 2017 dal 2022

corsivo = pianificato

letteratura

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link internet

Commons : Dream Chaser  - raccolta di immagini, video e file audio

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Rifornimento astronavi
In uso:

Progresso  | Cigno  | Tianzhou  | Drago del carico 2

In sviluppo:

Cacciatore di sogni  | HTV-X  | Astronave cinese multiuso

Pensionato:

TKS  | Navetta spaziale  | Veicolo di trasferimento automatizzato  | Veicolo di trasferimento H-2  | Drago 1

Non realizzato:

Buran  | LKS  | Hermes  | Veicolo orbitale Kistler K-1  | Parom

In ogni caso concordato in base alla data (prevista) del primo volo sopra i 100 km
presidiati astronavi


In uso:

Sojuz  | Shenzhou  | Drago dell'equipaggio  | Nuovo Shepard

In prova:

CST-100  | AstronaveDue  | Orione  | Astronave cinese multiuso

In sviluppo:

Gaganyaan  | Astronave  | Orel  | Inseguitore di sogni

Pensionato:

Vostok  | Mercurio  | Vozhod  | Gemelli  | Apollo  | Navetta spaziale  | SpaceshipOne

Nessuna operazione presidiata:

TKS  | Buran

In ogni caso ordinato in base alla data (prevista) del primo volo con equipaggio superiore a 100 km