NASA en Sierra Space maken vorderingen in de aanloop naar de eerste vlucht van het Dream Chaser-ruimtevaartuig van het Amerikaanse ruimtevaartbedrijf naar het internationale ruimtestation ISS. Het is de bedoeling dat het vrachtvliegtuig zonder bemanning in 2024 zijn demonstratiemissie naar het ruimtestation lanceert als onderdeel van NASA's commerciële herbevoorradingsdiensten. Sierra Space, voorheen Sierra Nevada Corporation, werd in 2016 geselecteerd als NASA's derde commerciële vrachtruimteschip in het kader van het Commercial Resupply Services programma waarbij private ruimtevaartbedrijven geselecteerd worden om het internationale ruimtestation ISS te bevoorraden.
Dream Chaser en Shooting Star
Het Dream Chaser-vrachtsysteem, geproduceerd door Sierra Space in Louisville, Colorado, bestaat uit twee hoofdelementen: het Dream Chaser-ruimteschip en de Shooting Star-vrachtmodule. Dream Chaser is een zogeheten 'lifting body' ruimtevaartuig dat ontworpen is om tot 15 keer te worden hergebruikt en is aangepast aan het HL-20 ruimteschip dat werd ontwikkeld in het Langley Research Center van NASA in Hampton, Virginia. De begeleidende vrachtmodule van het ruimtevliegtuig, Shooting Star, is ontworpen om de levering en verwijdering van vracht onder druk en zonder druk van en naar het ruimtestation te ondersteunen. De vrachtmodule kan maar één keer gebruikt worden en wordt afgestoten voor de terugkeer van de Dream Chaser naar de aarde.
Het Dream Chaser-systeem zal gelanceerd worden met de vleugels opgevouwen in een vijf meter lange kuip aan boord van een ULA (United Launch Alliance) Vulcan Centaur-raket vanaf Space Launch Complex 41 op Cape Canaveral Space Force Station in Florida. De panelen van de kuip beschermen het ruimteschip tijdens de lancering, maar worden in een baan om de aarde afgeworpen. De zonnepanelen op de vrachtmodule en de vleugels van Dream Chaser worden uitgeklapt tijdens het autonome rendez-vous met het internationale ruimtestation. In het geval van een scrub is Dream Chaser ontworpen om binnen 24 uur klaar te zijn voor lancering.
Het Dream Chaser ruimtevaartuig heeft een lengte van 9 meter en werd ontworpen om zowel vracht als ook mensen in de ruimte te brengen. Zo wil Sierra Space op termijn de Dream Chaser ook gebruiken om mensen naar een commercieel ruimtestation te brengen. Het ontwerp van de Dream Chaser is gebaseerd op dat van NASA's HL-20 ruimtevaartuig uit de jaren '80 van de vorige eeuw.
Missie Overzicht
Tijdens de eerste vlucht zal Sierra Space in-orbit demonstraties uitvoeren om Dream Chaser te certificeren voor toekomstige missies. Teams op NASA's Kennedy Space Center in Florida, NASA's Johnson Space Center in Houston en het Dream Chaser Mission Control Center in Louisville, Colorado, zullen de vlucht op de voet volgen. De vluchtleiders van Sierra Space zullen het Dream Chaser-ruimtevaartuig op het lanceerplatform besturen totdat het ruimtevaartuig na de landing wordt overgedragen aan het grondoperatieteam van Sierra Space op NASA Kennedy.
Demonstraties in een baan om de aarde zullen buiten de nabijheid van het ruimtestation worden uitgevoerd voordat het ruimtevaartuig de naderingsgebied binnengaat, een onzichtbare grens van 4 bij 2 bij 2 kilometer rond het ruimtestation in lage baan om de aarde. Deze demonstraties zijn nodig voordat Dream Chaser kan beginnen aan gezamenlijke operaties met het NASA-team in het Mission Control Center in Houston. Het gaat onder andere om het demonstreren van standregeling, manoeuvres en afbreken.
Demonstraties die dichter bij het ruimtestation moeten plaatsvinden, omvatten het activeren en gebruiken van lichtdetectie- en afstandsbedieningssensoren (LIDAR), reageren op commando's van het ruimtestation, zich terugtrekken van het station wanneer dat wordt bevolen en zijn nadering vasthouden, eerst op 330 meter, dan op 250 meter en ten slotte op 30 meter van het station. Na de succesvolle voltooiing van de demonstraties zal Dream Chaser naar het ruimtestation toe bewegen. Als Dream Chaser het ruimtelaboratorium nadert, zal het een laatste keer op ongeveer 11,5 meter van het ruimtestation blijven, wanneer een bemanningslid van het station de Canadarm2 robotarm zal gebruiken om een arm op de vrachtmodule van het ruimteschip vast te grijpen voordat teams op de grond de vrachtmodule installeren op een naar de aarde gerichte poort op de Unity- of Harmony-module.
Op zijn eerste vlucht naar het internationale ruimtestation zal Dream Chaser meer dan 3,5 ton vracht afleveren. Voor toekomstige missies is Dream Chaser ontworpen om tot 75 dagen aan het station vastgemaakt te blijven en tot 5,2 ton vracht af te leveren. Vracht kan pas 24 uur voor de lancering in het ruimteschip worden geladen. Dream Chaser kan meer dan 1,5 ton vracht en experimentele monsters naar de aarde terugbrengen, terwijl meer dan 3,9 ton afval tijdens de terugkeer kan worden verwijderd met behulp van de vrachtmodule.
Terugkeer naar de aarde
Dream Chaser zal ongeveer 45 dagen bij het ruimtestation blijven voordat het wordt verwijderd met Canadarm2. Het ruimteschip kan al 11 tot 15 uur na vertrek landen en er zijn dagelijks mogelijkheden als aan de weerscriteria wordt voldaan. De weerscriteria voor de landing van Dream Chaser vereisen over het algemeen zijwind van minder dan 15 knopen, tegenwind van minder dan 20 knopen en staartwind van minder dan 10 knopen. Onweer, bliksem en regen binnen een straal van 20 mijl van de landingsbaan of 10 mijl langs de aanvliegroute zijn geen aanvaardbare omstandigheden om te landen. Gedetailleerde vluchtregels zullen de verkeersleiders begeleiden bij het bepalen of de landingsmogelijkheden gunstig zijn.
Een combinatie van de 26 stuwraketten van het reactiecontrolesysteem van Dream Chaser zal vuren om het ruimteschip in een baan om de aarde te brengen. Dream Chaser zal de atmosfeer van de aarde opnieuw binnenkomen en naar een landingsbaan op Kennedy's Launch and Landing Facility glijden in de stijl van NASA's spaceshuttle, het eerste ruimtevaartuig dat op de faciliteit landt sinds de laatste spaceshuttlevlucht in 2011. Zodra Dream Chaser na de landing is uitgeschakeld, zal het Sierra Space grondoperatieteam het overbrengen naar de Space System Processing Facility om de nodige inspecties uit te voeren, de resterende NASA-vracht te lossen en te beginnen met het proces om het klaar te maken voor de volgende missie.
Bron: NASA
