Cygnus (Raumtransporter)

Cygnus
Typ	Raumtransporter
Entwurfsland	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten
Hersteller	Northrop Grumman Space Systems, vormals Orbital ATK und Orbital Sciences Corporation

Cygnus ist ein unbemanntes, nicht wiederverwendbares Versorgungsraumschiff, welches von der Firma Orbital Sciences (OSC, heute Teil von Northrop Grumman Space Systems) im Rahmen des COTS-Projekts der NASA entwickelt wurde. Im Wechsel mit den Dragon-Raumschiffen von SpaceX versorgt es im Auftrag der NASA die Internationale Raumstation (ISS) mit Frachtgütern. Die NASA erreichte damit einige Jahre nach Einstellung der Space-Shuttle-Flüge wieder Unabhängigkeit von den Versorgungsschiffen ihrer internationalen Partner.

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

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 finanzielle Zuschüsse 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.^[1] 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 war der Einsatz von acht Raumtransportern vorgesehen. Der Vertrag sah für die Entwicklung und den Einsatz der Transporter eine Zahlung von 1,9 Milliarden Dollar vor.^[2]

Im Gegensatz zu einigen Mitbewerbern war die Orbital Sciences Corporation bereits damals ein etabliertes Unternehmen, das im Rahmen von kommerziellen und militärischen Verträgen bereits mehrere Satelliten und Trägerraketen entwickelt und erfolgreich eingesetzt hatte. Für eine beschleunigte und kostengünstige Entwicklung des Cygnus-Raumtransporters sollte bereits erprobte Technik genutzt werden. 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,^[3] fand dann aber nach mehreren Verzögerungen im April 2013 statt. Der erste Demonstrationsflug Cygnus 1 startete am 18. September 2013 ins All^[4] und koppelte am 29. September 2013 an der ISS an.^[5] Cygnus 2 dockte am 12. Januar 2014 mit 1260 kg Material – insbesondere für Forschungszwecke, darunter auch Ameisen – an der ISS an. Am 28. Oktober 2014 explodierte eine Antares-130-Trägerrakete mit Cygnus Orb-3 einige Sekunden nach dem Start zur Internationalen Raumstation (ISS) vom Mid-Atlantic Regional Spaceport in Virginia.^[6] Unfallursache war eine explodierende Turbopumpe für Flüssigsauerstoff in einem der beiden AJ26-Triebwerke.^[7][8]

Die Entwicklung einer bemannten Version wurde 2009 von Orbital Sciences in Betracht gezogen.^[9]

Der Raumtransporter Cygnus ist ähnlich wie die meisten anderen 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. Die Masse des Servicemoduls beträgt 1,8 Tonnen.^[10] Der Antrieb erfolgt mit den hypergolen Treibstoffen Hydrazin und Distickstofftetroxid. Die beiden Solargeneratoren des Servicemoduls liefern 3,5 Kilowatt elektrische Leistung.

Das druckbeaufschlagte Frachtmodul basiert auf dem in Italien entwickelten Multi-Purpose Logistics Module. Die erste Version des Raumschiffs konnte eine maximale Zuladung von 2 Tonnen Fracht in einem 18,7 m³ großen Innenraum transportieren. Durch die Verwendung des großen Common Berthing Mechanism wird der Transport von kompletten International Standard Payload Racks ermöglicht. Die zweite Version (im Einsatz von Ende 2015 bis 2019) hatte einen Innenraum von 27 m³ und erlaubte eine Zuladung von ca. 3,5 Tonnen Fracht.^[11]

Die Cygnus-Raumtransporter starten auf der von OSC gemeinsam mit der ukrainischen KB Juschnoje entwickelten Antares-Rakete in die Umlaufbahn. Der Raumtransporter wird 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, Exkrementen und nicht mehr benötigten Gegenständen beladen. Genau wie der russische Raumtransporter Progress, das japanische HTV und der ehemalige europäische Transporter ATV verglüht der Transporter dann bei seinem Wiedereintritt in die Atmosphäre über dem Pazifik.

Seit der Mission NG-11 (April 2019) kann der Cygnus-Frachter nach dem Abdocken einige Monate lang im Orbit verbleiben und damit als eigenständige Plattform für Experimente dienen, auch ohne Flug zur ISS.^[12] Dadurch waren mit dem Start der Nachfolgemission NG-12 erstmals zwei Cygnus-Transporter gleichzeitig im All.

kursiv = geplant

Das Frachtmodul wurde immer nach einer verstorbenen NASA-Persönlichkeit (meist Astronauten) benannt.

Statt dem An- und Abdocken ist teilweise der Zeitpunkt des Einfangens und Loslassens des Raumschiffs durch den Roboterarm der ISS angegeben. Es ergeben sich Abweichungen von einigen Stunden.

Stand der Liste: 4. August 2024; alle Uhrzeiten in UTC.

Commons: Cygnus – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• OrbitalATK.com – aktuelle Informationen zu Cygnus
• Raumfahrer.net – Mission Cygnus COTS 1
• Raumfahrer.net – Start Cygnus CRS 1