Komercyjne usługi transportu orbitalnego

Logo używane w programie COTS

Commercial Orbital Transportation Services ( COTS ) był programem NASA mającym na celu koordynację rozwoju pojazdów do dostarczania załogi i ładunku na Międzynarodową Stację Kosmiczną przez prywatne firmy. Program został ogłoszony 18 stycznia 2006 r. I do września 2013 r., Kiedy program się zakończył, odbył pomyślnie wszystkie loty demonstracyjne cargo.

Raport końcowy NASA dotyczący programu Commercial Orbital Transportation Services uważa go za bezwarunkowy sukces i model przyszłej współpracy publiczno-prywatnej. W porównaniu z tradycyjnymi kontraktami koszt plus stosowanymi przez NASA, takimi jak kontrakt Orion (statki kosmiczne) o wartości 12 miliardów dolarów, bezprecedensowa efektywność inwestycji COTS o wartości 800 milionów dolarów zaowocowała „dwoma nowymi amerykańskimi pojazdami nośnymi średniej klasy i dwoma zautomatyzowanymi statkami kosmicznymi”.

NASA podpisała umowy COTS z SpaceX i Rocketplane Kistler (RpK) w 2006 roku, ale później rozwiązała umowę z RpK z powodu niewystarczających funduszy prywatnych. Następnie NASA podpisała umowę z Orbital Sciences w 2008 r. Niezależnie NASA przyznała kontrakty na dostawę ładunku na Międzynarodową Stację Kosmiczną w grudniu 2008 r. Orbital Sciences i SpaceX w celu wykorzystania ich pojazdów towarowych COTS.

COTS jest powiązany, ale odrębny od programu Commercial Resupply Services (CRS). COTS związane z rozwojem pojazdów, CRS z faktycznymi dostawami. COTS obejmował szereg porozumień Space Act , z NASA zapewniających płatności oparte na kamieniach milowych. COTS nie obejmował wiążących umów. Z drugiej strony CRS obejmuje prawnie wiążące umowy, co oznacza, że ​​dostawcy byliby odpowiedzialni, gdyby nie wykonali. Commercial Crew Development (CCDev) to powiązany program, którego celem jest w szczególności rozwój usług rotacji załogi. Jest podobny do COTS-D. Wszystkie trzy programy są zarządzane przez Commercial Crew and Cargo Program Office NASA (C3PO).


Zamiar

W przeciwieństwie do poprzednich projektów NASA, proponowane statki kosmiczne mają być własnością i być finansowane głównie przez same firmy i będą służyć zarówno agencjom rządowym USA, jak i klientom komercyjnym. NASA będzie zawierała umowy na misje, gdy jej potrzeby staną się jasne.

Jest to trudniejsze niż istniejący komercyjny transport kosmiczny, ponieważ wymaga precyzyjnego wprowadzenia na orbitę , spotkania i prawdopodobnie dokowania z innym statkiem kosmicznym. Prywatni lotów kosmicznych konkurują o cztery określone obszary usług:

  • Poziom zdolności A: Zewnętrzna dostawa i usuwanie ładunku bez ciśnienia
  • Poziom zdolności B: Wewnętrzna dostawa i usuwanie ładunku pod ciśnieniem
  • Poziom zdolności C: Wewnętrzna dostawa ładunku pod ciśnieniem, powrót i odzyskanie
  • Poziom zdolności D: Transport załogi (nie był finansowany, ale stanowił podstawę CCDev)

Uzasadnienie programu

NASA zbadała program usług ISS w połowie lat 90. zatytułowany „Alt Access” dla alternatywnego dostępu. Chociaż NASA sfinansowała Alt Access jedynie wstępne badania, program ten przekonał wielu przedsiębiorców, że ISS może stać się znaczącą szansą rynkową.

Po latach utrzymywania we własnym zakresie transportu orbitalnego do lotów kosmicznych z udziałem ludzi , NASA doszła do wniosku, że firmy na wolnym rynku mogą opracować i obsługiwać taki system wydajniej i taniej niż biurokracja rządowa . Ówczesny administrator NASA, Michael D. Griffin, stwierdził, że bez przystępnych cenowo komercyjnych usług transportu orbitalnego (COTS) agencja nie będzie miała wystarczających środków, aby osiągnąć cele wizji eksploracji kosmosu . W listopadzie 2005 r. dr Griffin stwierdził, że:

Wraz z pojawieniem się ISS po raz pierwszy zaistnieje silny, możliwy do zidentyfikowania rynek „rutynowych” usług transportowych do i z LEO, a będzie to tylko pierwszy krok do tego, co będzie ogromną szansą dla prawdziwie komercyjnej przestrzeni przedsiębiorstwo. Wierzymy, że kiedy uruchomimy silnik konkurencji, usługi te będą świadczone w sposób bardziej efektywny kosztowo niż wtedy, gdy musi to robić rząd.

Co więcej, jeśli takie usługi byłyby niedostępne do końca 2010 roku, NASA byłaby zmuszona do zakupu usług transportu orbitalnego na zagranicznych statkach kosmicznych, takich jak statki kosmiczne Sojuz i Progress należące do Rosyjskiej Federalnej Agencji Kosmicznej , czy automatyczny pojazd transportowy Europejskiej Agencji Kosmicznej. , lub pojazd transportowy H-II Japońskiej Agencji Eksploracji Lotnictwa i Kosmosu, ponieważ własny pojazd eksploracyjny NASA , od czasu zmiany ostrości, byłby gotowy dopiero w 2014 roku.

W 2007 roku NASA zapewniła, że ​​​​gdy COTS zacznie działać, nie będzie już pozyskiwać rosyjskich usług dostarczania ładunków. NASA przewiduje, że usługi COTS dla ISS będą konieczne co najmniej do 2015 roku. NASA przewiduje co najwyżej pół tuzina lotów COTS rocznie, które przetransportowałyby 10 ton rocznie. Administrator NASA zasugerował, że zamówienia na usługi transportu kosmicznego mogą zostać rozszerzone na orbitalne magazyny paliwa i dostawy na powierzchnię Księżyca , jeśli pierwsza faza COTS okaże się skuteczna.

W dniu 22 maja 2012 r. Bill Gerstenmaier potwierdził, że NASA nie kupuje już żadnych usług uzupełniania ładunków z Rosji i będzie polegać wyłącznie na amerykańskich pojazdach CRS, SpaceX Dragon i Cygnus firmy Orbital Sciences ; z wyjątkiem kilku ładunków specyficznych dla pojazdu dostarczanych na europejskim ATV i japońskim HTV .

Historia

Tło

Kistler Aerospace (która później przekształciła się w Rocketplane Kistler) kontrakt na kwotę 227 milionów dolarów, mimo że Kistler już złożył wniosek o upadłość. To zdenerwowało Elona Muska , ponieważ nie było konkursu, a Musk mógł wykorzystać fundusze w SpaceX . Musk zaprotestował, a NASA wycofała kontrakt z Kistlerem po tym, jak Government Accountability Office wydało orzeczenie popierające Muska. NASA wróciła do fazy planowania, co ostatecznie zaowocowało konkursem COTS.

Pierwsza runda

W maju 2006 roku NASA wybrała do dalszej oceny sześć propozycji półfinalistów: SpaceX , Andrews Space , Transformational Space Corp. , Rocketplane Kistler („RpK”), Spacehab i SpaceDev .

18 sierpnia 2006 r. Dyrekcja Misji Systemów Eksploracyjnych NASA (ESMD) ogłosiła, że ​​SpaceX i Rocketplane Kistler wygrały fazę I programu COTS. NASA planowała zaangażować zwycięzców w finansowane umowy Space Act do 2010 roku.

8 listopada 2006 RpK i ATK ogłosiły, że ATK zostanie głównym wykonawcą K-1.

NASA rozwiązała umowę COTS z RpK we wrześniu 2007 r. Po tym, jak NASA ostrzegła RpK, że nie udało jej się zebrać wystarczających funduszy prywatnych do 31 lipca 2007 r., Uwalniając 175 milionów dolarów z budżetu COTS do przyznania innej firmie lub firmom.

Boeing złożył we współpracy z Arianespace propozycję wystrzelenia modułu ESA ATV na rakiecie Delta IV. Podczas gdy ESA uruchamia ATV na Ariane 5, obie firmy współpracowały, aby złożyć tę propozycję. ATV może przewozić do 7,6 tony metrycznej z odpowiednią wyrzutnią.

Druga runda

Do 18 czerwca 2007 r. NASA podpisała oddzielne bezzwrotne umowy Space Act z trzema dodatkowymi firmami: Constellation Services International (CSI), SpaceDev i Spacehab. Umowy te nie obejmowały żadnego wsparcia finansowego, jednak NASA zgodziła się udostępnić informacje, aby pomóc firmom w opracowaniu proponowanych pojazdów.

22 października 2007 r. NASA zwróciła się o propozycje 175 milionów dolarów z nieprzyznanych funduszy pierwszej rundy. Wśród nowych pretendentów, którzy zgłosili się przed ostatecznym terminem w listopadzie 2007 r., byli Spacehab , t/Space , Andrews Space , PlanetSpace i SpaceDev .

W styczniu 2008 r. źródła branżowe twierdziły, że wybrana dziedzina została zmniejszona do czterech; Spacehab, Andrews Space, PlanetSpace i Orbital Sciences, z datą ogłoszenia ustaloną na 7 lutego. Kilka źródeł sugerowało później, że ostatecznym uczestnikiem był Boeing, a nie Andrews.

W dniu 19 lutego 2008 r. w drugiej turze wybrano firmę Orbital Sciences Corporation na statek kosmiczny Cygnus . Oświadczenie NASA dotyczące wyboru wykazało, że Orbital pokonał Boeinga pod względem oczekiwanych niższych kosztów i dodatkowej korzyści w postaci nowej wyrzutni średniej wysokości Taurus II, a Andrews, PlanetSpace i Spacehab zostały wyeliminowane z powodów finansowych.

Zgodnie z pierwotną umową Space Act o wartości 500 mln USD, przed lotami demonstracyjnymi dwóm wykonawcom przyznano dodatkowe 288 mln USD w ramach finansowania „rozszerzenia”.

Zakończenie programu

Program COTS został pomyślnie zakończony w listopadzie 2013 r. Po tym, jak dwie firmy, SpaceX i Orbital Sciences, zaprojektowały, zbudowały i wystrzeliły „parę nowych statków kosmicznych na rakietach, które również zostały nowo zaprojektowane”. NASA opublikowała własną historię programu COTS, w tym kontrolę programu rozwojowego za pomocą umów Space Act (SAA), z lekcjami dla przyszłych programów.

Nagrody

  • Rocketplane Kistler — pierwotnie przyznany kontrakt o wartości 207 milionów dolarów; Rocketplane Kistler otrzymał tylko 32,1 miliona dolarów, zanim NASA rozwiązała kontrakt z powodu nieukończenia kamieni milowych w październiku 2007 roku.

  • SpaceX — kontrakt o wartości 278 milionów dolarów; w 2011 r. dodano kolejne kamienie milowe, zwiększając całkowitą wartość kontraktu do 396 mln USD. W dniu 22 maja 2012 r. SpaceX COTS Demo Flight 2 zakończył umowę NASA i SpaceX Space Act. Falcon 9 #3 przeleciał kapsułą Dragon C2+ na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Po spotkaniu, zacumowaniu i wyładowaniu kapsuła pomyślnie wróciła do lądowania na Oceanie Spokojnym.
  • Orbital Sciences Corporation — kontrakt o wartości 170 mln USD przyznany w drugiej rundzie w lutym 2008 r.; w 2011 r. dodano kolejne kamienie milowe, zwiększając całkowitą wartość kontraktu do 288 mln USD. Antares (rakieta) wykonał swój dziewiczy lot, podnosząc symulator masy ładunku na niską orbitę okołoziemską (LEO) 21 kwietnia 2013 r. 18 września 2013 r. Antares z powodzeniem wystrzelił statek kosmiczny Cygnus na spotkanie z Międzynarodową Stacją Kosmiczną.

Zawodnicy

W marcu 2006 r. ponad dwadzieścia organizacji złożyło propozycje COTS, z których dwadzieścia zostało ujawnionych publicznie. NASA otrzymała nowe propozycje COTS od co najmniej siedmiu firm do 21 listopada 2007 r.

Firma Statek kosmiczny Uruchom pojazd Partner
Uczestnik pierwszej rundy

Półfinalista pierwszej rundy

Uczestnik drugiej rundy

Wygrana runda
Nauki orbitalne / Orbital ATK Gwiazdozbiór Łabędzia Antares ? NIE Tak Tak
SpaceX smok Sokół 9 Tak Tak Tak Tak
Przestrzeń Andrewsa Moduł ładunkowy Andrewsa Herkules Alliant Techsystems , MDA Tak Tak Tak NIE
Boeinga Automatyczny pojazd transferowy [ wymagane wyjaśnienie ] Delta IV [ wymagane wyjaśnienie ] Arianespace , EADS Astrium [ potrzebne wyjaśnienie ] ? NIE Tak NIE
PlanetaPrzestrzeń Pojazd do transferu orbitalnego Atena III Alliant Techsystems , Lockheed Martin NIE NIE Tak NIE
SpaceHab ARCTUS Atlas V Lockheed Martin Tak Tak Tak NIE
Rakietowy Kistler K-1 K-1 Nauki orbitalne Tak Tak NIE NIE
Venturer Aerospace S-550 (statek kosmiczny) Sokół 9 SpaceX Tak NIE NIE NIE
SpaceDev Marzyciel Atlas V Lockheed Martin Tak Tak ? NIE
t/Przestrzeń Pojazd do przenoszenia załogi Szybki zasięg AirLaunch Tak Tak ? NIE
Constellation Services International („CSI”) Postęp Sojuz RKK Energia ? NIE ? NIE
Lockheed Martin ATV , pojazd transferowy H-II Atlas V EADS Astrium , JAXA ? NIE ? NIE
PanAero Space Van [ potrzebne źródło ] Kosmiczny Van ? NIE ? NIE
Systemy kosmiczne/Loral Kosmiczny holownik Pojazd startowy Aquarius Constellation Services International ? NIE ? NIE
Adwentowe usługi uruchamiania [ potrzebne źródło ] ? ? ? NIE ? NIE
Exploration Partners [ potrzebne źródło ] ? ? ? NIE ? NIE
Odyssey Space Research [ potrzebne źródło ] ? ? ? NIE ? NIE
Laboratoria Thortek [ potrzebne źródło ] ? ? ? NIE ? NIE
Systemy Triton [ potrzebne źródło ] ? ? ? NIE ? NIE

Komercyjne usługi zaopatrzenia

Główny artykuł: Komercyjne usługi zaopatrzenia
W maju 2012 roku SpaceX zakończył ostatnią misję demonstracyjną.
Gwiazdozbiór Łabędzia

22 grudnia 2008 r. NASA oświadczyła, że ​​​​omówi wybór kontraktu na świadczenie komercyjnych usług uzupełniania ładunków dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. NASA ogłosiła przyznanie kontraktów zarówno SpaceX , jak i Orbital Sciences Corporation na konferencji prasowej 23 grudnia 2008 r. Kontrakty obejmują co najmniej 20 misji, 12 misji dla SpaceX (1,6 miliarda dolarów) i 8 misji dla Orbital Sciences (1,9 miliarda dolarów) . PlanetSpace złożyło protest do Government Accountability Office po otrzymaniu od NASA podsumowania wyniku przyznania nagrody. 22 kwietnia 2009 GAO publicznie wydało decyzję o odrzuceniu protestu.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Commercial_Orbital_Transportation_Services&oldid=1123776251 ”