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 2012年5月25日、ドラゴン1号C102がISSに接近中 | |
| 名前 |
|
|---|---|
| ミッションタイプ | ISS補給 |
| オペレーター | スペースX |
| コスパーID | 2012-027A |
| SATCAT番号 | 38348 |
| ミッション期間 | 9日7時間57分 |
| 宇宙船の特性 | |
| 宇宙船 | ドラゴン1 C102 |
| 宇宙船の種類 | ドラゴン1 |
| メーカー | スペースX |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 2012年5月22日 07:44:38 UTC [1] |
| ロケット | ファルコン 9 v1.0 ( B0005 ) |
| 発射場 | ケープカナベラル、SLC-40 |
| ミッション終了 | |
| 廃棄 | 回復した |
| 着陸日 | 2012年5月31日 15:42 UTC |
| 着陸地点 | 北緯26°55′12″ 西経120°42′00″ / 北緯26.92000° 西経120.70000° / 26.92000; -120.70000 [2] |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地球中心 |
| 政権 | ローアース |
| 傾斜 | 51.6° |
| ISSへの停泊 | |
| 停泊港 | ハーモニー の最低点 |
| 停泊日 | 2012年5月25日 16:02 UTC |
| 出港日 | 2012年5月31日 08:07 UTC |
| RMSリリース | 2012年5月31日 09:49 UTC |
| 停泊時間 | 5日16時間5分[3] |
| |
SpaceX COTSデモフライト2（COTS 2 ）は、 Dragon C2+としても知られ、 SpaceXの無人貨物ドラゴン宇宙船の2回目のテスト飛行でした。2012年5月に、同社の2段式ファルコン9ロケットの3回目の飛行で打ち上げられました。この飛行は、商業軌道輸送サービス（COTS）プログラムにおける2回目のドラゴン実証ミッションとして、NASAからの資金提供契約に基づいて実施されました。COTSプログラムの目的は、国際宇宙ステーション（ISS）の貨物補給のための商業的な供給源を開発し、実証することです。Dragon C2+宇宙船は、スペースシャトルプログラムの終了以来、ISSを訪れた最初のアメリカの宇宙船でした。また、他の宇宙船とランデブーして結合した最初の商業宇宙船でもありました。[4]
当初、C2+ ミッションの目的は 2 つの別々のミッションで達成される予定でした。ドラゴン C2 は ISS をフライバイし、ランデブー操作とステーションとの通信を練習してから地球に帰還する予定でした。2 番目のミッションであるドラゴン C3 は、ステーションに停泊する最初のミッションになる予定でした。2011 年 7 月、NASA は 2 つのミッションの目的を組み合わせることを暫定的に承認しました。2011 年 12 月、NASA は正式に COTS 2 と 3 のミッションをドラゴン C2+ 飛行に統合することを承認しました。打ち上げは数回延期され、最後の延期は 2012 年 5 月 19 日に発生しました。これは、打ち上げ直前の 1 秒で打ち上げが中止されたためです。
ドラゴンC2+は、2012年5月22日にケープカナベラルから打ち上げられ、ミッションの最初の3日間でCOTS 2の目的がすべて達成された。ミッションのCOTS 3フェーズは、ドラゴンが再びISSとランデブーし、カナダアーム2を使用して捕捉された5月25日に始まった。その日のうちにロボットアームを使用してステーションに係留された。ドラゴンはほぼ6日間滞在し、その間に宇宙飛行士は貨物を降ろし、その後地球行きの貨物をドラゴンに再積載した。5月31日、ドラゴンはISSから分離され、カプセルはカリフォルニア沖の太平洋に着陸して回収された。ミッションのすべての目的が成功裏に達成され、ファルコン9-ドラゴンシステムは、商業補給サービスプログラムの下でISSへの定期的な貨物輸送ミッションを開始するための認定を受けた。
歴史
NASAとSpaceXは2006年8月18日にCOTS貨物補給サービスの契約を締結した。[5] [6]この契約では、COTSフェーズ1の実証プログラムの下で3回の試験飛行が求められていた。[7]最初のCOTSミッションであるCOTSデモフライト1は、ドラゴンカプセルが軌道から無事回収された2010年12月8日に無事完了した。このミッションの成功により、SpaceXはNASAに、ドラゴン宇宙船がISSに接近するが約10km離れた場所に留まるCOTS 2 ISSフライバイ飛行と、ISSに停泊するCOTS 3飛行を組み合わせるよう依頼した。[7] 2011年7月15日の会議で、NASAは2つのCOTSミッションを統合して、プログラムを2012年の運用補給ミッション段階に加速することを暫定的に承認しました。[8] 12月9日、NASAはCOTS 2と3のミッションを統合して、改名されたドラゴンC2+飛行を正式に承認しました。[9] [10]
ファルコン9ロケットは、2011年7月にフロリダ州ケープカナベラルにあるスペースXの施設、発射施設40（LC-40）に到着した。 [11]このミッションのドラゴン宇宙船は、2011年10月23日に発射場に到着した。[12] 2012年3月1日、ウェットドレスリハーサル（WDR）と呼ばれる燃料カウントダウンテストが、COTS 2ミッションのために無事完了した。[13] 4月16日、NASAによる飛行準備レビュー（FRR）が完了し、4月30日の打ち上げは実行可能であると発表された。[13] [14]レビューの後、スペースXは、飛行ソフトウェアのテストに関する問題が継続しているために打ち上げを延期すると発表し、次の大きなミッションのマイルストーンは、4月30日のファルコン9の静的点火エンジンテストの成功であった。 [15] NASAは5月11日にドラゴンの飛行ソフトウェアを承認し、[16] 5月17日、ミッションは最終的な打ち上げレビューに合格し、ファルコン9/ドラゴンは打ち上げの準備のために発射台に設置されました。[17] 5月19日の最初の打ち上げ試行は、ファルコン9のエンジンの1つに圧力の問題があったため、T-00:00:00.5に中止されました。[18]燃料効率上の理由から、打ち上げウィンドウはほぼ瞬間的であり、ISSへの結合を試みる前にドラゴン宇宙船を認証するために必要な追加の操作による燃料消費制限のために誤差の余地がほとんどありませんでした。[19]ドラゴンの打ち上げウィンドウはもっと長くすることもできましたが、結合前のテストのため、ISSを捕まえるために必要な追加の燃料は安全マージンを超えていた可能性があります。[20] [21]
当初の計画
当初のドラゴンの試験計画では、C2+の代わりにC2とC3のミッションが飛行される予定だった。C2はISSとランデブーするが、ミッションの捕獲と結合部分は実行しない予定だった。3回目の試験飛行は、ドラゴンがISSに結合した最初のミッションとなる予定だった。2011年7月15日のスペースXとNASAの関係者との会議の後、ファルコン9の2回の打ち上げが成功し、スペースシャトルが最近退役したため、COTS 3のミッション目標は、提案されていたCOTS 2のデモ飛行と暫定的に統合された。[22]
2011年12月9日、NASAは正式に2つのミッションの統合を承認し、最初の打ち上げ日を2012年2月7日に設定した。 [23] 2012年12月から5月にかけて数回の遅延が発生したが、これは主にSpaceXがハードウェアとソフトウェアのさらなるテストを行う必要があったためである。[10] Dragon C2+ミッションは5月22日にケープカナベラル発射施設40（SLC-40）から無事に打ち上げられた。[24]同ミッションはCOTS 2ミッションの目的をすべて達成し、その後ISSに結合してCOTS 3ミッションの目的をすべて達成した後、5月31日にカリフォルニア沖の太平洋に無事着水した。[25] 2012年5月のDragon C2+飛行中にすべてのCOTS目的が達成されたため、COTS Demo Flight 3は不要になった。[26]
ミッションタイムライン
飛行1日目、打ち上げ（5月22日）
打ち上げは2012年5月22日03:44 EDT（07:44 UTC）に行われた。[27]ファルコン9が夜間に打ち上げられたのはこれが初めてであった。[28]打ち上げ後、約180秒でメインエンジンが停止し、第1段の分離が始まった。ステージ分離後、第2段が点火された。[20]その後、ドラゴンのノーズコーンが切り離された。[20]そして、飛行開始から約9分後、第2段エンジンが停止し、ドラゴン宇宙船から分離された。[20]ドラゴン宇宙船は、飛行開始から約13分後に太陽電池パドルの展開に成功した。[20] [29]
COTS 2の初期テストはこの飛行セグメントで始まり、ドラゴンはグローバル・ポジショニング・システム衛星を使用して位置を特定し、絶対GPS（AGPS）システムのテストを実施した。[19]次に、ドラゴンは、グラップル固定具と相対ナビゲーションセンサー、熱画像装置、LIDARベースのDragonEyeを収容するベイドアを開けた。 [30]これらのセンサーのチェックアウトが完了した後、ドラゴンは、最初はドラコエンジンの連続噴射で、次にパルス噴射で、接近中に中止する能力を実証した。[30]その後、自由漂流のデモンストレーションが始まり、通常は軌道を修正するスラスタを使用せずに宇宙船が自由に浮遊することができた。[19] [30]
飛行2日目（5月23日）
飛行2日目、ドラゴンは「高度調整」噴射（HA-1）と「共楕円」噴射（CE-1）と呼ばれる一連のスラスタ噴射を開始した。[19] [ 30] [a] CE-1噴射はドラゴンの軌道特性を変更し、地球の周りの円軌道に配置した。[19] [30] HA-1噴射は翌日のランデブーデモンストレーションに備えて、ドラゴンの高度をISSの下数キロメートル以内に上げた。[32]
飛行3日目（5月24日）
飛行3日目、ドラゴンは07:58 UTCに高度調整バーン2 (HA-2) を実行し、ISSの約10 km (6.2 mi) の「通信ゾーン」内に接近した。[33] [34] 08:43 UTC、共楕円バーン2 (CE-2) により 軌道がISSとほぼ同じ平面に上昇し、ISSの下2,500 m (8,200 ft) 以内に接近した。[34] [35]この「フライアンダー」中に、ドラゴンはCOTS超高周波通信ユニット (CUCU) を使用してステーションとの通信を確立した。[34]ドラゴンは相対GPS (RGPS) システムのテストを実施した。これは宇宙船と宇宙ステーションの相対位置を使用して位置を特定するシステムである。[36] [37]また、キューポラモジュールに搭載されたクルーコマンドパネル（CCP）を使用して、第31次長期滞在クルーはドラゴンと簡単にやり取りし、フライアンダーを監視し、午前11時（ UTC）の直前にドラゴンにストロボライトを点灯するようにコマンドを送った。[37]午前11時25分頃、 ドラゴンはISSに最も接近した。[37]フライアンダーが完了すると、ドラゴンはスラスタを噴射して、7〜10km（4.3〜6.2マイル）の距離で、レーストラックのような楕円パターンでステーションの前、上、そして後ろをループし始めた。[34]ドラゴンは、午前11時57分（UTC）にその日の最後の噴射を行い、 ISSから離れ、翌日のステーションとの再ランデブーに備えた。[37]ドラゴンがステーションの付近を通過した後、NASAは4日目に結合を承認し、COTS2の当初のミッション要件がすべて満たされたことを示唆した。[38] [39]
飛行4日目（5月25日）
飛行4日目に、ドラゴンはHA-3およびCE-3スラスタ噴射を実行し、再びステーションの2.5km（1.6マイル）下に到達した。[40]その後、 NASAのヒューストンミッションコントロールチームは、スペースXに別の一連の噴射を実行することを許可し、ドラゴンをステーションから1,400メートル（4,600フィート）以内に移動させた。[40]ヒューストンミッションコントロールで別の決定が下され、ドラゴンはステーションから250メートル（820フィート）に移動した。[41]この時点で、COTS 3デモンストレーション目標が始まった。[40]ドラゴンのDragonEyeシステムは、LIDAR画像とサーマルイメージャーを比較することにより、位置と速度が正確であることを実証し、確認した。[40]一連のチェックアウト操作が開始された。カリフォルニア州ホーソーンのスペースXフライトコントロールチームは、宇宙船を待機位置からステーションに接近するように指示した。[40]宇宙船はステーションの下250メートルから220メートル（820フィートから720フィート）まで移動しました。[40]その後、乗組員はコマンドパネルを使用してドラゴンに後退を指示し、宇宙船は待機地点まで戻りました。[40]このテストにより、ドラゴンのISSまでの距離が正確であること、および飛行管制チームが宇宙船の加速とブレーキが予想どおりに機能していることを確認しました。[40]宇宙船は250メートル（820フィート）で待機パターンにあり、ドラゴン飛行チームは再び宇宙船にステーションへの接近を指示しました。[40] 220メートル（720フィート）の位置で、乗組員は宇宙船に待機を指示しました。[40]
ヒューストンでもう一つの決定が下され、ドラゴンは軌道上の複合施設との衝突を防ぐためにステーションの周囲200メートル（660フィート）の仮想領域であるキープアウトスフィア（KOS）に入ることを許可された。[42]さらに2回の予定外の停止が発生した。1回目はLIDARをさらに検証するために150メートル（490フィート）で、最後にSpaceXがLIDARを再構成するために70メートル（230フィート）で停止した。 [43] JAXA JEMモジュールの外部施設（EF）からの迷光反射がLIDARに干渉を引き起こした。[41] SpaceXは反射を排除するためにLIDARの視野を狭めることを決定した。[43]
ドラゴンはステーションから30メートル（98フィート）の位置に進み、自動的に停止して待機した。[43]再度の決定が下され、ドラゴンは9メートル（30フィート）のキャプチャポイントの位置に進んだ。[43]最終決定が下され、ヒューストンのミッションコントロールチームは乗組員にドラゴンを捕獲することを通知した。[43]その時点で、キューポラモジュールから、第31次長期滞在乗組員のドン・ペティットはステーションの移動式サービスシステム（カナダアーム2 ）を使用して、西オーストラリア 上空で13時56分（UTC）にドラゴン宇宙船に手を伸ばして掴んだ。[44]捕獲後、ペティットはISSのCAPCOMであるメーガン・マッカーサーに冗談交じりに「ドラゴンの尻尾を掴んだようだ。このシミュレーションは本当にうまくいったと思う。方向転換して本番を迎える準備はできている」と語った。[42]ペティットは、同僚の乗組員アンドレ・カイパースの助けを借りて、ドラゴンを誘導し、 16:02 UTCにハーモニーモジュールの地球に面した共通結合機構に結合させました。[45]
飛行5日目およびミッションの残り期間（5月26日から31日）
飛行5日目、ドラゴン内部の空気の質を評価した後、乗組員は東部夏時間05:53（協定世界時09:53 ）にドラゴンとステーション間のハッチを開けた。[46]ペティットとロシアの宇宙飛行士でステーションの司令官であるオレグ・コノネンコはドラゴンに入った最初の乗組員だった。[47]彼らは防護ゴーグルと呼吸マスクを着用してカプセル内の空気が安全であることを確認するためのさらなるテストを行った。実際安全だったが、ペティットは「内部は真新しい車のようなにおいがする」と述べた。[48]
ドラゴンは約6日間宇宙ステーションに係留され、宇宙飛行士が貨物を降ろす時間を与えた。[49]その後、地球行きの貨物を再び積み込んだ。[50] 5月27日、ヒューストンのミッションコントロールによって制御されている間、デクスターはドラゴンのトランクの調査に使用された。[51]
ステーションでの最終日である5月31日、乗組員は05:49 EDT（09:49 UTC）にカナダアーム2を使用してドラゴンをハーモニーから切り離した。 [3]アームはドラゴンをステーションから約10メートル（33フィート）離れた場所に移動させ、解放した。[3]次にドラゴンは一連のエンジン燃焼を実行し、ステーションの周辺から離れる軌道に乗せた。[52]その後、ヒューストンのミッションコントロールは、ドラゴンが複合施設から安全な経路上にあることを確認した。[52]スペースXはドラゴンにベイドアを閉じるように指示し、ドラゴンがステーションを離れてから約4時間後、9分間の軌道離脱燃焼を開始した。[36]ドラゴンカプセルはトランクを切り離し、地球の大気圏に再突入し始めた。[52]再突入の大部分の間、耐熱シールドがそれを保護し、高度が十分低くなったときに2つのドローグパラシュートが展開され、続いて3つのメインパラシュートが展開された。[53]ドラゴンカプセルは、東部夏時間11時42分（協定世界時15時42分）頃、バハ半島 から約900km（560マイル）離れた太平洋に着水し、スペースXが雇った請負業者であるアメリカンマリンの小規模な回収船団によって回収された。[54] [55] [56]
ミッション後のカプセルの旅
6月5日、ドラゴン宇宙船はロサンゼルス港に到着し、トラックでテキサス州マクレガーに輸送された。[57]そこで有毒な操縦用燃料が取り除かれ、6月13日、積荷はNASAの所有物となった。[58]その後、積荷は更なる処理のためヒューストンのジョンソン宇宙センターに輸送された。 [58] 2012年7月18日、COTS 2ドラゴンはワシントンDC歴史協会ビル前のテント内で招待客に一時的に公開された。[59] 2012年9月7日、スペースXの取締役会メンバーであるスティーブ・ジャーベットソンは、C2+カプセルがマクレガーで飛行後分析を受けていると報告した。[60] 2012年後半、ドラゴン宇宙船はカリフォルニア州ホーソーンに輸送される予定であった。[58]飛行後の記者会見で、スペースXのCEO兼CTOであるイーロン・マスクは、カプセルに関する明確な計画はないが、アメリカ国内を周遊するツアーに参加してみたいと述べた。[61]カプセルは、カリフォルニア州ロサンゼルスで開催された2013 Electronic Entertainment Expoで6月11日から13日まで展示された。 [62] [63]歴史的なドラゴンC2+カプセルは、最終的にスペースX本社の天井から吊り下げられ、常設展示された。
2012年8月23日、NASAはSpaceXとそのファルコン9ドラゴンシステムが貨物輸送契約を開始するための認定を受けたと発表した。[64] 16億ドルの契約には少なくとも12回の補給ミッションが含まれている。[65]最初の飛行は2012年10月7日に打ち上げられた。
ペイロード
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与圧部は、食料、水、衣類、貨物バッグ、コンピュータハードウェア、ナノラックモジュール9（学生実験および科学機器）、その他のさまざまな貨物を含む525kg（1,157ポンド）の貨物をISSに運びました。[66] [67]このミッションでは、与圧されていない貨物は運ばれませんでした。[68]
打ち上げ後に公表された貨物目録には、第2段の上部に取り付けられた小さな容器に、マーキュリー計画の宇宙飛行士ゴードン・クーパーや、1960年代のテレビ番組「スタートレック」でスコッティを演じた俳優ジェームズ・ドゥーハンを含む300人以上の1グラムの遺灰が入ったことが予告なく追加されていた。 [69]遺骨は、過去にスペースXのファルコン1打ち上げロケットで埋葬用容器を運んだことがある会社、セレスティスによって半ば秘密裏に運ばれた。 [70]第2段と埋葬用容器は、ドラゴンC2+が投入された最初の軌道上に残り、[71] 1か月後に地球の大気圏で燃え尽きた。[72]
地球への帰還の際、ドラゴンは665kg（1,466ポンド）相当の加圧貨物を地球に持ち帰った。貨物には、実験サンプル、実験ハードウェア、ISSのシステムハードウェア、船外活動ユニットハードウェアが含まれていた。[66] [73]ドラゴンが持ち帰った実験の1つは、NASAのグレン研究センターが管理する剪断履歴伸長レオロジー実験（SHERE）だった。[74] SHEREは、ポリマー流体に対する回転応力の影響を調査した。[74] SHEREからのアイテムには、ツールボックス、流体モジュール、収納トレイ、ケーブル、キーボード、科学データ記録が含まれていた。[74]ドラゴンとともに持ち帰られた別の実験は、マルチユーザー液滴燃焼装置（MDCA）と燃焼統合ラック流体および燃焼施設（CIR）だった。[74]帰還飛行では、660kg（1,460ポンド）の加圧貨物を運ぶ予定だった 。
このミッションの最後に帰還したもう一つの実験は、アルミニウム合金棒の微小重力実験を研究した材料科学研究ラック（MSRR）でした。[74] MSRRから帰還したのは、SETA-2とMSL-CETSOLおよびMICAST研究で金属棒に対して行われた熱および真空の研究のカートリッジでした。[74]
当初、スペースXはドラゴンから2つの二次ペイロード衛星を打ち上げ後72時間以内に打ち上げる予定だったが[75]、2011年12月28日にスペースXとオーブコムはドラゴンC2+の飛行計画から衛星の展開を削除する改訂スケジュールを発表した。[76]
遅延
COTSデモフライト2は2010年には実施される予定だったが、SpaceX社内の問題で延期され、その後NASAの問題で2011年に延期された。[77]マニフェストの計画通り、COTS 2は2011年6月に飛行する予定だった。[9] 2011年後半まで延期され、その後8月にロシアのプログレス44貨物補給船が故障したためさらに延期された。この事故により、11月中旬にISSを一時放棄せざるを得なかった。[78]もう1つの遅延は、ISSの係留手順のために2人のISS要員が訓練され、その手順に対応できる必要があるためだった。2011年12月初旬には、ドラゴンを係留する訓練を受けた人は1人しかいなかった。[79]打ち上げ日は次のように変更された。2011年6月6日、10月8日、11月30日、12月19日、[80] 2012年1月7日、4月30日、5月7日。[80]
ケープカナベラル宇宙基地での打ち上げスケジュールが忙しく、また国際宇宙ステーションへの他のミッションもあったため、NASAとスペースXは3月中旬まで4月30日の打ち上げを発表しなかった。[81] [82]スペースXは結合を制御するコンピュータコードについてさらなるテストを必要としたため、4月23日に再度の延期が発表され、打ち上げは5月7日午前9時38分（東部夏時間、協定世界時午後1時38分 ）に延期された。[83] [84] NASAからも更なる延期が発表され、打ち上げは5月中に延期された。[83] 5月4日、新たな打ち上げ予定日は5月19日午前4時55分（東部夏時間、協定世界時午前8時55分）に設定された 。打ち上げは名目上は進行したが、エンジン番号5の圧力が許容範囲外まで上昇したため、T−00:00:00.5に自動的に中止された。[85]修理後、打ち上げ日は5月22日午前3時44分（東部夏時間、協定世界 時午前7時44分）に設定され、さらに長い遅延が必要になった場合の予備日として5月23日午前3時22分（東部夏時間、協定世界時午前7時22分 ）が設定されました。[20]
打ち上げの試み
ギャラリー
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2011 年 10 月 23 日、LC-40 の SpaceX 格納庫にある COTS 2 ドラゴン カプセル。 -
2012 年 4 月 4 日、SpaceX の技術者が LC-40 で COTS 2 Dragon に貨物を積み込む。 -
宇宙飛行士のドナルド・ペティット（手前）とアンドレ・カイパースは、2012年4月11日にISS内でのシミュレーションでドラゴンの格闘を練習している。 -
2012 年 4 月 26 日にトランク ポンツーンを設置したドラゴン。 -
2012 年 5 月 18 日、打ち上げ準備のため発射台に垂直に立つファルコン 9/ドラゴン。 -
2012 年 5 月 19 日 05:00 EST 頃の発射台にて (自動中止から 5 分後)。ストロングバックが再適用されています。 -
ファルコン 9、フライト 3、2012 年 5 月 22 日の打ち上げ (ビデオ)。
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ドラゴン C2+、飛行 4 日目、2012 年 5 月 25 日に ISS に結合。
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2012年5月27日、デクスターがドラゴンのトランクを検査している -
2012 年 5 月 29 日、ドラゴン号内でポーズをとる遠征隊 31 号。 -
2012 年 6 月 13 日にテキサス州マクレガーで回収されたドラゴン C2+ カプセル。 -
ISSに係留されたドラゴンの想像図
参照
注記
- ^ 高度調整噴射はドラゴン宇宙船の高度を変えるスラスタ噴射であり、共楕円噴射はその形状を変える。「共楕円軌道は、共平面かつ共焦点の2つの軌道として定義できます。共楕円軌道の特性は、軌道内のどこに位置しているかに関係なく、一直線に並んだ半径ベクトル間の大きさの差がほぼ同じであることです。このため、および他の理由から、共楕円軌道はランデブーに役立ちます。」[31]
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文献
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 Dragon C2+に関連するメディアがあります。
- NASA の COTS デモ 2 ページ
- SpaceX COTS デモ C2+ ミッション概要
- COTS デモ 2 ミッション目標
- ドラゴンがISSに係留されるビデオ
- ISSの乗組員がハッチを開けるビデオ
- ドラゴンがISSから切り離される映像
- 着陸直前のドラゴンカプセルのビデオ