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クルードラゴン デモ2（正式名称はクルー デモ2、スペースX デモ2、またはデモンストレーション ミッション2）[ a ]は、クルードラゴン宇宙船の初の有人試験飛行でした。エンデバーと名付けられたこの宇宙船は、2020年5月30日にファルコン9ロケットで打ち上げられ[ 7 ] [ 11 ] [ 12 ]、NASAの宇宙飛行士ダグ・ハーレーとボブ・ベンケンを国際宇宙ステーションに運びました。これは、2011年のスペースシャトル最終ミッション以来、米国から打ち上げられた初の有人軌道宇宙飛行であり、商業プロバイダーによって運用された初の宇宙飛行でした。[ 13 ] Demo-2 は、1982 年のSTS-4以来、米国から打ち上げられた初の 2 人乗り軌道宇宙飛行でもありました。Demo -2 は、 SpaceX のハードウェアを使用した有人宇宙飛行運用の検証を完了し、宇宙船の有人認証を取得しました。 [ 14 ] [ 15 ]これには、軌道上でのクルー ドラゴンの能力の宇宙飛行士によるテストが含まれます。[ 15 ]
ドッキングはクルードラゴンによって自律的に制御されたが、手動介入が必要になった場合に備えて飛行クルーによって監視された。[ 16 ]宇宙船は打ち上げから19時間後の2020年5月31日に国際宇宙ステーションにソフトドッキングした。ソフトキャプチャの後、12個のフックが閉じられ、11分後にハードキャプチャが完了した。[ 5 ]ハーレーとベーンケンは62日間、第63次長期滞在クルーと共に作業し、ベーンケンは仲間のアメリカ人宇宙飛行士クリス・キャシディと共に、日本の貨物船によって運ばれてきたバッテリーを交換するために4回の船外活動を行った。エンデバーは2020年8月1日にステーションから自律的にドッキング解除し、13時間後に宇宙飛行士を地球に帰還させた。これは1975年以来の宇宙飛行士による初の海上着陸だった。[ 17 ]
2011年にスペースシャトル計画が終了した後、NASAはもはや人間を宇宙に送ることができる宇宙船システムを持っていなくなりました。その結果、宇宙飛行士をロシアのソユーズ宇宙船に乗せて国際宇宙ステーション（ISS）に送ることを余儀なくされ、宇宙飛行士1人あたり最大8,000万米ドルの費用がかかりました。代替案として、NASAはSpaceXなどの民間企業と商業乗員輸送プログラムについて契約を結びました。これは、定期運用が開始されればソユーズよりも50%費用が安くなると予想されています。[ 18 ]打ち上げまでに、NASAはドラゴン2の開発に総額31億米ドルを拠出しました。[ 19 ]デモ2ミッションは、NASAが定期的な有人宇宙飛行を認定する前のSpaceXの最後の主要なテストでした。[ 13 ]それ以前に、SpaceXはISSに20回の貨物ミッションを送っていましたが、有人ミッションは一度も送ったことがありませんでした。[ 19 ]ボーイングは、 NASAの同じ取り組みの下で、有人軌道宇宙飛行に別途取り組んでいた。 [ 13 ]
ダグ・ハーレーとボブ・ベンケンは、2018年8月3日に主要クルーとして発表された。[ 20 ]両宇宙飛行士はスペースシャトル計画のベテランであり、[ 21 ]デモ2飛行は両者にとって3回目の宇宙飛行だった。このミッションの主任飛行管制官はゼブロン・スコビルだった。[ 22 ]
NASAの宇宙飛行士キェル・リンドグレンは、この飛行の唯一のバックアップクルーメンバーであり、ハーレーとベーンケン両方のミッションのバックアップを務めた。[ 23 ]
ミッションの記章は、宇宙船司令官ハーレーの甥であるミネソタ州ブレナード出身のアーティスト、アンドリュー・ナイバーグによってデザインされた。 [ 24 ]記章には、商業乗員輸送プログラム、ファルコン9、クルードラゴン、NASAの「ミートボール」記章の赤いシェブロンのロゴが描かれている。また、アメリカ国旗とISSのグラフィック表現も描かれている。NASA 、SPACEX、FIRST CREWED FLIGHT、DM-2の文字が宇宙飛行士の姓とともに縁に印刷されている。記章の輪郭はクルードラゴンカプセルの形をしている。[ 25 ]
エンデバーの打ち上げに使用されたファルコン9ロケットにはNASAの「ワーム」のエンブレムが描かれており、このロゴが1992年に廃止されて以来、公式に使用されたのはこれが初めてだった。[ 26 ] NASA TVとメディアによる打ち上げ報道は「Launch America」というブランド名で、独自のロゴが使用された。[ 27 ] [ 28 ]
SpaceXのワッペンには、同社の宇宙服の上部が描かれており、ヘルメットのシールドには国際宇宙ステーション（ISS）と北アメリカ大陸が、白い星はケープカナベラルの打ち上げ場所を示している。宇宙服の後ろにはアメリカ国旗があり、エンブレムの黒い縁取りの周りには「SPACEX DRAGON」と「NASA DEMO-2」が白で書かれ、下部には2人の宇宙飛行士の名前が記されている。2人の名前の間にはクローバーの葉が描かれている。
NASAは、試験飛行における乗員喪失（LOC）の確率を276分の1と算出し、商業乗員プログラムの要件閾値である270分の1を上回った。276分の1という数値には、クルードラゴン 宇宙船が宇宙ステーションにドッキングした後、微小隕石や軌道デブリ（MMOD）による損傷を探すために軌道上でクルードラゴン宇宙船を検査するなど、リスクを軽減するための対策が含まれている。NASAは、クルードラゴンが計画通りに宇宙ステーションに到達せず、乗員が安全に地球に帰還するシナリオをカバーし、ミッション喪失（LOM）の全体的なリスクを60分の1と見積もった。[ 29 ]
クルードラゴン デモ2ミッションは、当初、2名の乗員を乗せて国際宇宙ステーション（ISS）への14日間の試験ミッションを行う商業乗員プログラム契約の一環として、2019年7月に打ち上げられる予定でした。 [ 30 ] [ 20 ]クルードラゴン デモ1ミッションのクルードラゴンカプセルは、飛行中の緊急脱出試験に予定されていた前に、2019年4月20日にスーパードラコスラスタの静止燃焼試験中に破壊されました。[ 31 ] [ 32 ] SpaceXは、この異常の原因を、高圧ヘリウムラインに酸化剤が漏れ、それが固化してバルブを損傷したコンポーネントにたどりました。その後、別の異常を防ぐためにバルブは破裂板に交換されました。[ 33 ] 2020年1月19日、クルードラゴンカプセルは飛行中の緊急脱出試験を成功裏に完了しました。[ 34 ] NASA長官のジム・ブライデンスタインは2020年4月9日、最終的なパラシュート試験、データレビュー、進行中のCOVID-19パンデミックによる大きな影響を回避できる訓練スケジュールが完了すれば、宇宙飛行士がスペースXのクルードラゴン宇宙船で2020年5月末か6月初めにISSに飛行できると「かなり確信している」と述べた。[ 35 ]
2020年4月17日、NASAとSpaceXは打ち上げ日を2020年5月27日と発表した。[ 15 ]クルードラゴンの到着により、宇宙ステーションの乗組員は3人から5人に増えることになる。ボブ・ベンケンとダグ・ハーレーは、数ヶ月間ISSの乗組員として任務を遂行し、実験を行う予定だった。ハーレーとベンケンは、宇宙ステーションで2～3ヶ月間生活し、作業した後、ケープカナベラルの東の大西洋に着水して地球に帰還する予定だった。[ 15 ] [ 35 ] NASA長官のジム・ブライデンスタインは、宇宙ファンに対し、打ち上げを見るためにケネディ宇宙センターへ行かないよう呼びかけ、代わりにテレビやオンラインで打ち上げを見るよう求めた。ブライデンスタインは、作業員のSARS-CoV-2への曝露を軽減するため、メンテナンスチームがまとまったシフトで作業していると説明した。[ 36 ] 2020年5月1日、SpaceXはMark 3パラシュートシステムの実証に成功し、ミッション承認の重要なマイルストーンとなった。[ 37 ]クルードラゴンデモ2は、COVID-19パンデミックのため、ケネディ宇宙センタービジターコンプレックスに一般の人が立ち会わない、米国初の有人宇宙飛行ミッションとなった。[ 38 ]ミッションが以前に延期されたため、ビジターコンプレックスは2020年5月28日にオープンし、打ち上げを一般公開できる人数は制限された。入場券はほぼすぐに売り切れた。[ 39 ] COVID-19パンデミックのため卒業式に出席できなかった2020年卒業生をはじめとする一般の人々を巻き込むため、NASAとSpaceXは学生と卒業生にISSに送る写真の提出を呼びかけた。[ 40 ]
ベーンケンとハーレーは、打ち上げ準備のため、2020年5月20日にケネディ宇宙センターに到着した。2020年5月21日、ファルコン9ロケットが発射台に運び出され、2020年5月22日には静止燃焼試験が実施された。これは打ち上げ前の重要な節目となった。[ 41 ]このミッションでは、テスラ モデルXを使用してハーレーとベーンケンをLC-39Aまで輸送した。[ 42 ]
アメリカ宇宙軍第45気象飛行隊によるドラゴンクルーデモ2の公式打ち上げ天気予報では、2020年5月27日20時33分33秒UTCの当初の打ち上げ時刻に対して、好条件となる確率は50%と予測されていた。熱帯低気圧ベルタによる雷雨と小雨のため、打ち上げはT-16分53秒で中止された。[ 43 ] [ 44 ] 2回目の打ち上げも好条件となる確率は50%だったが、成功し、2020年5月30日19時22分45秒UTCに行われた。[ 45 ] [ 46 ]他の打ち上げウィンドウは、2020 年 5 月 31 日 19:00:07 UTC で好条件となる確率が 60%、2020 年 6 月 2 日 18:13 UTC で好条件となる確率が 70% であった。[ 47 ] [ 48 ]
注：時刻は発射地点の現地時間（東部夏時間）です。
最初の打ち上げ試みが中止されてから3日後、クルードラゴン・エンデバーは2020年5月30日19時22分45秒（UTC）にケネディ宇宙センターの39A発射台からファルコン9ロケットに搭載されて打ち上げられた。 [ 50 ] [ 51 ]第1段ブースター（シリアル番号B1058 ）は、大西洋に事前に配置されていた浮体式バージ「Of Course I Still Love You」に自律的に着陸した。 [ 52 ]ドナルド・トランプ大統領とマイク・ペンス副大統領は、妻とともに2020年5月27日の打ち上げ試みを見るためにフロリダ州のケネディ宇宙センターを訪れ、 [ 53 ] 2020年5月30日の打ち上げのために再び訪れた。[ 48 ] [ 54 ]打ち上げのライブストリームはNASAのフィードで300万人がオンラインで視聴し、[ 55 ] SpaceXのフィードは410万人の視聴者でピークに達した。 NASAは、約1000万人がさまざまなオンラインプラットフォームで視聴し、約15万人がフロリダの宇宙海岸に集まったと推定している[ 56 ]。テレビで視聴した人数は不明である[ 55 ] 。
ハーレーとベーンケンはファルコン9を「非常に純粋な飛行機械」と表現し、スペースXのマーリンエンジンの乗り心地はスペースシャトルの固体ロケットブースターよりもはるかにスムーズだと述べた。ハーレーは、マーリン真空上段エンジンはスペースシャトルのメインエンジンよりも荒々しく、「まるで未舗装の道を高速で運転しているような感じ」だと述べた。[ 57 ]彼らは打ち上げ直後にクルードラゴンカプセル206号の名前をエンデバーと発表し、宇宙飛行士が宇宙船に名前を付けるというマーキュリー、ジェミニ、アポロ計画の伝統を復活させた。[ 58 ]これは、1986年に破壊されたスペースシャトル・チャレンジャーの後継として1991年に建造されたスペースシャトル・エンデバー[ 59 ]と、1971年のアポロ15号ミッションで使用されたアポロ司令船および機械船に続く、 3番目のエンデバーと名付けられたアメリカの宇宙船だった。 [ 60 ]ハーレーは、彼とベーンケンの最初の宇宙飛行がどちらもスペースシャトル・エンデバーだったため、エンデバーを選んだと述べた。[ 6 ]
乗組員はそれぞれ家族からおもちゃを持参した。アパトサウルスの恐竜「トレマー」とタイのぬいぐるみだ。過去の宇宙ミッションと同様に、ぬいぐるみはシートベルトを締めた宇宙飛行士にとって無重力状態を示すために使われた。ベーンケンとハーレーは「これは私たちの息子たち二人のためにできる素晴らしい機会でした。息子たちは自分たちのおもちゃが私たちと一緒に船内で漂っているのを見て、とても興奮していると思います」と語った。[ 61 ] [ 62 ]
飛行2日目、乗組員はブラック・サバスの「プラネット・キャラバン」で目を覚ました。[ 63 ] NASAはジェミニ計画中に宇宙飛行士に音楽を聴かせるという伝統を始め、アポロ15号で初めて音楽を使って飛行乗組員を起こした。各曲は特別に選ばれ、多くの場合、宇宙飛行士の家族によって選ばれ、通常は乗組員の個々のメンバーにとって特別な意味を持つか、彼らの日常の活動に関係している。[ 64 ]
19時間後、エンデバーはISSに接近した。ハーレーは、宇宙船が220メートル（720フィート）の距離に達するまでタッチスクリーン制御で宇宙船を操縦できることを実証し、その後、エンデバーは2020年5月31日14時16分（UTC ）にISSのハーモニーモジュールの加圧結合アダプタPMA-2に自律的にソフトドッキングした。 [ 6 ] [ 65 ]ソフトキャプチャの後、12個のフックが閉じられ、14時27分（UTC）にハードキャプチャが完了した。[ 5 ]ドッキングから約2時間後、エンデバーとISSの間の3つのハッチのうち最後のハッチが開かれ、ハーレーとベーンケンは17時22分（UTC）にISSに乗り込み、 NASAの宇宙飛行士でステーション司令官のクリス・キャシディとロシアの宇宙飛行士アナトリー・イヴァニシンとイワン・ヴァグネルからなる第63次長期滞在クルーに迎えられ、合流した。[ 6 ] [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ]
ISS滞在中、ハーレーとベーンケンは100時間以上を科学実験に費やし、地球を1024周して2700万マイルを移動した。ベーンケンはクリス・キャシディと共に4回の船外活動も行った。[ 69 ]
NASAのミッションマネージャーは、熱帯の嵐の天候に備えてより多くの選択肢を提供するために、フロリダ州パナマシティ沖、タラハシー、タンパ、デイトナビーチ沖の追加地点を評価していた。[3] 米国沿岸警備隊は、着水までの数時間、航海通報で定義された10海里（19km、12マイル）の正方形への進入を「危険な宇宙活動」と指摘し、連邦航空局（FAA ）はNOTAMでその地域の航空交通を制限した。[ 70 ]
エンデバーは62 日 9 時間 8 分 間 ISS にドッキングし、 2020 年 8 月 1 日 23:35 UTCにドッキングを解除した。 [ 71 ]ドッキング解除時のエンデバーの重量は約12,520 kg (27,600ポンド)であった。 [ 72 ]カプセルは 4 回の離脱噴射を行い ISS から離れ、その後 6 分以上続く位相調整噴射を行い、カプセルを地球への帰還軌道に乗せた。最終日の乗組員は、息子たちからの録音された音声メッセージで目を覚ました。17:51 にヨー操作が行われ、「クロー」と呼ばれる臍帯機構が胴体から分離された。 [ 73 ]
11分22秒の軌道離脱噴射はUTC17:56直後に行われた 。UTC18:11の再突入直前に ノーズコーンが閉じられた。18:44 UTCにドラッグシュートが約1分間展開し、その約1分後にメインパラシュートが展開された。再突入期間中、ドラゴンカプセルとその乗組員は 最大4Gの重力を受けた。 [ 73 ]エンデバーは、主に冷凍庫に保管された90kg （200ポンド）の科学貨物を含む150kg （330ポンド）の貨物を積んで地球に帰還した。[ 74 ]
打ち上げから63日23時間25分21秒後の 2020年8月2日18時48分06秒（UTC）、エンデバーはフロリダ州ペンサコーラ沖に着水し、NASAの宇宙飛行士によるアポロ・ソユーズテスト計画以来45年ぶりの着水となった。また、メキシコ湾への有人宇宙船の着水も初めてとなった。[ 75 ] [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ]着水後、高速ボートの乗組員がカプセルに近づき、空気の質を調べて、漏洩の兆候となる可能性のある高毒性の自己着火性推進剤の痕跡がないか確認した。一方、別の高速ボートの乗組員は、カプセルから分離した4つのパラシュートを回収した。乗組員が作業している間、多くの民間ボートが、事前の警告にもかかわらず、沿岸警備隊が指定した危険区域に進入した。カプセルに接近し、カプセルの間を通り抜けるボートもあり、自身と回収作業員を危険にさらした。無線による警告の後、ボートは分散し、カプセルの周囲にさらに離れた輪を形成した。米国沿岸警備隊は同日夜遅くの声明で、以前の警告は勧告的なものであり、その海域にいた3隻の巡視艇は管轄区域内に配置されており、回収を妨害する船舶に乗り込むための十分な資源を提供していなかったと述べた。声明では、NASAとSpaceXと今回の出来事を検証するとも付け加えた。[ 70 ] [ 73 ]その後、SpaceXとNASAは、次回のミッションでは米国沿岸警備隊が巡回する16km （9.9マイル）の強制的な立ち入り禁止区域を設けることを確認した。立ち入り禁止区域の執行を支援するために、さらに多くのボートが投入される予定である。[ 80 ] [ 81 ]
MV GO Navigator は、高速ボートの乗組員の助けを借りて、カプセルの 背面にある格納式 A フレーム装置を使用してカプセルを「巣」の上に取り付けました。その後、「巣」は船内にさらに引き込まれ、カプセルの周囲で異常に高いレベルの四酸化二窒素が検出されたため、サービス セクションの 30 分間のパージが行われました。[ 17 ] [ 82 ]その後、ハーレーとベーンケンはGO Navigator の乗組員に迎えられ、カプセルから担架に乗せられて船内の医療施設に運ばれ、その後ヘリコプターで陸に戻りました。[ 73 ]
ドラゴンの耐熱シールドの飛行後分析により、カプセルが張力タイで機体のトランクにボルトで固定されている4箇所で予想以上の侵食が明らかになった。SpaceXは、侵食はタイの周囲で発生するとは予想されていなかった気流現象が原因である可能性が高いと述べた。耐熱シールドの設計は、タイに耐侵食性の高い材料を含めるように変更された。[ 80 ] 4つのタイのうち1つに深い侵食が見られた。SpaceX Demo-1ではなぜこれが見られなかったのかは特定できなかったが、ハンス・ケーニヒスマンは、宇宙船の質量と飛行軌道の違いに関係している可能性があると推測した。[ 83 ]さらに、SpaceXは、パラシュートが予想よりも低い高度で展開されたが、許容範囲内であったと指摘した。この問題に対処するため、高度を決定する気圧を測定するために使用された機器が交換された。[ 80 ]
注：時刻はすべて UTCです
エンデバーは改修され、 2021年4月23日に打ち上げられたSpaceX Crew-2ミッションで再利用されました。 [ 86 ]同時に、クルードラゴン・エンデバーのボブの座席は、クルー2ミッションで彼の妻であるK. ミーガン・マッカーサーが使用しました。 [ 87 ]その間のクルードラゴンミッション、SpaceX Crew-1 SpaceX初の運用宇宙飛行では、 2020年11月16日00:27:17 UTCにクルードラゴン・レジリエンスに搭乗した4人のエクスペディション64宇宙飛行士が打ち上げられました。 [ 88 ]
ドッキング解除時、ドラゴン・エンデバーとそのトランクの重量は約27,600ポンドです。
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...NASAのSpaceX Demo-2飛行試験に先立ち[...] NASAのSpaceX Demo-2ミッションは本日、最終主要審査を通過しました...
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