クルードラゴンデモ2

クルードラゴンデモ2

左上から時計回りに：ファルコン9とエンデバーがLC-39Aから打ち上げられ、エンデバーがISSに接近、エンデバーの回収
名前	クルーデモ-2 SpaceX デモ 2 デモンストレーションミッション2
ミッションタイプ	飛行試験
オペレーター	スペースX
コスパーID	2020-033A
SATCAT番号	45623
ミッション期間	63日23時間25分21秒
宇宙船の特性
宇宙船	クルードラゴン エンデバー
宇宙船の種類	クルードラゴン
メーカー	スペースX
打ち上げ質量	12,519 kg (27,600 ポンド) [1]
着陸質量	9,616 kg (21,200 ポンド) [1]
クルー
メンバー	ダグ・ハーレー ボブ・ベンケン
遠征	遠征63
ミッション開始
発売日	2020年5月30日 19:22:45 UTC（午後3時22分45秒EDT）[2] (30 May 2020, 19:22:45)
ロケット	ファルコン9ブロック5（B1058.1）
発射場	ケネディ、LC-39A
ミッション終了
回収者	MV  GOナビゲーター
着陸日	2020年8月2日 18:48:06 UTC (1:48:06 pm CDT ) [3] (2 August 2020, 18:48:06)
着陸地点	メキシコ湾、アラバマ州ガルフショアーズ付近( 29°47′43″N 87°31′47″W / 29.79528°N 87.52972°W / 29.79528; -87.52972 ) [2]
軌道パラメータ
参照システム	地球中心軌道
政権	低軌道
傾斜	51.66°
国際宇宙ステーションとのドッキング
ドッキングポート	ハーモニーフォワード[4]
ドッキング日	2020年5月31日 14:27  UTC [5] [6]
ドッキング解除日	2020年8月1日 23:35  UTC
時間が短縮されました	62日9時間8分
NASAとSpaceXのミッションパッチ ベンケンとハーレー 商業乗務員の育成 クルードラゴンの飛行

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あった。エンデバーと名付けられたこの宇宙船は、2020年5月30日^{[7] [11] [12]に}ファルコン9ロケットで打ち上げられ、NASAの宇宙飛行士ダグ・ハーリーとボブ・ベンケンを国際宇宙ステーションに運び、2011年の最後のスペースシャトルミッション以来、米国から打ち上げられた初の有人軌道宇宙飛行であり、民間プロバイダーによって運用された初の有人宇宙飛行であった。^{[13]デモ2号は、1982年の}STS-4号以来、米国から打ち上げられた初の2人乗り軌道上宇宙飛行でもあった。デモ2号は、 SpaceXのハードウェアを使用した有人宇宙飛行操作の検証を完了し、宇宙船の有人評価認証を取得した。 ^{[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も含まれている。^[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乗務員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。ソフトキャプチャに続いて、11分後に12個のフックが閉じられ、ハードキャプチャが完了した。 ^{[5]ハーレーとベンケンは、}日本の貨物船によって持ち上げられたバッテリーを交換するために、ベンケンがアメリカ人宇宙飛行士のクリス・キャシディと一緒に4回船外活動を行うなど、62日間にわたって第63次長期滞在の乗組員と協力した。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切り離され、13時間後に宇宙飛行士を地球に帰還させ、 1975年以来初の宇宙飛行士による水上着陸となった。 ^[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かった。その結果、 NASAは宇宙飛行士1人あたり最大8000万ドルの費用をかけて、ロシアのソユーズ宇宙船に宇宙飛行士を乗せて国際宇宙ステーション（ISS）まで飛行せざるを得なかった。代替案として、NASAはSpaceXなどの民間企業と商業乗組員プログラム契約を結んだ。これは、定常運用になればソユーズよりも50％も費用が安くなると予想されている。^{[18]打ち上げまでに、NASAは}ドラゴン2の開発に総額31億ドルを授与した。^[19] Demo-2ミッションは、NASAが定期的な有人宇宙飛行を認可する前のSpaceXの最後の主要なテストだった。^[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たが、有人ミッションは一度も送っていなかった。^[19]ボーイング社はNASAの同じ取り組みの一環として、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・ベンケンが2018年8月3日に主要乗組員として発表された。^[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飛行は両人にとって3度目の宇宙旅行であった。このミッションの主任飛行ディレクターはゼブロン・スコヴィルであった。^[22]

NASAの宇宙飛行士ケル・リンドグレンはこの飛行の唯一のバックアップ乗組員であり、ミッション中ハーレーとベンケンの両名をバックアップした。^[23]

ミッションの記章は、宇宙船の司令官ハーレーの甥であるミネソタ州ブレイナード出身の芸術家アンドリュー・ナイバーグによってデザインされました。 ^[24]記章には、商業乗員プログラム、ファルコン9、クルードラゴンのロゴ、およびNASAの「ミートボール」記章の赤いV字が描かれています。また、アメリカの国旗とISSのグラフィック表現も描かれています。NASA 、SPACEX、FIRST CREWED FLIGHT、DM-2という言葉が宇宙飛行士の姓とともに縁取りに印刷されています。記章の輪郭はクルードラゴンカプセルの形をしています。^[25]

エンデバー号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」の紋章が描かれており、1992年に引退して以来初めて公式に使用された。 ^[26] NASAのテレビやメディアによる打ち上げの報道は「Launch America」というブランド名で、独自のロゴが付けられた。^{[27] [28]}

スペースX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ISSと北米が描かれ、白い星はケープカナベラルの発射場を示している。宇宙服の後ろにはアメリカの国旗があり、記章の黒い縁の周りには「SPACEX DRAGON」と「NASA​​ DEMO-2」が白で書かれており、下部には2人の宇宙飛行士の名前が並んでおり、 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、テスト飛行での乗組員喪失（LOC）の確率を276分の1と計算した。これは、商業乗組員プログラムの要件しきい値である270分の1よりも優れている。276分の1という数字には、宇宙ステーションにドッキングした後のクルードラゴン宇宙船の軌道上検査など、リスクを軽減するための緩和策が 含まれている。クルードラゴンが計画どおりに宇宙ステーションに到達しないが、乗組員が安全に地球に帰還するシナリオをカバーするミッション喪失（LOM）の全体的なリスクは60分の1である。^[29]

クルードラゴン・デモ2ミッションは当初、商業乗組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、ISSへの14日間の試験ミッションに2人の乗組員を乗せる予定だった。^{[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、飛行中の脱出試験に計画されていたスーパードラコスラスタの静的火災試験中に2019年4月20日に破壊された。^{[31] [32]}スペースX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、それが固まってバルブを損傷した部品にあることを突き止めた。それ以降、別の異常を防ぐため、バルブはバーストディスクに交換された。 ^[33] 2020年1月19日、クルードラゴンカプセルは飛行中の脱出試験を無事完了した。^[34] NASAのジム・ブライデンスタイン長官は2020年4月9日、最終的なパラシュートテスト、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整えば、宇宙飛行士がスペースX社のクルードラゴン宇宙船に乗って2020年5月末か6月初旬に国際宇宙ステーションに飛行できると「かなり自信を持っている」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、ステーションの乗組員数は3人から5人に増加する。ボブ・ベンケンとダグ・ハーリーは、数か月間ISSの乗組員として任務を遂行し、実験を行った。ハーリーとベンケンは、2、3か月間宇宙ステーションで生活し、その後地球に戻り、ケープカナベラル東の大西洋に着水する予定だった。^{[15] [35]} NASAのジム・ブリデンスタイン長官は、宇宙愛好家に対し、ケネディ宇宙センターまで打ち上げを見るために旅行しないよう促し、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。ブリデンスタイン長官は、労働者のSARS-CoV-2への曝露を軽減するために、メンテナンスクルーはまとまったシフトで働いていると説明した。^[36] 2020年5月1日、スペースXはマーク3パラシュートシステムの実証に成功し、ミッション承認に向けた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パンデミックの影響でケネディ宇宙センタービジターコンプレックスに一般人が立ち入らなかった初の米国有人宇宙飛行ミッションとなった。^[38]ミッションは以前に延期されていたため、ビジターコンプレックスは2020年5月28日にオープンしたが、打ち上げを一般公開するための定員は限られていた。入場券はほぼ即座に完売した。^[39] COVID-19パンデミックの影響で卒業式に出席できなかった一般の人々、特に2020年度卒業生を巻き込むため、NASAとスペースXは学生と卒業生に写真の提出を呼びかけ、ISSに飛ばした。^[40]

ベンケンとハーリーは、打ち上げの準備のため、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展開され、 2020年5月22日には打ち上げ前の大きな節目となる静的燃焼試験が実施された。 ^[41]このミッションでは、ハーリーとベンケンをLC-39Aに輸送するためにテスラ モデルXが使用された。^[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、当初の打ち上げ時刻である2020年5月27日20:33:33 UTCに対して、好天の確率が50%と予測されていた。打ち上げは熱帯暴風雨バーサの影響で雷雨と小雨が降ったため、T-16:53分に中止された。^{[43] [44]} 2回目の打ち上げ試行も好天の確率が50%であったが、成功し、2020年5月30日19:22:45 UTCに行われた。^{[45] [46]}その他の打ち上げ可能時間帯は、好天の確率が60%の2020年5月31日19:00:07 UTCと好天の確率が70%の2020年6月2日18:13 UTCであった。 ^{[47] [48]}    

注: 時間は発射場所の現地時間 (東部夏時間) です。

最初の打ち上げが中止されてから3日後の2020年5月30日19時22分45秒（UTC）、クルー・ドラゴン ・エンデバー号はファルコン9ロケットに搭載され、ケネディ宇宙センター 39A発射施設から打ち上げられた。 ^{[50] [51]}第1段ブースター（シリアルナンバーB1058）は、大西洋上に設置されていた浮体式はしけ船「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、妻たちとともにフロリダ州ケネディ宇宙センターで2020年5月27日の打ち上げを見届け、^[53] 2020年5月30日の打ち上げに戻った。^{[48] [54]}打ち上げのライブストリーミングは、NASAフィードで300万人が視聴し、^[55] SpaceXフィードではピーク時に410万人の視聴者があった。 NASAは、さまざまなオンラインプラットフォームで約1,000万人が視聴し、フロリダのスペースコーストに約15万人が集まったと推定しています^[56]。さらに、テレビで視聴した人の数は不明です^{[55] 。} 

ハーレーとベ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ったと述べた。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主エンジンよりも荒く、「まるで未舗装の道路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号にエンデバーという名前を明らかにし、マーキュリー、ジェミニ、アポロ計画で宇宙飛行士が宇宙船に名前を付けるという伝統を復活させた。^[58]これは、1986年に破壊されたスペースシャトル チャレンジャーの代替として1991年に建造されたスペースシャトル エンデバーに次ぐ、アメリカの3番目のエンデバーと名付けられた宇宙船であった。[ 59 ]そして、1971年のアポロ¹⁵号ミッションで使用されたアポロ司令・機械船。 ^[60]ハーレーは、彼とベンケンの最初の宇宙飛行が両方ともシャトルエンデバーに乗っていたため、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1つずつ持参した。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、ぬいぐるみはベルトを締めた宇宙飛行士に無重力状態を示すために使われた。ベンケンとハーリーは「2人の息子のためにそうする機会を得られたのは私たちにとってとても素晴らしいことでした。2人は宇宙船で私たちと一緒におもちゃが浮かんで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」で目覚めた。^{[63] NASAはジェミニ計画の頃から宇宙飛行士に音楽を流す習慣があり、}アポロ15号の時に初めて飛行乗組員の目覚めに音楽を使った。各トラックは宇宙飛行士の家族によって特別に選ばれることが多く、乗組員個人にとって特別な意味を持つか、日常の活動に当てはまるものであることが多い。^[64]

19時間後、エンデバー号はISSに接近した。ハーリー氏はタッチスクリーン制御を介して宇宙船を操縦する能力を実証し、220メートル（720フィート）の距離に到達した後、エンデバー号は2020年5月31日14:16 UTCにISSのハーモニーモジュールの与圧結合アダプタPMA-2に自律的にソフトドッキングした。 ^{[6] [65]}ソフトキャプチャに続いて、14:27 UTCに12個のフックが閉じられ、ハードキャプチャが完了した。^{[5]ドッキングの約2時間後、}エンデバー号とISSの間にある3つのハッチのうち最後のハッチが開かれ、ハーリー氏とベンケン氏は17:22 UTCにISSに搭乗し、NASAの宇宙飛行士クリストファー・「クリス」・キャシディ氏とロシアの宇宙飛行士アナトリー・イヴァニシン氏とイヴァン・ヴァグネル氏からなるISS第63次長期滞在クルーに迎えられ、彼らに加わった。^{[6] [66] [67] [68]}   

ISS滞在中、ハーレーとベンケンは100時間以上科学実験を行い、地球を1024周して2700万マイルを旅した。ベンケンはクリス・キャシディとともに4回の宇宙遊泳も行った。^[69]

NASAのミッションマネージャーは、熱帯の荒天の際に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、タラハシー、タンパ、デイトナビーチ沖の追加の場所を評価していた。 ^[3]アメリカ沿岸警備隊は、着水前の数時間、水夫への通告で「危険な宇宙活動」として定義された10海里（19キロメートル、12マイル）の四角形への立ち入りを控えるよう勧告し、連邦航空局（FAA）はNOTAMでその地域の航空交通を制限した。^[70]

エンデバー号はISSに62日9時間8分ドッキングし、 2020年8月1日23時35分（UTC）^{に切り離された。 [71]}切り離し時のエンデバー号の重量は約12,520 kg（27,600ポンド）であった。 ^[72]カプセルはISSから離れるために4回の離脱噴射を完了し、続いてカプセルを地球への帰還軌道に乗せるために6分以上続く段階噴射を行った。飛行最終日、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覚めた。17時51分にはヨー操作が行われ、「爪」の臍の緒機構が胴体から切り離された。 ^[73]

11分22秒の軌道離脱燃焼は、17時56分（ UTC）の直後に発生した。18時11分 （UTC）の再突入直前に、ノーズコーンが閉じられた。18時44分（UTC）にドローグシュートが約1分間展開され、約1分後にメインパラシュートが展開された。再突入中、ドラゴンカプセルと乗組員は 最大4Gを経験した。 ^[73] エンデバー号は、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日と23時間25分21秒後の 2020年8月2日18時48分06秒（UTC）、エンデバー号は フロリダ州ペンサコーラ沖に着水し、NASAの宇宙飛行士にとってはアポロ・ソユーズテスト計画以来45年ぶりの着水となり、また有人宇宙船としてはメキシコ湾への初の着水となった。^{[75] [76] [77] [78] [79]}着水後、1隻の高速ボートの乗組員がカプセルに近づき、漏れの兆候となる可能性のある毒性の高いハイパーゴリック推進剤の痕跡がないか空気の質を点検し、もう1隻の高速ボートの乗組員はカプセルから外れた4つのパラシュートを回収した。乗組員が作業を行っている間、多くの民間の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入った。カプセルの近くを移動しているボートの中には、カプセルの間を通り抜けて自分たち自身と回収クルー自身を危険にさらすものもあった。無線で警告が出されると、ボートは散らばってカプセルの周りのより遠い輪を形成した。米国沿岸警備隊はその日の夕方遅くの声明で、以前の警告は勧告的な性質のものであり、その地域にいた3隻の巡視船は管轄内に駐留しており、回収を妨害する船舶に乗り込むのに十分なリソースを提供していなかったと述べた。声明では、NASAとスペースXと共に事件を検討すると付け加えた。^{[70] [73]}その後、スペースXとNASAは、次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施行を支援するために、より多くのボートが派遣される予定である。^{[80] [81]}

MV GO Navigator は、高速艇の乗組員の助けを借りて、背面の引き込み式Aフレーム装置を使用してカプセルに取り付け、カプセルを「巣」の上に置いた。その後、「巣」は船内に引き込まれ、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た。[  17 ] ^{[ 82]その後、ハーリーとベンケンは}GO Navigatorの乗組員に迎えられ、カプセルから助け出されて担架に乗せられ、船内の医療施設に運ばれ、ヘリコプターで陸に戻った。^[73]

ドラゴンの耐熱シールドの飛行後分析により、カプセルがテンションタイを使用して機体のトランクにボルトで固定されている4箇所で、予想よりも大きな侵食が明らかになった。SpaceXは、この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によって引き起こされた可能性が高いと述べた。耐熱シールドの設計は、タイに耐侵食性材料をより多く含むように変更された。^[80] 4つのタイのうち1つに深い侵食が見られたことが報告された。SpaceX Demo-1でこれが見られなかった理由は特定できなかったが、ハンス・ケーニヒスマンは、宇宙船が飛行した質量と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位置で展開されたが、それでも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に、高度を決定する気圧を測定するために使用されていた機器が交換された。^[80]

注: すべての時間は UTCです

• T+00:00:00 (19:22:45、2020年5月30日) – クルードラゴン宇宙船がフロリダ州ケープカナベラルの第39A発射施設から打ち上げられた。^{[11] [84]}
• T+00:01:01 (19:23:46) –マックスQ ^[85]
• T+00:02:38 (19:25:23) – メコ^[85]
• T+00:02:40 (19:25:25) –ファルコン9のステージ分離。^[85]
• T+00:08:50 (19:31:35) – セコ^[85]
• T+00:12:08 (19:34:53) –エンデバー号が第2段ロケットから分離。^[85]
• T+17:54（2020年5月31日 13:56）–クルードラゴンはISSとのドッキングのためにウェイポイント1に到達しました。
• T+18:54 (14:16) – ISSとの最初のソフトドッキング。
• T+19:05 (14:27) – ISSとのハードドッキング。^[5]
• T+21:39 (17:01) – ハッチが開く。^{[6] [66] [67]}
• T+21:59 (17:22) – ベンケンとハーリーがISSに搭乗。
• T+27日目（2020年6月26日） – 最初の船外活動。
• T+32日目（2020年7月1日） – 2回目の船外活動。
• T+47日目（2020年7月16日） – 3回目の船外活動。
• T+52日目（2020年7月21日） – 4回目の船外活動。
• T+63日、09:08（2020年8月1日 23:35）– ISSからの切り離し。
• T+63日、23:25:21（2020年8月2日 18:48:06）–カプセルが地球に帰還、着水し、ミッション終了。
• T+64日、00:36（2020年8月2日19:59）– GOナビゲーターによる乗組員の回収。

エンデバー号は改修され、2021年4月23日に打ち上げられたスペースXのクルー2ミッションのために再利用された。 ^[86]横にあるクルードラゴン・エンデバー号のボブの座席は、クルー2ミッションで彼の妻であるK・メーガン・マッカーサーによって使用されている。 ^[87]クルードラゴンミッションの合間に行われたスペースXのクルー1ミッションでは、スペースX初の宇宙飛行士による運用飛行が行われ、2020年11月16日00:27:17 UTCにクルードラゴン・レジリエンスに乗った第64次長期滞在の宇宙飛行士4名が打ち上げられた。^[88] 

• ボーイングの有人飛行試験、ボーイングのカプセルによる初の有人飛行
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