مهمة سبيس إكس CRS-3

كانت مهمة SpaceX CRS-3 ، والمعروفة أيضًا باسم SpX-3 ، ^{[ 4 ]} مهمة خدمة إعادة التموين التجارية إلى محطة الفضاء الدولية (ISS)، والتي تم التعاقد عليها مع وكالة ناسا ، والتي تم إطلاقها في 18 أبريل 2014. وكانت الرحلة الخامسة لمركبة الشحن غير المأهولة دراغون التابعة لشركة SpaceX ، والمهمة التشغيلية الثالثة لشركة SpaceX المتعاقد عليها مع وكالة ناسا بموجب عقد خدمات إعادة التموين التجارية (CRS-1).

كان هذا أول إطلاق لكبسولة دراغون على متن صاروخ فالكون 9 الإصدار 1.1 ، حيث استخدمت عمليات الإطلاق السابقة الإصدار الأصغر 1.0 . كما كانت هذه المرة الأولى التي يحلق فيها فالكون 9 الإصدار 1.1 بدون غطاء الحمولة ، وأول اختبار طيران تجريبي لهبوط المرحلة الأولى في المحيط ضمن مهمة ناسا/دراغون. ^{[ 5 ]}

انطلق صاروخ فالكون 9 حاملاً المركبة الفضائية CRS-3 في موعده المحدد الساعة 19:25 بالتوقيت العالمي المنسق في 18 أبريل 2014، ^{[ 1 ]} والتقطها قائد البعثة 39، كويتشي واكاتا ، في 20 أبريل الساعة 11:14 بالتوقيت العالمي المنسق. ورُبطت المركبة بمحطة الفضاء الدولية من الساعة 14:06 بالتوقيت العالمي المنسق في ذلك اليوم وحتى الساعة 11:55 بالتوقيت العالمي المنسق في 18 مايو 2014. ^{[ 6 ]} ثم خرجت المركبة CRS-3 بنجاح من مدارها وهبطت في المحيط الهادئ قبالة سواحل كاليفورنيا الساعة 19:05 بالتوقيت العالمي المنسق في 18 مايو 2014. ^{[ 7 ]}

كان من المقرر نظرياً أن تُطلق ناسا، اعتباراً من نوفمبر 2012، في موعد لا يقل عن 30 سبتمبر 2013، على أن يتم الالتحام بالمحطة بعد ثلاثة أيام في 2 أكتوبر 2013. ^{[ 8 ]} وبحلول مارس 2013، حددت ناسا موعد الإطلاق في موعد لا يقل عن 28 نوفمبر 2013، على أن يتم الالتحام بالمحطة بعد ثلاثة أيام في 1 ديسمبر 2013. ^{[ 9 ]} وبحلول أغسطس 2013، تم تأجيل موعد الإطلاق إلى موعد لا يقل عن 15 يناير 2014، ^{[ 10 ] [ 11 ]} ولكن بحلول أكتوبر 2013 تم تأجيله إلى 11 فبراير 2014. ^{[ 12 ]} وفي 23 يناير 2014، أُعيد جدولة الإطلاق مرة أخرى إلى 1 مارس 2014، ^{[ 13 ]} ثم أُعيد جدولته إلى 16 مارس 2014 في أوائل فبراير 2014. يعود سبب العديد من التأخيرات - عن الموعد الاسمي في ديسمبر 2013 الذي كان ساريًا منذ أوائل عام 2013 - في الغالب إلى محدودية فترات الالتحام في جدول مركبات الزيارة لمحطة الفضاء الدولية ، كما نتجت تأخيرات كل من مركبة سيغنوس التابعة لشركة أوربيتال ساينسز كوربوريشن ومركبة دراغون التابعة لشركة سبيس إكس عن مشكلة التبريد التي حدثت في محطة الفضاء الدولية في ديسمبر 2013 والتي تطلبت عدة عمليات سير في الفضاء للتخفيف من آثارها. ^{[ 14 ]}

في 12 مارس 2014، أُعيد جدولة الإطلاق إلى 30 مارس أو 2 أبريل 2014، لأسبابٍ عديدة، منها مشاكل تخزين البيانات، وبعض المشاكل التقنية في قاعدة الإطلاق الشرقية ، وبعض المشاكل التشغيلية في تصميم مركبة دراغون الجديدة، وتلوث بسيط في غطاء الحماية من الصدمات. قررت شركة سبيس إكس في نهاية المطاف المضي قدمًا واستخدام غطاء الحماية رغم مشاكل التلوث الطفيفة، لاعتقادها أنه لن يؤثر على الحمولات البصرية المحمولة في صندوق مركبة دراغون. ^{[ 15 ] [ 16 ]} في 26 مارس 2014، أُعلن عن تأجيل إضافي بسبب حريق في أحد مرافق الرادار في قاعدة الإطلاق الشرقية. يُشترط وجود تغطية رادارية لأي عملية إطلاق من كيب كانافيرال، وقد أجبر الحريق على التأجيل حتى تغطية ذلك الجزء من مسار الإطلاق، ربما بوسائل بديلة مزودة بإمكانية الاتصال عن بُعد مع منشأة القوات الجوية المسؤولة عن سلامة الإطلاق. ^{[ 17 ]}

بحلول 4 أبريل 2014، تم إصلاح رادارات المدى الشرقي وإعادتها للعمل لدعم عمليات الإطلاق، وتم تحديد موعد إطلاق CRS-3 في موعد لا يقل عن 14 أبريل 2014 مع تاريخ احتياطي في 18 أبريل 2014، رهناً برحلة صاروخ أطلس 5 التابعة لتحالف الإطلاق الموحد (ULA) المقرر إجراؤها في أقرب وقت ممكن في 10 أبريل 2014. ^{[ 18 ]} في 11 أبريل 2014، تعرضت محطة الفضاء الدولية (ISS) لعطل في جهاز كمبيوتر خارجي يُعرف باسم Multiplexer / Demultiplexer (MDM)، مما استدعى عملية سير في الفضاء في 22 أبريل 2014 لاستبداله من أجل استعادة التكرار الحيوي للمحطة. على الرغم من التحديات، كان من المقرر إطلاق مهمة CRS-3 في 14 أبريل 2014، والتي كان من الممكن أن تتأثر بعطل وحدة التحكم الرئيسية (MDM)، ^{[ 19 ]} مع تحديد موعد الالتحام بمحطة الفضاء الدولية بعد يومين، في 16 أبريل 2014. ^{[ 20 ]} إلا أنه خلال محاولة الإطلاق في 14 أبريل 2014، فشل صمام إمداد الهيليوم الأساسي المستخدم في نظام فصل المرحلة في اختبار تشخيصي قبل الإطلاق، وذلك قبل ساعة تقريبًا من الموعد المقرر، ما دفع مدير إطلاق SpaceX إلى إلغاء المهمة. وفي الاختبارات الأرضية التي أُجريت بعد الإلغاء، أظهر صمام إمداد الهيليوم الاحتياطي نتائج جيدة، ما يعني أن المهمة كانت ستنجح على الأرجح؛ ومع ذلك، فإن سياسة SpaceX تقضي بعدم الإطلاق في حال وجود أي أعطال معروفة. ^{[ 21 ]}

أُعيد جدولة الإطلاق فورًا إلى موعد لا يسبق الموعد الاحتياطي، وهو 18 أبريل 2014. ^{[ 22 ]} تم تأكيد هذا الموعد بعد يومين، عقب استبدال الصمام المعيب، ولكن لوحظ أيضًا أن الظروف الجوية قد تمنع الإطلاق في 18 أبريل 2014 من أن يتم في نافذة الإطلاق الفورية الساعة 19:25 بالتوقيت العالمي المنسق. لو تم إلغاء هذا الإطلاق، لكانت نافذة الإطلاق التالية في 19 أبريل 2014 الساعة 19:02 بالتوقيت العالمي المنسق. ^{[ 21 ]}

في 18 أبريل 2014، الساعة 19:25:21 بالتوقيت العالمي المنسق، أُطلق الصاروخ بنجاح. ^{[ 1 ]} قبل ساعات من الإطلاق، رُصد تسرب للأكسجين السائل في معدات الدعم الأرضي ؛ فقام مهندسو سبيس إكس برشّ الماء من نظام إخماد الحرائق ، والذي تجمد عند ملامسته للأكسجين السائل، ما أدى إلى سدّ التسرب. تجمّع الماء الزائد في خندق اللهب ، ثم اندفع بقوة إلى الأعلى مع اشتعال المحركات، مغطياً الصاروخ بالأوساخ والسخام. على الرغم من هذا الحدث غير المعتاد، فمن غير المرجح أن يكون الصاروخ قد تعرّض لأي خطر. ^{[ 23 ]}

تعاقدت وكالة ناسا مع شركة سبيس إكس لتنفيذ مهمة CRS-3، وبالتالي تحدد الحمولة الأساسية وتاريخ/وقت الإطلاق والمعايير المدارية لكبسولة دراغون الفضائية .

من بين شحنات ناسا الأخرى، بما في ذلك قطع غيار إصلاح محطة الفضاء الدولية، حملت مهمة SpaceX CRS-3 عددًا كبيرًا من التجارب إلى محطة الفضاء، بما في ذلك: ^{[ 5 ]}

• كاميرات مراقبة الأرض عالية الدقة (HDEV) - أربع كاميرات فيديو تجارية عالية الدقة ستصور الأرض من زوايا متعددة مختلفة من موقعها المميز. ^{[ 10 ]} ستساعد هذه التجربة وكالة ناسا على تحديد الكاميرات الأنسب للعمل في بيئة الفضاء القاسية. ^{[ 24 ]}
• ستُظهر الحمولة البصرية لعلوم الاتصالات الليزرية (OPALS) اتصالات ليزرية عالية النطاق الترددي من الفضاء إلى الأرض ^{[ 25 ] [ 26 ]}
• تنشيط الخلايا التائية في الفضاء (TCAS) - دراسة كيف "تتأثر أوجه القصور في الجهاز المناعي البشري ببيئة انعدام الجاذبية" ^{[ 5 ]}
• نظام إنتاج الخضراوات (Veggie) - لتمكين نمو الخس ( Lactuca sativa ) على متن المحطة للبحث العلمي وتنقية الهواء وفي النهاية للاستهلاك البشري ^{[ 5 ]} يتضمن اختبار التحقق من صحة الأجهزة Veg-01 غرفة نمو نباتية حيث يتم زراعة الخس في وسائد من نوع المنفاخ باستخدام إضاءة LED ^{[ 27 ] [ 28 ]}
• زوج من الأرجل للنموذج الأولي للروبوت روبونوت 2 الموجود على متن محطة الفضاء الدولية منذ إطلاقه على متن مهمة STS-133 في عام 2011
• مشروع ميركوري ، وهو مشروع يدرس التنوع الميكروبي للبيئة المبنية على الأرض وفي محطة الفضاء الدولية

أُعيدت حمولة المركبة الفضائية دراغون ، التي تزن 1600 كيلوغرام (3500 رطل)، ^{[ 29 ]} إلى ميناء لونغ بيتش عبر سفينة بحرية في 20 مايو 2014، بعد يومين من هبوطها في المحيط . تُفرغ الشحنات الحساسة للوقت في كاليفورنيا وتُنقل جوًا إلى مواقع استقبال ناسا. أما باقي الحمولة، فسيتم تفريغها ونقلها إلى ناسا في منشأة اختبار سبيس إكس ماكغريغور في تكساس ، حيث سيتم تفكيك كبسولة دراغون بالكامل وتفريغها من الوقود. ^{[ 30 ]} عُثر على ماء داخل كبسولة دراغون، لكن الفحوصات الأولية أشارت إلى عدم تضرر أي معدات علمية. لم يتم تأكيد مصدر الماء، وسيتم التحقيق فيه أثناء عملية تفكيك الكبسولة. ^{[ 29 ]}  

بالإضافة إلى الحمولة الأساسية ، وهي مهمة نقل فضائي لتزويد محطة الفضاء الدولية بواسطة كبسولة الشحن دراغون لصالح وكالة ناسا، أطلقت شركة سبيس إكس خمسة أقمار صناعية مكعبة (كيوب سات) كحمولة ثانوية على متن صاروخ فالكون 9 في مهمة CRS-3. ^{[ 31 ]} تُعدّ هذه الأقمار الصناعية المكعبة جزءًا من مهمة ELaNa-V الممولة جزئيًا من برنامج ناسا " الإطلاق التعليمي للأقمار النانوية ". وقد أُطلقت هذه المركبات الفضائية من أربعة قاذفات مدارية متعددة الأقمار النانوية (PPODs) مُثبّتة على المرحلة الثانية من صاروخ فالكون 9 بعد انفصال كبسولة دراغون عن المرحلة الثانية. ^{[ 5 ]}

• يُعدّ مشروع ALL-STAR/THEIA ، وهو مختبر سريع ومنخفض التكلفة لتسريع أبحاث تكنولوجيا الفضاء، مُجهزًا بكاميرا THEIA (جهاز تصوير الأرض عالي الدقة بالتلسكوب)، ويُستخدم لالتقاط صور ملونة للأرض . كما يُمثل هذا المشروع أول رحلة تجريبية لمنصة قمر صناعي نانوي جديد ، مُصممة لتكون بمثابة منصة لحمولات جامعية مستقبلية. يتكون ALL-STAR من مكعب سات ثلاثي الوحدات، بنته جامعة كولورادو بولدر، إلا أن مهمته الأساسية هي اختبار منصة المركبة الفضائية الأساسية للمهام المستقبلية، وتوفير خبرة عملية لطلاب الجامعة في تصميم وبناء وتشغيل الأقمار الصناعية. يُصنف ALL-STAR ضمن فئة مكعبات سات ثلاثية الوحدات، وهو تابع لاتحاد منح الفضاء في كولورادو (CoSGC) ^{[ 32 ].}
• كان من المقرر أن يقوم مشروع KickSat CubeSat، الذي طورته جامعة كورنيل ومُوِّل عبر حملة على موقع KickStarter، بنشر كوكبة من 104 أقمار صناعية صغيرة الحجم تُسمى "Sprites" أو "ChipSats". ^{[ 33 ]} يبلغ طول ضلع كل قمر صناعي من نوع Sprite 3.2 سم (1.3 بوصة) ، ويحتوي على خلايا شمسية مصغرة ، وجيروسكوب ، ومقياس مغناطيسي ، ونظام راديو للاتصالات. ^{[ 5 ] [ 34 ] [ 35 ]} فشل مشروع KickSat في نشر أقمار Sprites، ودخل الغلاف الجوي مرة أخرى في 14 مايو 2014. ^{[ 36 ]}  
• PhoneSat -2.5، وهو قمر صناعي مكعب من فئة 1U تم بناؤه بواسطة مركز أبحاث ناسا أميس ^{[ 37 ] [ 38 ]}
• SporeSat ، وهو قمر صناعي مكعب من فئة 3U تم بناؤه بواسطة مركز أبحاث ناسا أميس وجامعة بوردو والذي سيجري تجارب على استشعار الجاذبية للخلايا النباتية ^{[ 39 ].}
• TestSat-Lite ، وهو قمر صناعي مكعب 2U من جامعة تايلور ^{[ 40 ]}
• HEART-Flies ، وهو قمر صناعي مكعب الشكل بحجم 1.5U من مركز أبحاث ناسا أميس وائتلاف سبيس فلوريدا

كانت مهمة CRS-3 هي الإطلاق الرابع للنسخة v1.1 من صاروخ فالكون 9، والثانية التي تم فيها استخدام معزز المرحلة الأولى بعد المهمة لإجراء اختبار هبوط المعزز .

• قائمة عمليات إطلاق صاروخ فالكون 9

• آخر التحديثات حول إعادة تزويد محطة الفضاء الدولية بالإمدادات التجارية على موقع NASA.gov