Northrop Grumman’s Cygnus Capsule Successfully Launches with SpaceX’s Falcon 9

Northrop Grumman has teamed up with SpaceX for the first time to launch its Cygnus capsule into orbit. This milestone marks the first instance in which a Falcon 9 rocket has transported a capsule not built by SpaceX. The collaboration was prompted by Northrop Grumman’s retirement of the Antares 230+ carrier, while the Antares 330 is not yet ready for use. As a result, the company reached an agreement with SpaceX to launch three Cygnus capsules using the Falcon 9, ensuring the continuity of the Commercial Resupply Services program.

The launch took place at 18:07 Italian time from Launch Complex 40 at Cape Canaveral. After deploying the Cygnus into space, the Falcon 9’s first stage, on its tenth flight, successfully landed at Landing Zone 1, eliminating the need for SpaceX to utilize barges.

For this mission, SpaceX opted to use the optimized Merlin engine specifically designed for vacuum use. The introduction of this engine variant last year has enabled SpaceX to reduce costs and production time. The recent launch marks SpaceX’s tenth mission of the year 2024, with the company aiming to surpass last year’s record of 96 missions.

To transport the Cygnus capsule, Northrop Grumman has been developing the Antares carrier over the years. The latest version, known as the Antares 230+, made its first flight in November 2019, with the first stage being manufactured in Ukraine. However, due to the conflict between Russia and Ukraine, Northrop Grumman can no longer build new Antares 230+ carriers. The last flight of this carrier occurred in August of last year.

To address this setback, Northrop Grumman collaborated with Firefly to update the carrier, which will now be known as the Antares 330. The first flight of the Antares 330 is scheduled for 2025 and is expected to be used not only for Cygnus missions but also for commercial missions.

In the meantime, while awaiting the new carrier, Northrop Grumman had to secure three launches with the Falcon 9. This ensured the continuity of the second phase of the Commercial Resupply Services program, with NG-20 being one of the missions in addition to NG-21 and NG-22.

To accommodate the Cygnus capsule on the Falcon 9, certain modifications were made, particularly to SpaceX’s fairing. A 1.5-meter-high and 1.2-meter-wide access door was installed on the fairing to allow the placement of the final payloads inside the capsule.

The Cygnus is expected to dock with the ISS at 10:15 on February 1. Unlike the new Dragon capsule, which will dock autonomously, the Cygnus will use the Canadarm2 robotic arm for docking. The total mass carried by the Cygnus to the ISS is 3726 kg, with the majority being placed in the pressurized section of the capsule, manufactured by Thales Alenia Space.

The Cygnus will remain docked to the ISS for approximately two months, during which it will leverage its capability to modify the station’s orbit. This is a feature previously only demonstrated by Russian capsules and recently tested by Cygnus.

Unlike the Dragon capsule, the Cygnus is not recoverable and disintegrates upon reentry into Earth’s atmosphere. This phase will mark the start of the Kentucky Re-entry Probe Experiment-2, which aims to test different materials for thermal protection shields.

In addition to the various experiments on board, a small surgical robot will also be sent to the ISS during the NG-20 mission. Researchers will evaluate the robot’s performance in remote-controlled surgery. The robotic arms will be controlled from Earth, allowing the cutting of elastic bands to test the robot’s responsiveness under different conditions.

This surgical robot has potential applications not only for future space missions but also in emergency situations on Earth. Another medical experiment aims to study methods for combating cartilage-related issues.

Further tests will be conducted to study the behavior of materials in 3D printing with metals and the production of semiconductors.

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Northrop Grumman si è alleata con SpaceX per la prima volta per lanciare la sua capsula Cygnus in orbita. Questo traguardo segna la prima volta in cui un razzo Falcon 9 trasporta una capsula non costruita da SpaceX. La collaborazione è stata promossa dal ritiro del vettore Antares 230+ da parte di Northrop Grumman, mentre l’Antares 330 non è ancora pronto per l’uso. Di conseguenza, l’azienda ha raggiunto un accordo con SpaceX per lanciare tre capsule Cygnus utilizzando il Falcon 9, garantendo la continuità del programma Commercial Resupply Services.

Il lancio è avvenuto alle 18:07 ora italiana dal Complesso di Lancio 40 a Cape Canaveral. Dopo aver messo in orbita il Cygnus, il primo stadio del Falcon 9, al decimo volo, è atterrato con successo alla Zona di Atterraggio 1, eliminando la necessità per SpaceX di utilizzare dei chiatte.

Per questa missione, SpaceX ha optato per l’uso del motore Merlin ottimizzato appositamente progettato per l’utilizzo nello spazio. L’introduzione di questa variante del motore lo scorso anno ha permesso a SpaceX di ridurre i costi e i tempi di produzione. Il recente lancio segna la decima missione di SpaceX nel 2024, con l’obiettivo dell’azienda di superare il record di 96 missioni dello scorso anno.

Per trasportare la capsula Cygnus, Northrop Grumman ha sviluppato nel corso degli anni il vettore Antares. L’ultima versione, nota come Antares 230+, ha effettuato il suo primo volo nel novembre 2019, con il primo stadio prodotto in Ucraina. Tuttavia, a causa del conflitto tra Russia e Ucraina, Northrop Grumman non può più costruire nuovi vettori Antares 230+. L’ultimo volo di questo vettore è avvenuto nell’agosto dello scorso anno.

Per affrontare questo contrattempo, Northrop Grumman ha collaborato con Firefly per aggiornare il vettore, che ora sarà chiamato Antares 330. Il primo volo dell’Antares 330 è previsto per il 2025 e si prevede che verrà utilizzato non solo per missioni Cygnus, ma anche per missioni commerciali.

Nel frattempo, in attesa del nuovo vettore, Northrop Grumman ha dovuto assicurarsi tre lanci con il Falcon 9. Ciò ha garantito la continuità della seconda fase del programma Commercial Resupply Services, con NG-20 che è una delle missioni oltre a NG-21 e NG-22.

Per ospitare la capsula Cygnus sul Falcon 9, sono state apportate alcune modifiche, in particolare al fairing di SpaceX. Sull’adattatore del fairing è stata installata una porta di accesso alta 1,5 metri e larga 1,2 metri per consentire il posizionamento dei carichi finali all’interno della capsula.

Ci si aspetta che il Cygnus si agganci alla ISS alle 10:15 del 1 febbraio. A differenza della nuova capsula Dragon, che si aggancerà autonomamente, il Cygnus utilizzerà il braccio robotico Canadarm2 per l’aggancio. Il carico totale trasportato dal Cygnus alla ISS è di 3726 kg, con la maggior parte posizionata nella sezione pressurizzata della capsula, prodotta da Thales Alenia Space.

Il Cygnus rimarrà agganciato alla ISS per circa due mesi, durante i quali sfrutterà la sua capacità di modificare l’orbita della stazione. Questa è una funzionalità precedentemente dimostrata solo dalle capsule russe e recentemente testata dal Cygnus.

A differenza della capsula Dragon, il Cygnus non è recuperabile e si disintegra durante il rientro nell’atmosfera terrestre. Questa fase segnerà l’inizio del Kentucky Re-entry Probe Experiment-2, che mira a testare diversi materiali per scudi di protezione termica.

Oltre ai vari esperimenti a bordo, durante la missione NG-20 verrà inviato anche un piccolo robot chirurgico alla ISS. I ricercatori valuteranno le prestazioni del robot in chirurgia a controllo remoto. I bracci robotici saranno controllati dalla Terra, consentendo di tagliare fasce elastiche per testare la reattività del robot in diverse condizioni.

Questo robot chirurgico ha potenziali applicazioni non solo per future missioni spaziali, ma anche in situazioni di emergenza sulla Terra. Un altro esperimento medico mira a studiare metodi per combattere problemi legati al cartilagine.

Ulteriori test saranno condotti per studiare il comportamento dei materiali nella stampa 3D con metalli e nella produzione di semiconduttori.

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