We wtorek 7 kwietnia dobiegła końca misja CRS-20. Statek Dragon wrócił na Ziemię po miesięcznym pobycie na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Tym samym zakończono ostatnią misję w ramach pierwszego kontraktu CRS i zarazem ostatnią misję kapsuły towarowej Dragon 1. 

Program Commercial Resupply Services (CRS) powstał w celu zapewnienia stałych dostaw zapasów jedzenia, sprzętu, eksperymentów naukowych, części zamiennych i innego ładunku na Międzynarodową Stację Kosmiczną po wycofaniu z użytku wahadłowców w 2011 roku. W jego ramach NASA w 2008 roku przyznała dwóm firmom kontakt na dostawy na ISS. Była to firma SpaceX, która zaproponowała transport ładunków przy użyciu rakiety Falcon 9 i statku Dragon 1 oraz firma Orbital Sciences (później Orbital ATK, a obecnie Northrop Grumman Innovation Systems), która planowała wykorzystać do tego celu rakietę Antares oraz statek Cygnus. Wstępne kontrakty zakładały przeprowadzenie dwunastu misji Dragona i ośmiu misji Cygnusa. W późniejszych latach kontrakty rozszerzono o kolejne loty. 

Przed rozpoczęciem dostaw na ISS w ramach programu CRS1 przeprowadzono dwie testowe misje przy użyciu Dragona – COTS 1 oraz COTS 2 (nazywana również Dragon C2+). Zostały one zamówione przez NASA w ramach programu Commercial Orbital Transportation Services (COTS), którego celem było wsparcie rozwoju komercyjnych statków kosmicznych, mogących dostarczać ładunki na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Początkowo planowano przeprowadzić trzy misje Dragona w ramach programu COTS, jednak ostatecznie zdecydowano się na połączenie drugiego i trzeciego lotu w jeden. 

Pierwsza z nich odbyła się 8 grudnia 2010 roku. Kapsuła Dragon została wtedy wystrzelona na niską orbitę okołoziemską (LEO), a następnie, po dwukrotnym okrążeniu Ziemi, została zdeorbitowana, po czym wylądowała na spadochronach w wodach Oceanu Spokojnego niedaleko wybrzeża Kalifornii. Był to pierwszy raz, kiedy prywatna kapsuła została umieszczona na orbicie i z powodzeniem odzyskana. 

Drugi lot, w który włączono również plan wstępnie planowanej misji COTS 3, rozpoczął się 22 maja 2012 roku. Rakieta Falcon 9 wyniosła wtedy statek Dragon na orbitę, po czym kapsuła spędziła trzy dni orbitując samodzielnie. W tym czasie przetestowano między innymi systemy nawigacyjne, silniki manewrowe oraz procedury bezpieczeństwa związane z operacjami w pobliżu ISS. 25 maja statek ponownie zbliżył się do stacji, a następnie został złapany przy użyciu robotycznego ramienia Canadarm2 i zacumowany do portu w module Harmony.

Był to pierwszy raz od czasu zakończenia programu wahadłowców, kiedy amerykański statek kosmiczny dotarł na Międzynarodową Stację Kosmiczną i zarazem Dragon stał się pierwszym komercyjnym statkiem, który tego dokonał. Kapsuła spędziła tydzień zacumowana do ISS i 31 maja wróciła na Ziemię. Po tym NASA dała zielone światło do rozpoczęcia lotów w ramach programu CRS. 

Pierwsza operacyjna misja w ramach programu CRS, nazwana CRS-1, rozpoczęła się 8 października 2012 roku. Podczas tego lotu doszło do awarii jednego z silników Merlin 1C w pierwszym stopniu rakiety Falcon 9. Pomimo tego statek dotarł bezpiecznie na Międzynarodową Stację Kosmiczną i misja zakończyła się sukcesem. Kapsuła powróciła na Ziemię 28 października. 

W czasie kolejnej misji, CRS-2, która odbyła się w marcu 2013 roku, po raz pierwszy wykorzystano możliwość transportu ładunku zewnętrznego w bagażniku Dragona, zainstalowanym poniżej osłony termicznej kapsuły. Na ISS dostarczono wtedy Heat Rejection Subsystem Grapple Fixtures, czyli uchwyty pozwalające na manipulowanie radiatorami zainstalowanymi na stacji. 

Następne misje były przeprowadzane co kilka miesięcy. W ich czasie na ISS dostarczono między innymi kamery pozwalające na obserwacje Ziemi w wysokiej rozdzielczości, urządzenia do testowania komunikacji laserowej z Ziemią, pierwszą drukarkę 3D, urządzenia do monitorowania zanieczyszczeń oraz nanosatelity, które później zostały wypuszczane w przestrzeń kosmiczną z pokładu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. 

W czerwcu 2015 roku doszło do eksplozji rakiety Falcon 9 podczas startu z misją CRS-7. W jej wyniku zniszczona została zarówno rakieta, jak i statek Dragon z ładunkiem. W zewnętrznej części kapsuły znajdował się wtedy pierwszy z dwóch planowanych adapterów dokujących International Docking Adapter 1 (IDA-1), których instalacja na ISS była konieczna, aby mogły do niego zadokować komercyjne statki załogowe. W związku z jego utratą konieczna była budowa dodatkowego egzemplarza adaptera. 

Podczas misji CRS-8 w kwietniu 2017 roku na Międzynarodową Stację Kosmiczną został dostarczony prototypowy nadmuchiwany moduł Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) zbudowany przez firmę Bigelow Aerospace, który przy użyciu robotycznego ramienia został przyłączony do stacji. Niedługo po tym został w pełni rozłożony, po czym zaczęto go wykorzystywać jako przestrzeń ładunkową. BEAM znajduje się na ISS do dnia dzisiejszego. 

W czasie kolejnej misji zaopatrzeniowej, CRS-9, która odbyła się na przełomie lipca i sierpnia 2016 roku, na ISS dostarczono pierwszy adapter dokujący IDA-2. Drugi, IDA-3, dotarł na stację w lipcu 2019 roku podczas misji CRS-18. Adaptery wykorzystywane są przez statki załogowe CST-100 Starliner firmy Boeing oraz Dragon 2 firmy SpaceX. 

Misja CRS-11, która odbyła się w czerwcu 2017 roku, była pierwszą, podczas której ponownie wykorzystano kapsułę Dragon, która wcześniej brała udział w misji CRS-4. Statek ten został wykorzystany po raz trzeci w grudniu 2019 roku, podczas misji CRS-19. W sumie w czasie trwania pierwszej części programu CRS trzy kapsuły Dragon zostały użyte trzykrotnie, a trzy zostały wykorzystane dwukrotnie. 

Ostatnia misja statku Dragon 1, CRS-20, rozpoczęła się 7 marca 2020 roku. W jej ramach na ISS dostarczono między innymi europejską platformę Bartolomeo, pozwalającą na umieszczenie eksperymentów naukowych na zewnątrz stacji. Kapsuła, którą użyto w czasie tego lotu, brała wcześniej udział w misjach CRS-10 i CRS-16. Statek odłączył się od Międzynarodowej Stacji Kosmicznej 7 kwietnia 2020 roku o godzinie 15:06 czasu polskiego (13:06 UTC). Następnie wykonał serię manewrów orbitalnych, po czym wylądował na Ziemi o godzinie 20:50 czasu polskiego (18:50 UTC). Było to ostatnie planowane lądowanie statku Dragon w Oceanie Spokojnym. 

Podczas wszystkich misji zaopatrzeniowych na Międzynarodową Stację Kosmiczną przy użyciu statków Dragon 1 dostarczono na ISS ponad 42 tony sprzętu, jedzenia, części zamiennych i eksperymentów naukowych. Na Ziemię sprowadzono ponad 33 tony ładunku. 

Kolejnym etapem będzie rozpoczęcie dostaw w ramach drugiego programu Commercial Resupply Services – CRS2. W styczniu 2016 roku NASA przyznała kontrakty na misje zaopatrzeniowe w programie CRS2 trzem firmom – SpaceX, Northrop Grumman Innovation Systems (NGIS) oraz Sierra Nevada Corporation (SNC). Firma NGIS kontynuuje dostawy na ISS przy użyciu statku Cygnus, wynoszonego na orbitę na szczycie rakiety Antares. Sierra Nevada planuje wykorzystać do tego celu samolot kosmiczny Dream Chaser, który będzie wynoszony na orbitę przy użyciu rakiety Vulcan firmy United Launch Alliance. Jego pierwsza misja planowana jest na 2021 rok.

SpaceX zamierza wykonywać swoją część kontraktu przy użyciu statku Dragon 2 w wersji towarowej. W porównaniu do wersji załogowej, budowanej na potrzeby programu komercyjnych lotów załogowych NASA, wersja towarowa będzie pozbawiona między innymi systemów podtrzymywania życia, siedzeń, systemu ucieczkowego złożonego z ośmiu silników SuperDraco i niektórych systemów kontroli termicznej. Dzięki temu wewnątrz kapsuły znajdzie się więcej miejsca na ładunek. 

W przeciwieństwie do statku Dragon 1, który musiał być cumowany do ISS przy użyciu robotycznego ramienia Canadarm2, kapsuła Dragon 2 będzie w stanie autonomicznie dokować do stacji. To pozwoli zmniejszyć obciążenie załogi podczas obsługi statków odwiedzających Międzynarodową Stację Kosmiczną. Autonomiczne dokowanie zostało zademonstrowane w marcu 2019 roku podczas pierwszej, bezzałogowej misji statku – Crew Demo-1. Kapsuła Dragon 2 jest również projektowana do tego, aby mogła zostać użyta do pięciu razy, a nie trzech, jak miało to miejsce w przypadku Dragona 1. 

Kolejną różnicą pomiędzy obiema wersjami statku jest miejsce lądowania po zakończeniu misji – Dragon 1 lądował w Oceanie Spokojnym, z kolei Dragon 2 ma lądować w Oceanie Atlantyckim. Zaletą używania statku Dragon 2 do misji towarowych jest również możliwość wykorzystania ramienia dostępu zainstalowanego na platformie startowej LC-39A w Centrum Kosmicznym im. Kennedy’ego na Florydzie, przez które w czasie lotów załogowych astronauci wchodzą na pokład kapsuły. Dzięki temu NASA może uzyskać dostęp do ładunku znajdującego się wewnątrz statku na zaledwie kilkadziesiąt minut przed startem. 

Pierwsza misja Dragona 2 w ramach programu Commercial Resupply Services 2 – CRS-21 – zaplanowana jest na czwarty kwartał 2020 roku. Kontrakt CRS2 gwarantuje każdemu dostawcy co najmniej sześć misji zaopatrzeniowych na Międzynarodową Stację Kosmiczną. 

Źródła: NASA (1), (2), (3), (4), SpaceX (1), (2), NASASpaceFlight.com