天鹅座OA－9任务升空
天鹅座OA－9任务升空
美国东部时间2018年5月21日4点44分，一枚美国轨道科学ATK公司的安达里士（采用230配置）运载火箭从中大西洋发射场沃尔普斯岛0A工位发射升空，将一艘天鹅座货运飞船成功发射入轨，以执行美国国家航空航天局（NASA）向国际空间站（ISS）运送补给的ORB－9／CRS9任务。
OA－9是天鹅座飞船的第十次发射，这种飞船与SpaceX公司的龙飞船一起被美国国家航空航天局（NASA）选中，作为商业轨道运输服务项目（COTS）和商业补给服务（CRS）项目的一部分，用于国际空间站货运任务。
天鹅座飞船原由轨道科学公司（已在2015年与阿连特技术公司／ATK合并）研发，可以向国际空间站运送3.75吨加压货物。2013年9月，天鹅座飞船在COTS项目下成功执行了首次国际空间站运输任务。此后天鹅座又执行了八次任务，其中七次成功。2016年，NASA授予轨道科学的天鹅座飞船、SpaceX的龙飞船及内华达山公司的追梦者航天飞机CRS2项目合同。在CRS2项目下，天鹅座飞船将执行至少6次任务，NASA已安排好前两次任务，并开始筹备第三次任务。OA－9是轨道科学ATK公司四次CRS任务中的第二次，本来该公司获得了8次CRS任务，但在对天鹅座飞船进行增强并选择兼容更强大的阿特拉斯V火箭发射后，其任务数减至7次（由于选择阿特拉斯V运载火箭，所以在更少的发射中可以运载更多的货物）。从2017年的OA－8任务开始，轨道科学ATK公司开始执行四次额外的天鹅座飞船任务，以填补CRS2项目开始前的空白。
在设计上，天鹅座飞船立足于利用现有硬件，包括一个基于轨道科学公司商业卫星的服务模块，以及一个加压货运模块（PCM）。PCM由意大利泰勒斯．阿莱尼亚公司基于多用途后勤模块（MPLMs）所研制，MPLM由原航天飞机往返国际空间站所使用。在PCM的前端有一个共同靠泊机械（CBM），以允许天鹅座与空间站进行靠泊作业。
OA－9任务使用的是一艘增强型天鹅座飞船，这种型号首飞于2015年，有着加长的货舱、新型太阳能电池板以及燃料箱，从而增加了飞船的货运量。除了加压型天鹅座外，轨道科学ATK还设计了一种非加压型天鹅座飞船，以用于运送国际空间站所需的外部安装货物。但NASA至今为止还没有订购过非加压型天鹅座飞船。
天鹅座飞船通常由同步发展的安达里士火箭发射，此外它也与联合发射同盟（ULA）的阿特拉斯V火箭兼容。阿特拉斯V火箭已先后三次发射了天鹅座飞船，两次是在2014年10月安达里士火箭发射ORB－3任务失败后的停飞期间，还有一次是在去年运送额外重量的货物前往国际空间站。
执行OA－9任务的天鹅座飞船被命名为J．R．汤普森（J．R．Thompson），以纪念前NASA马歇尔太空飞行中心主任小詹姆斯．罗伯特．汤普森（James R. Thompson Jr.）。1936年3月，汤普森出生于南卡罗莱纳州。1960年，在美国海军干了两年行政工作的他进入了普拉特．惠特尼公司，由此开始与航宇事业打交道。1963年，汤普森作为一名液体推进系统工程师进入了NASA马歇尔太空飞行中心工作，参与J－2发动机的研发。20世纪70年代，他成为了开发航天飞机RS－25主发动机（SSME）的项目经理。从1986年9月直到1989年7月，他担任马歇尔太空飞行中心主任，之后又成为NASA的副局长。
1991年，汤普森离开NASA，进入轨道科学公司，担任执行副总裁兼首席技术官。1993年，他成为轨道科学公司发射系统集团总经理，负责该公司的关键项目，比如使早期多次发射失败的飞马座空射运载火箭项目转入正轨。曾与汤普森密切合作过的轨道科学ATK公司副总裁兼安达里士项目经理库尔特．埃伯利（Kurt Eberly）这样评价他的领导：“从早期问题中恢复，并令我们走上了正确的道路。”并描述了汤普森是如何“使员工专业化，并将工程技术人员组成一个矩阵式组织结构。”
在接受NASA太空飞行网站的克里斯．格布哈特（Chris Gebhardt）采访时，埃伯利讲述了汤普森在安达里士火箭发展过程中的作用。当时，汤普森已成为了轨道科学公司的总裁兼首席运营官，他在这个职位上，从1999年一直干到了2011年退休。埃伯利谈到了汤普森是如何逐月审查安达里士火箭位于中大西洋发射场发射工位的进展状况，以及如何将代表轨道科学、NASA、沃尔普斯岛与弗吉尼亚联邦的各个项目方召集起来前往沃尔普斯岛，在会议室里开几个小时会。埃伯利说：“无论你是为轨道科学公司工作，是为中大西洋发射场工作，还是为NASA工作，我认为从作派上看J．R．（汤普森）都认为每个人是为他打工。但所有人都知道他的最终目标是为了项目成功，所以大家都听他的，也尊敬他。”埃伯利表示，如果没有汤普森的视野和领导，安达里士项目就不会有今天的地位，他解释道：“如果不是他理解到我们必须跨越不同组织边界协同工作，我们就永远不会达到（如今）所处的位置，而这座发射台与太空（发射）设施也根本无法建成。”
在另一次采访中，轨道科学公司副总裁兼高级项目分部总经理，弗兰克．迪莫洛（Frank DeMauro）介绍了汤普森是如何积极参与天鹅座飞船开发项目。“他最初只是想参加这项工作，我们与工程团队两周开一次会。他非常擅于通过交流找到问题核心，以渡过难关。”
至于为什么将OA－9任务中的天鹅座飞船命名为汤普森。迪莫洛表示：“对我们中许多人来说，（他）是一个非常非常特别的人。”轨道科学ATK的许多人“都能说自己认识他，并与他并肩工作，我们也喜欢和他共事。所以，格外特别的，在协同工作上，他是一个了不起的人，可以看到团队的反应……当我们宣布以J．R．（汤普森）来命名这次任务时，也是一个非常特殊的点子。”迪莫洛说道：“我们幸运地能与他共事，我们对这次任务以他命名感到非常高兴。这份敬意也是恰当的。”
埃伯利在回忆他第一次见到汤普森时，表示，他“个性非常生硬”，“甚至有点苛刻。但随着时间推移，他认识你后，你会明白，他真的只是想让项目成功，他将这种专业水平和决心带到了自己监督的每个项目中。”对于OA－9任务命名，埃伯利的反应是：“只是对他的敬意，这个项目中我们每个人都想念他。”
J．R．汤普森号飞船要向国际空间站运送3.35吨货物。包括货物与800千克推进剂在内，天鹅座飞船发射全重为6.173吨。货物中有1.191吨美国与国际空间站前哨舱段硬件，13千克俄罗斯舱段硬件。载荷中还有用于太空行走的132千克硬件，100千克的计算机设备和811千克的航天员供应与补给物资。
OA－9任务携带的国际空间站硬件包括：
外部高分辨率摄像头组件（EHDC），这个设备将由航天员在之后的太空行走中装在国际空间站外部；
用于国际空间站部分失压时节省空气（比方说航天器与空间站分离时对接通道部分）的压力管理设备；
新的水罐组件；
氧气再供应罐；
国际空间站内部照明设备。
OA－9任务中有1.021吨科研设备，包括：
生物分子提取与测序技术（BEST），这个项目将尝试使用脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）来识别国际空间站上的未知微生物。本实验将有助于人类更好的理解微生物如何适应国际空间站的环境，包括确定地球与空间基因突变率的差异。
冷原子实验室（CAL）将研究接近绝对零度时原子在微重力下的相互作用。通过在微重力下进行这一实验，科学家们希望在冷凝环境中能比在地球上观察的更久。
太空六分仪研究，这是一项基于阿波罗计划使用六分仪的试验，当时它作为航天器惯性导航系统的备份，并提供额外的校准。本实验将验证在未来深空任务中遇到紧急情况时，航天员使用手持式六分仪依靠恒星进行传统技术导航。
光学相干断层扫描2（OCT2），这是一种医学仪器，将用于监测航天员的眼睛，以评估太空飞行相关眼神经综合征（SANS），此病症对长期航天飞行中的航天员有影响。
由商业公司Zaiput流体技术开发的一种商用液－液分离系统，将在国际空间站上进行测试。此系统使用混合液中的表面作用力来分离混合液中的不同液体，此实验将为空间站新型微重力实验打开大门，也将为未来医学研究和药物开发带来好处。
冰立方，这是一个被送到国际空间站欧洲航天局（ESA）哥伦布模块中的商业载荷。它包括一套机架，根据ESA与比利时空间应用服务公司的协议，将用于容纳商业客户的模块化实验。
OA－9任务中携带有15颗微型立方体卫星。其中9颗作为加压货物运输，将从国际空间站部署，另外6颗装在天鹅座飞船外部，将在飞船离开国际空间站后释放。这些立方体卫星是根据NASA与纳米机架（NanoRacks）公司的合同搭载的。而飞船外部部署器加上立方体卫星另有82千克重量。
NASA教育发射纳米卫星（ELaNa）项目下的7颗卫星，这些卫星都将从国际空间站部署，它们是：
1、俄亥俄州立大学的辐射计无线电频率接口技术立方体卫星（CubeRRT）。这是一颗6单元立方体卫星，它将用一套微波辐射计尝试检测无线电频率干扰，以进行大气探测。通过检测干扰，该卫星能够减轻其对搜集数据的影响，并建立大气含水量与土壤水分的精确图像。
2、布朗大学的EQUISat。这是一颗花费5000美元研制的1单元立方体卫星，将用于公共宣传与技术演示。此卫星装有一组高攻率LED，可以发出在地面上肉眼可见的光线。此外，该卫星也将首次验证在太空中使用磷酸铁锂电池。它上面还带有一个无线电系统，将向业余无线电爱好者们广播自己的状态和方向。
3、爱荷华大学研制的光环星（HaloSat）。这是一颗6单元立方体卫星，它将供爱荷华大学使用。卫星上携带有一套X射线天文学载荷。包括3部现货XR－100SDD硅漂移探测器，每部都与一个X射线准直器、一个反重合护罩及支持电子元件装在一起。这些仪器将用于研究银河系内的热气体分布，并确定银河系中这些气体是否有扩展环。
4、罗文大学的忆阻器卫星（MemSat）。这是一颗1单元立方体卫星，它将在太空环境中对基于忆阻器的存储设备与更传统的硅基设备进行性能比较。忆阻器可以在没有电源的情况下保持其状态，这能够提高航天器的效能，并在电源故障时保留数据。
5、蒙大拿州立大学的辐射星g（RadSat－g）。这是一颗3单元立方体卫星，它将用于演示商用现货组件搭建的耐辐射计算机系统的任务就绪状况。该卫星上还携带有监测其所面临辐射的探测器。
6、NASA喷气推进实验室（JPL）的雨立方（RainCube）。这是一颗6单元立方体卫星，它将测试一套小型Ka波段雷达，以检验雷达硬件以及立方体卫星搭载雷达的概念。如果成功，未来的大气或气象研究立方体卫星上将搭载雷达载荷。
7、科罗拉多大学与JPL联合研制的风暴与热带系统临时实验－演示者（TEMPEST－D）。这是一颗6颗元立方体卫星，将作为之后一个由6颗卫星组成的获取云层覆盖与全球降水数据卫星星座的降低风险项目。
OA－9任务中另两颗纳米机架公司合同卫星是：
1、保加利亚无线电爱好者联合会（BFRA）与国际空间挑战项目（该项目旨在促进和协助教育纳米卫星创业）合作的耐力赛星1（EnduroSat One）。这是一颗1单元立方体卫星，将为业余无线电爱好者们携带两个信标。保加利亚大学将使用该卫星来教育学生们卫星通信原理。
2、由美国分析空间公司研制的根（Radix），是一颗6单元实验通信卫星。它采用现货软件定义无线电和光通信。该卫星携带有获取S波段信号（来自地面或其他卫星）的无线电接收机，再通过激光通信系统中继到地面。此任务将演示支持未来卫星星座的下行链路功能。
天鹅座飞船在离开国际空间站后将部署的6颗卫星包括：
1、四颗斯派尔全球公司（Spire Global）的狐猴－2（Lemur－2）气象卫星。这是一种3单元立方体卫星，每颗都携带有两种仪器，一种是SENSE，这是一个海船信号自动识别系统（AIS）接收机，能为全球海事提供安全跟踪。另一种是STRATOS载荷，此载荷用于分析GPS导航信号经地球大气层时的干扰，以监测大气温度、压力与湿度。
2、两颗航宇公司的航空立方卫星（AeroCube），它们属于航空立方12任务，一颗名为航空立方12A（AeroCube 12A），另一颗名为航空立方12B（AeroCube 12B）。这两颗都是3单元立方体卫星，将在轨测试新型组件，包括星体追踪器和太阳能电池。航空立方12B还将演示一套实验型电推系统。
轨道科学ATK公司为本次发射选择了安达里士（采用230配置）型火箭，它是一种两级运载火箭，其第一级采用RP－1燃料和液氧氧化剂，第二级则采用固体燃料。
安达里士火箭的第一级原本来自乌克兰南方设局，由前苏联天顶火箭一级发展而来，其发动机AJ－26源自前苏联库兹涅佐夫设计局（OKB－276）开发的NK－33发动机，原来准备用于N－1F火箭。N－1F是前苏联在20世纪60年代末，发展的一种升级型N－1火箭，旨在发射载人登月任务。但20世纪70年代初，N－1火箭全部4次发射都以失败告终，使得前苏联在与美国的登月竞赛中失败。而计划中NK－33将用于替换N－1火箭第一级上的30台NK－15发动机。
尽管前苏联下令毁掉所有NK－33，但在N－1火箭项目被放弃后，这些发动机却被存储了起来，并被用于几个不同的火箭项目，包括2013年4月首飞的安达里士火箭和同年12月首飞的俄罗斯联盟－2－1V火箭。
用于安达里士火箭的NK－33由美国喷气飞机．洛克达因公司翻新，代号AJ－26。因为原产品已在20世纪70年代停产，所以NK－33库存大约有60台，其中喷气飞机．洛克达因公司购买了36台。可是，2014年，一枚执行天鹅座飞船发射任务的安达里士火箭在起飞后爆炸，事发后，轨道科学公司与NASA经过调查确定，事故是由火箭1号发动机涡轮泵故障造成的。轨道科学ATK于是将安达里士火箭的发动机更换为RD－181，这是一种基于俄罗斯动力机械科研生产联合体RD－191（用于安加拉火箭）的火箭发动机。安达里士用一对RD－181替换了原来的两台AJ－26。此次任务中火箭第二级采用的是美国阿连特技术公司研制的卡斯托30XL固体火箭发动机。
安达里士火箭编号的三个数字反映了火箭一、二、三级的信息。第一个数字表示第一级，如果数字为1就表示采用AJ－26发动机、如果数字为2就表示采用RD－181发动机。第二个数字表示第二级，如果数字为1，则采用卡斯托30A发动机，如果数字为2，则采用卡斯托30B发动机，如果数字为3，则采用更强大的卡斯托30XL发动机。第三个数字用以表示火箭第三级，但由于天鹅座飞船发射只需使用两级安达里士火箭，所以OA－9任务中这个数字为0。
轨道科学公司的下一次发射目前被安排在了6月14日，届时，一枚空射型飞马座XL运载火箭将发射NASA的ICON电离层探测卫星。
