דרגון (חללית)

דרגון 1.0 או CRS

חללית הדרגון 1.0 מיועדת לשאת ציוד ומטען במשקל של עד כ־3 טונות אל תחנת החלל הבינלאומית, החללית מורכבת משני חלקים עיקריים, החלק המרכזי שמכיל את התא המדוחס, שנפחו עומד על 11.2 מ"ק, ומאחוריו מורכב חלק בנפח 14 מ"ק שפתוח לחלל מצידו האחורי ומיועד לאחסון של ציוד שלא יינזק משהייה בחלל הפתוח (בעיקר מכשירים האמורים להיות מורכבים על צידה החיצוני של תחנת החלל), אל תא מטען אחורי זה מחוברים משני צדדיו 2 לוחות סולאריות הנפרשים בחלל, אשר מסוגלים לספק עד כ־1,500 וואט בממוצע.

בחרטום החללית מורכבת מערכת עגינה מסוג CBM‏ (Common berthing mechanism) המאפשרת לה לעגון בתחנת החלל הבינלאומית בצורה פאסיבית כלומר היא מתקרבת אל התחנה ואז נלכדת על ידי הזרוע הרובוטית קנדארם2 המקרבת אותה באיטיות אל מסוף העגינה, אך היא יכולה לעגון רק בחלקים הלא־רוסיים של התחנה, להם פתח עגינה מתאים.
במשימות רגילות מתוכננת החללית להישאר מחוברת ל־ISS במשך כ־30 יום בסיומם היא מופרדת מהתחנה ושבה ארצה לנחיתה באוקיינוס בעזרת מגיני חום ומצנחים, דרגון היא החללית היחידה מלבד סויוז שמסוגלת להחזיר לכדור הארץ מטען (עד כ־2 טונות).
לקראת המשימה החמישית של הדרגון ל־ISS במרץ 2014 (CRS-3) שודרגה החללית. החלק החיצוני נשאר כמו שהיה אך האוויוניקה ומדפי המטען תוכננו מחדש על מנת שיוכלו לספק למכשירי המטען שכוללים את המקפיאים GLACIER ו־MERLIN (תפקידם לשנע ציוד מדעי רגיש ל־ISS), הרבה יותר כוח חשמלי.
חללית הדרגון משוגרת על גבי משגר פאלקון 9 גם הוא של ספייס איקס. בשובה מהחלל היא נוחתת באוקיינוס השקט ונאספת על ידי מסוק או ספינה.
מאז 2017 ספייס איקס לא בונה יותר חלליות דרגון 1.0 חדשות, אלא משפצת את אלה שכבר טסו לחלל ושבו ארצה.

דרגון 2.0 או V2

גרסת הדרגון V2, המאוישת, שנחשפה ב־29 במאי 2014 אמורה להיות שונה באופן ניכר מן הגרסה הקודמת הבלתי־מאוישת שנשלחה ל־תחנת החלל הבינלאומית (ISS) בין השנים 2010 ל־2014. חלונותיה יהיו גדולים בהרבה מבגרסה הקודמת, חלליות הדרגון המאוישות יכללו מערכת עגינה מסוג NDS‏ (NASA Docking System ) הנמצאת בפיתוח. הדרגון V2 תוכל לעשות את הטיסה הראשונה שלה כבר במחצית 2018 ואת הטיסה המאוישת הראשונה תוכל לבצע בסוף אותה שנה. מבחן למערכת המילוט של הדרגון V2 בוצע בשנת 2015.
ספייס איקס זכתה בחוזה עם נאס"א לשליחת מספר משימות מאוישות ל־ISS במסגרת השלב השלישי בתוכנית CCDev. לפני כן אמר מאסק כי ספייס איקס תמשיך את פיתוח גרסת הדרגון המשופרת גם אם תפסיד בתחרות לזכייה בחוזה עם נאס"א.
לדברי אילון מאסק חללית דרגון 2.0 תחליף את הגרסה הלא מאוישת ותשמש הן למטען והן לשליחת אסטרונאוטים.

פיתוח

פיתוח החללית החל ב־2005, וב־2006 נחתם חוזה בין נאס"א לספייס־איקס לביצוע טיסות הדגמה של החללית במסגרת תוכנית COTS. ב־2009 הודיע מנכ"ל ספייס־איקס אלון מאסק כי בכוונת חברתו לשגר את החללית לטיסת המבחן הראשונה שלה ב־2009, במטרה שהחללית תיכנס לשירות פעיל כבר ב־2010, לפני סיום טיסות מעבורות החלל. עם זאת, החללית טסה לראשונה רק בדצמבר 2010, ולא נכנסה לשירות פעיל לפני טיסתה האחרונה של מעבורת החלל אטלנטיס ביולי 2011, שהייתה הטיסה האחרונה בתוכנית מעבורות החלל.
ב־23 בפברואר 2009 הודיעה ספייס־איקס כי החומר ממנו נבנה מגן החום של חללית הדרגון שתשוגר לטיסת המבחן הראשונה, חומר בשם PICA-X (שפותח על ידי נאס"א), עבר את המבחנים הדרושים ונמצא מתאים. ב־2010 הודיע אלון מאסק כי חללית הדרגון "יכולה לעמוד בחדירה לאטמוספירה במהירות חזרה מהירח, ואפילו ממאדים, זאת באמצעות מגן החום שפותח עבורה". ה־PICA-X הוא חומר עמיד פי 10 מהחומר PICA (שפותח על ידי נאס"א גם הוא) ששימש בין היתר את קפסולת החדירה של הגשושית סטארדאסט.
מערכת בקרת העגינה של חללית הדרגון, ה־DragonEye, נבחנה במהלך משימת STS-127 של מעבורת החלל אנדוור אל תחנת החלל הבינלאומית ביולי 2009, כאשר הורכבה במסוף העגינה הצמוד לזה ששימש את המעבורת, ופעלה בזמן שהמעבורת עגנה בתחנת החלל. יכולות ה־LIDAR וההדמאה התרמית של מערכת ה־DragonEye נבחנו בהצלחה. המערכת נבחנה שוב במהלך משימת STS-133 (מעבורת החלל דיסקברי) בפברואר 2011.
בקיץ 2009 שכרה ספייס־איקס את שירותיו של האסטרונאוט לשעבר קן באוורסוקס שהפך לסגן מנהל מחלקת בטיחות האסטרונאוטים שהקימה החברה (הוא פרש מהחברה בסוף 2011), זאת לקראת הפיכת החללית למותאמת לשיגורים מאוישים.
ביוני 2010 שוגר דגם של החללית על גבי משגר הפאלקון 9 - שהייתה זו טיסתו הראשונה. דגם הדרגון ששוגר שימש לפני כן לבחינת מערכות קרקעיות של החללית. מטרתה המרכזית של הטיסה - מלבד היותה טיסתו הראשונה של הפאלקון 9 - הייתה להשיג מידע אווירודינמי אודות החללית במהלך תהליך השיגור.
ב־22 בנובמבר 2010 הודיעה נאס"א כי רשות התעופה הפדרלית האמריקאית (FAA) העניקה "רישיון חדירה לאטמוספירה" לחללית הדרגון - שהפכה לחללית המסחרית הראשונה שקיבלה רישיון זה.
חללית הדרגון הראשונה שוגרה על גבי משגר פאלקון 9 (היה זה שיגורו השני של המשגר) ב־8 בדצמבר 2010 למסלול לווייני נמוך, הקיפה את כדור הארץ פעמיים ונחתה בהצלחה באוקיינוס השקט.

חוזה לטיסות אספקה

בשנת 2005 נאס"א עודדה חברות פרטיות שעסקו בפיתוח רקטות להשתתף בתוכנית COTS‏ (Commercial Orbital Transportation Services - שירות תעבורה מסחרי לחלל), שמטרתה לערב חברות פרטיות בתספוק תחנת החלל הבינלאומית לאחר פרישת המעבורות שתוכננה ל־2010 (המעבורות פרשו לבסוף ביולי 2011). במרץ 2006 הגישה חברת ספייס־איקס את הצעתה, שכללה את חללית הדרגון. קבוצתה של חברת ספייס־איקס, שהגישה את ההצעה לתוכנית COTS, כוללת עוד חברות, ביניהם חברת MD רובוטיקס שבנתה את קנדארם2 - הזרוע הרובוטית הראשית של תחנת החלל הבינלאומית.
ב־18 באוגוסט 2006 הודיעה נאס"א כי ספייס־איקס וקיסטלר אירוספייס (שפיתחה את ה־K-1) נבחרו לפתח את מערכת האספקה המסחרית לתחנת החלל הבינלאומית. התוכנית המקורית כללה את שיגורים של שלוש טיסות מבחן של חללית הדרגון בין 2008 ל־2010. ספייס־איקס וקיסטלר היו עתידות לקבל 278 מיליון $ ו־207 מיליון $ בהתאמה אם היו עומדים בלוח הזמנים ובדרישות שהציבה נאס"א, אך קיסטלר נכשלה והחוזה עימה בוטל ב־2007. עם ביטול החוזה עם קיסטלר פתחה נאס"א את המכרז על החלק של קיסטלר בתוכנית וב־18 בפברואר 2008 הודיעה נאס"א כי הזוכה החדשה היא חברת אורביטל, שפיתחה ובנתה בין היתר את משגר הפגסוס, מטוס הניסוי X-34 ולוויינים רבים.
ב־23 בדצמבר 2008 העניקה נאס"א לספייס־איקס חוזה, במסגרת תוכנית CRS (תוכנית מקבילה ל־COTS האחראית על משימות האספקה עצמם), לאספקת תחנת חלל בסכום של 1.6 מיליארד $, עם אפשרות הגדלה לעד 3.1 מיליארד $. בחוזה נכלל שיגורם של 12 משימות אספקה לתחנת החלל, שישאו יחד מינימום של 20 טון מטען לתחנה.
החוזה דרש מספייס איקס לשגר שלוש משימות ניסוי לחללית הדרגון, לפני שתוכל להיכנס לשירות מבצעי. משימת COTS-1, משימת הניסוי הראשונה, שוגרה בהצלחה ב־8 בדצמבר 2010, הקיפה את כדור הארץ שלוש פעמים ונחתה באוקיינוס השקט. בדצמבר 2011 החליטו בנאס"א לאחד את משימות COTS-2 ו־3 למשימה אחת שיועדה ששוגרה לאחר דחיות רבות ב־22 במאי 2012. במהלך משימה זו עברה החללית מספר בדיקות במסלול וביצעה יעפים על פני תחנת החלל הבינלאומית (מטרות משימת COTS-2), ולאחר שאלו הושלמו בהצלחה, עגנה בתחנת החלל הבינלאומית (מטרת משימת COTS-3). לאחר שעגנה בהצלחה בתחנה היא נפרקה ממטענה והועמסה במטען המיועד לחזור לכדור הארץ. המשימה נחתה בהצלחה באוקיינוס השקט ב־31 במאי.
בחוזה ה־CRS‏ (Commercial Resupply Services) שנחתם עם נאס"א נכלל שיגורם של 12 חלליות דרגון: החל מ־2 חלליות ב־2012, ועד 5 ב־2015.

משימות למאדים

ספייס איקס תכננה לשגר למאדים משימה בשם "Red Dragon" (דרגון אדום), בה יעשה שימוש במשגר פאלקון כבד כמשגר ובחללית דרגון 2.0 שתחדור את אטמוספירת מאדים ותנחית על כוכב הלכת מערכות וניסויים מדעיים במסה של עד כ־4 טון. נאס"א הודיעה שתשתתף בכמה עשרות מיליוני דולרים בעלות המשימה, אך בסוף 2017 הודיעה החברה שהיא מבטלת את תכנון רגלי הנחיתה של דרגון 2.0 וכפועל יוצא את יכולת הנחיתה היבשתית באמצעות מנועיה, (הסיבה לכך היא חשש שהדרישות המחמירות לבטיחות יעכבו עוד יותר את כניסת החללית לשירות פעיל, וכן הרצון להשקיע יותר בחללית הגדולה והמתקדמת בהרבה BFR, במקום בחללית שתהיה רק אבן דרך זמני בדרך אליה).

COTS-1 (טיסת הבכורה)

ב־8 בדצמבר 2010 שוגרה חללית הדרגון הראשונה והבלתי מאוישת על גבי משגר פאלקון 9 מנמל החלל קייפ קנוורל, פלורידה. השיגור עבר בהצלחה וכ־10 דקות לאחר השיגור ניתקה החללית מהמשגר. החללית שהתה במסלול בגובה 300 ק"מ במשך שלוש שעות במהלכם בוצעו מבחני תמרון. בתום שלוש השעות הוכנסה דרגון למסלול חדירה לאטמוספירה והיא נחתה בהצלחה באוקיינוס השקט כ־800 ק"מ מערבית לחופי מקסיקו.
נשיאת חברת ספייס־איקס גווין שוטוול ציינה אז כי הייתה זו הטיסה הראשונה מבין שלוש טיסות המבחן העיקריות של החללית במסגרת תוכנית COTS. מנהל נאס"א צ'ארלס בולדן בירך את החברה לרגל הצלחת המשימה.
אף על פי שבמשימה זו לא נשאה החללית לא צוות ולא מטען, צוות המשימה בחברת ספייס־איקס שיגר בתוך החללית פיסת מטען סודית. יום לאחר השיגור התגלה כי המטען הסודי היה חריץ גבינת לה ברואר. הגבינה שוגרה כמחווה למערכון חנות הגבינה מתוך הקרקס המעופף של מונטי פייתון. במסיבת העיתונאים שנערכה עם נחיתת החללית לא גילה אלון מאסק מה היה המטען בגלל החשש שהבדיחה תסיט את תשומת הלב מהצלחת המשימה.

COTS-2/3

ב־22 במאי 2012, בשעה 07:33 UTC, שוגרה חללית הדרגון למשימתה השנייה, שמטרתה לבחון את ביצועי החללית בסמוך לתחנת החלל הבינלאומית (ISS) ולהדגים עגינה בה. המשימה שוגרה לאחר דחיות רבות, ולאחר שניסיון השיגור האחרון, שהיה ב־19 במאי, בוטל חצי שנייה בלבד לפני השיגור בעקבות בעיות לחץ באחד ממנועי הפאלקון 9.
משימת COTS-2/3 היא איחוד של משימות COTS-2 ו־3, שבתחילה תוכננו כמשימות נפרדות, אך אוחדו למשימה אחת על ידי ספייס איקס בהסכמת ובתמיכת נאס"א. החללית נושאת עימה 520 ק"ג מטען לצוות ה־ISS‏ והיא מתוכננת להחזיר לכדור הארץ כ־660 ק"ג מטען.
9 דקות לאחר השיגור אושרה כניסתה של החללית למסלול ונפרשו הלוחות הסולאריים שלה. בהמשך היום הראשון למשימה נבחנו מערכות הניווט של החללית ומערכות נוספות. ביום השני למשימה ביצעה החללית סדרת הפעלות מנוע שהגביהו את מסלולה לק"מ ספורים בלבד מתחת ל־ISS. ביום השלישי למשימה (24 במאי) ביצעה החללית תמרונים נוספים שקירבו אותה אל התחנה ובשעה 11:25 UTC ביצעה את יעפה הקרוב ביותר לתחנה באותו יום - 2.4 ק"מ מהתחנה. עם תום היום השלישי השלימה המשימה את יעדי משימת COTS-2 המקורית, ונאס"א אישרה את עגינת החללית בתחנה יום לאחר מכן, ב־25 במאי.
ביום הרביעי למשימה, ה־25 במאי, ביצעה החללית מספר תמרונים והתקרבה אל ה־ISS באיטיות עד שהגיעה למרחק 10 מטרים מן התחנה, אז הפעיל צוות התחנה את הזרוע הרובטית קנדארם2 ולכד באמצעותה את החללית בהצלחה בשעה 13:56 UTC. לאחר שלכדה את החללית קירבה אותה הזרוע באיטיות אל פתח העגינה הפונה כלפי כדור הארץ של מודול "הארמוני" האמריקאי, והעגינה הושלמה בהצלחה בשעה 16:02 UTC. בכך הפכה הדרגון לחללית הפרטית־מסחרית הראשונה שעוגנת בתחנה.
ב־26 במאי, בשעה 08:53 UTC, פתח צוות התחנה את הצוהר של חללית הדרגון, ובימים שלאחר מכן פרק אותה ממטענה והעמיס אותה במטען שיועד לחזור לכדור הארץ. ב־31 במאי, בשעה 08:35 UTC נפרדה הדרגון מה־ISS והוכנסה למסלול חדירה לאטמוספירה, וכשלוש שעות מאוחר יותר, בשעה 02:42 UTC נחתה במימי האוקיינוס השקט, כ־450 ק"מ מערבית ללוס אנג'לס.

CRS-1

משימת CRS-1 היא המשימה המבצעית הראשונה של חללית הדרגון בתצורת מטען ששוגרה בהצלחה ב־8 באוקטובר 2012 אל עבר תחנת החלל הבינלאומית כשבתוכה אספקה לצוות התחנה.