התוכנית המאוישת המסחרית

התוכנית המאוישת המסחרית (באנגלית: The Commercial Crew Program; בראשי תיבות: CCP) היא תוכנית חלל מאוישת של נאס"א בשיתוף חברות האווירונאוטיקה בואינג ו-SpaceX. ייעוד התוכנית הוא לשאת אסטרונאוטים אל ומתחנת החלל הבינלאומית ולסייע בהחלפת צוותי התחנה. בתוכנית נעשה שימוש בשתי חלליות; הסטארליינר של בואינג והדרגון 2 של SpaceX. בתוכנית זו, בניגוד לתוכניות מאוישות בעבר ולראשונה בהיסטוריה, אלו הן חברות פרטיות אשר מנהלות בעצמן שיגורי טיסות חלל מסלוליות מאוישות. תוכנית זו באה לאחר כמעט עשור בו הייתה תלויה נאס"א בתוכנית סויוז הרוסית על מנת לשלוח אסטרונאוטים אמריקאים אל תחנת החלל הבינלאומית עקב סיומה של תוכנית מעבורות החלל בשנת 2011. כל משימה בתוכנית המאוישת המסחרית תישא ארבעה אסטרונאוטים אל תחנת החלל הבינלאומית על סיפון הסטארליינר או הדרגון 2, עם אופציה לאסטרונאוט חמישי. חלליות הדרגון 2 משוגרות על משגר הפאלקון 9 וחוזרות לכדור הארץ בצניחה במימי האוקיינוס האטלנטי. חלליות הסטארליינר משוגרות על משגר האטלס 5 ונוחתות על אדמת מערב ארצות הברית בעזרת מצנחים וכריות אוויר. המשימה המבצעית הראשונה של SpaceX שוגרה ב-16 בנובמבר 2020 והמשימה המבצעית הראשונה של בואינג מתוכננת לשנת 2024.

פיתוח התוכנית המאוישת המסחרית החל בשנת 2010, אז נאס"א העניקה מימון למספר חברות אווירונאוטיקה וטכנולוגיה למטרת פיתוח חלליות מאוישות שיישאו אסטרונאוטים אל ומתחנת החלל הבינלאומית ואשר תהליך שיגורן יופעל על ידי אותן החברות עבור נאס"א. באמצע שנות האלפיים, לקראת סיומה של תוכנית מעבורות החלל ועם הקמת תוכנית קונסטליישן, נאס"א חיפשה אלטרנטיבה למעבורות החלל והחליטה כי החללית אוריון, בין שאר משימותיה אל הירח, תחליף בין היתר גם את מעבורות החלל בטיסות לתחנת החלל הבינלאומית. עם ביטול תוכנית קונסטליישן בשנת 2010 הוחלט לבסוף כי אוריון תוקצה למשימות אל החלל העמוק בלבד בעוד שעבור טיסות אל תחנת החלל הבינלאומית ויעדים אחרים במסלול הלווייני הנמוך, יפותחו חלליות חדשות במסגרת התוכנית המאוישת המסחרית. תהליך המסחור נועד להוזיל עלויות ולעודד חברות אווירונאוטיקה לבצע טיסות אל תחנת החלל הבינלאומית עבור נאס"א ולאפשר לסוכנות החלל האמריקאית להתמקד במשימות אל מעבר למסלול הלווייני הנמוך ואל החלל העמוק. בספטמבר 2014 לאחר מספר שנים של תכנון ופיתוח על ידי מספר חברות, הוחלט כי בואינג ו-SpaceX הן אלו שנבחרו להטיס אסטרונאוטים אל תחנת החלל הבינלאומית. המשימות המבצעיות הראשונות בתוכנית תוכננו להתחיל בשנת 2017, אך בעקבות עיקובים בבדיקות, בעיצוב, ובמבצעיות של החלליות והמשגרים, המשימות המבצעיות נדחו ל-2020 ו-2021. טיסת הניסוי המאוישת הראשונה של הדרגון 2 שוגרה במאי 2020 וטיסת הניסוי המאוישת של הסטארליינר מתוכננת לשיגור ב-2024. לאחר טיסות הניסוי, יחלו החברות בטיסות מבצעיות.

רקע
לאחר שנים שהגישה לטיסות לחלל הייתה נחלתם של נאס"א, בסוכנות הסיקו כי מעורבות של השוק החופשי ושל חברות פרטיות, תהיה חיונית לתחרות והורדת עלויות בתעשיית החלל היקרה ותאפשר לנאס"א להימנע מבירוקרטיה עם הממשל. כבר בשנות התשעים החלה נאס"א לממן חברות שונות כחלק מתוכניות פיתוח ומחקר בתחום מסחור החלל ובשנת 2006 הקימה את תוכנית COTS במטרה לשכור חברות פרטיות שיהיו אחראיות על שיגורי מטען וציוד אל תחנת החלל הבינלאומית. לאחר מספר פעמים בהם שונו או בוטלו תוכניות של נאס"א בעקבות כניסת ממשל חדש לתפקיד ובעיקר לאחר ביטול תוכנית קונסטליישן בשנת 2010, בנאס"א התגבשה המסקנה כי לא יוכלו להמשיך להיות תלויים בהחלטות ממשלתיות שעשויות להשתנות בזמן קצר והקימו באותה השנה את התוכנית המאוישת המסחרית שמטרתה הייתה לממן חברות אווירונאוטיקה וטכנולוגיה שונות כדי לפתח חלליות מאוישות ושירותי חלל מסחריים אותן נאס"א תוכל לשכור.

פיתוח
במסגרת תוכנית קונסטליישן פותחה החללית אוריון שנועדה לשרת את נאס"א בטיסות אל הירח וכמו כן בטיסות לתחנת החלל הבינלאומית במקום מעבורות החלל שעמדו לצאת משירות. לאחר ביטולה של תוכנית קונסטליישן בשנת 2010 הוחלט כי אוריון תוקצה למשימות אל החלל העמוק בלבד בעוד שעבור טיסות אל תחנת החלל הבינלאומית ויעדים אחרים במסלול הלווייני הנמוך, יפותחו חלליות חדשות במסגרת התוכנית המאוישת המסחרית שהוקמה באותה השנה.

מענקי פיתוח

בפברואר 2010, כחלק מהשלב הראשון של המכרז לפיתוח החלליות, נאס"א התמקדה במימון חברות שונות במטרה לפתח קונספטים לחלליות וחלקים הכרחיים בשיגור כגון מערכת מילוט ומכל לחץ. השלב השני של המכרז שהחל באפריל 2011, התמקד בהצעות שונות לחלליות מאוישות שיטיסו אסטרונאוטים של נאס"א אל תחנת החלל הבינלאומית. במסגרת שלב זה, מספר חברות קיבלו מימון לפיתוח החלליות שהוצעו; בלו אוריג'ין קיבלה 22 מיליון דולר, SpaceX קיבלה 75 מיליון דולר עבור פיתוח הדרגון 2, תאגיד סיירה נבאדה קיבל 80 מיליון דולר עבור פיתוח הדרים צ'ייסר ובואינג קיבלה 92.3 מיליון דולר עבור פיתוח הסטארליינר. SpaceX בניגוד לשאר החברות החזיקה כבר אז בחללית המטען דרגון, חללית לא מאוישת שנשאה מטען אל תחנת החלל הבינלאומית. ב-3 באוגוסט 2012, בשלב השלישי של המכרז, הרשימה הצטמצמה לשלוש חברות אחרונות שימשיכו לקבל מימון; תאגיד סיירה נבאדה קיבל 212.5 מיליון דולר נוספים לפיתוח הדרים צ'ייסר, SpaceX קיבלה 440 מיליון דולר נוספים לפיתוח הדרגון 2 ובואינג קיבלה 460 מיליון דולר נוספים לפיתוח הסטארליינר. התכנון בשלב השלישי היה להתחיל טיסות מאוישות אל תחנת החלל הבינלאומית בתוך חמש שנים.

בדצמבר 2012, כחלק מהשלב הרביעי של המכרז, הוענק לכל אחת משלוש החברות בתחרות מימון נוסף בסך 10 מיליון דולר עבור פיתוח ובדיקות כדי לעמוד בדרישות הבטיחות של נאס"א לטיסות מאוישות. ביולי 2013, בשלב החמישי והאחרון במכרז, נאס"א הסמיכה את החברות להפעיל טיסות מאוישות אל תחנת החלל הבינלאומית. ב-16 בספטמבר 2014 הסתיים השלב החמישי במכרז ונאס"א החליטה כי החברות שבסופו של דבר יקבלו מימון מלא לפיתוח החלליות ויטיסו אסטרונאוטים אל תחנת החלל הבינלאומית הן SpaceX שתקבל מימון של 2.6 מיליארד דולר לפיתוח חללית הדרגון 2 ובואינג שתקבל 4.2 מיליארד דולר לפיתוח חללית הסטארליינר. בתאגיד סיירה נבאדה, שחדל לקבל מימון על פיתוח הדרים צ'ייסר, נקטו בפעולות משפטיות נגד החלטת נאס"א, אך ללא הועיל. בשנת 2016 החליטה נאס"א לבחור בדרים צ'ייסר עבור טיסות מטען לא מאוישות אל תחנת החלל הבינלאומית.

פיתוח לאחר הבחירה

בעוד שהטיסות המאוישות הראשונות כחלק מהתכנית המאוישת המסחרית תוכננו לצאת לדרך בסוף שנת 2017, חברת בואינג הודיעה במאי 2016 כי הטיסה המאוישת הראשונה שלה תידחה לשנת 2018 עקב בעיות הקשורות למשגר האטלס 5, אותו המשגר שיישגר את חללית הסטארליינר. בדצמבר 2016 חברת SpaceX הודיעה כי גם הטיסה המאוישת הראשונה שלה תידחה לשנת 2018, עקב פיצוץ משגר הפאלקון 9 בזמן בדיקות לפני שיגור הלוויין הישראלי עמוס 6. במהלך תקופה זו, נאס"א המשיכה לשכור שירותי שיגור רוסיים כחלק מתוכנית סויוז על מנת לשגר אסטרונאוטים אמריקאים אל תחנת החלל הבינלאומית. באוגוסט 2018, נאס"א הודיעה על בחירת האסטרונאוטים שיחנכו את חלליות הסטארליינר והדרגון 2 בטיסות הבכורה. חודשיים לאחר מכן, נאס"א הודיעה על דחיית טיסות הבכורה של שתי החלליות לשנת 2019. במרץ 2019, במשימת SpaceX Demo-1, שוגרה חללית דרגון 2 לא מאוישת אשר עגנה בהצלחה בתחנת החלל הבינלאומית וחזרה לכדור הארץ שישה ימים לאחר שיגורה. קצת יותר מחודש לאחר שיגורה, אותה החללית התפוצצה במהלך בדיקות הצתת מנועים סטטית, מה שגרם לעיכובים נוספים בדרך לטיסת בכורה מאוישת. בדצמבר 2019, שוגרה משימת Boeing Orbital Flight Test במטרה לבחון את חללית הסטארליינר בעת עגינתה אל תחנת החלל הבינלאומית וחזרתה לכדור הארץ. החללית שוגרה בהצלחה אך 31 דקות אל תוך משימתה, בזמן שנכנסה למסלול סביב כדור הארץ, טעות בשעון המחשב בחללית הפעילה את המנועים מוקדם מידיי והכניסה את החללית למסלול שגוי שלא אפשר לה להגיע אל תחנת החלל הבינלאומית. החללית נאלצה לחזור לכדור הארץ מוקדם מידיי מבלי שהשלימה את משימתה.

בינואר 2020, ביצעה SpaceX בדיקת ביטול בעת שיגור (In-Flight Abort Test), מטרת בדיקה זו הייתה לבצע הפרדה של הדרגון ממשגר הפאלקון 9 כדקה לאחר השיגור על מנת לבחון את יכולת מערכת המילוט במקרה חירום. הבדיקה עברה בהצלחה כאשר הדרגון השתמשה במנועי הסופר-דראקו כדי להרחיק עצמה מהמשגר אחרי תקלה מתוכננת. החללית נחתה בהצלחה באוקיינוס האטלנטי בסמוך לחופי פלורידה. במאי 2020 שוגרה בהצלחה משימת SpaceX Demo-2, טיסת ניסוי והמשימה המאוישת הראשונה של חללית הדרגון 2. צוות המשימה, מפקד החללית דאגלס (דאג) הארלי ומפקד מבצעים משותף רוברט (בוב) בנקן, ותיקי תוכנית מעבורות החלל, שוגרו אל תחנת החלל הבינלאומית. המשימה בחנה את יכולותיה של הדרגון בכניסה למסלול סביב כדור הארץ, את יכולת העגינה האוטונומית שלה אל תחנת החלל הבינלאומית ואת חזרתה בשלום לכדור הארץ וצניחתה במימי האוקיינוס. בעקבות בעיות בטיסת הניסוי הלא מאוישת של הסטארליינר, טיסת הניסוי המאוישת מתוכננת למרץ 2024.

חלליות

בתוכנית זו נעשה שימוש בשתי חלליות; הסטארליינר של בואינג והדרגון 2 של SpaceX, במטרה לשאת אסטרונאוטים אל ומתחנת החלל הבינלאומית. שתי החלליות הן קפסולות אוטומטיות שניתן לשלוט בהם ידנית במקרה הצורך. תאי הקפסולה בשתי החלליות הן בגודל של 11 מטר מעוקב והן יכולות לשאת צוותים של שבעה אסטרונאוטים, אם כי נאס"א תשלח רק ארבעה אסטרונאוטים בכל משימה, עם אפשרות לאסטרונאוט חמישי. שתי החלליות משתמשות במערכת העגינה של נאס"א  כדי לעגון בתחנת החלל הבינלאומית ויכולות להישאר עד 210 ימים בחלל בעת עגינה.

הדרגון 2 של SpaceX ניתנת לשימוש חוזר של עד 5 טיסות. לחללית זו שתי גרסאות; 'Crew Dragon', חללית מאוישת המיועדת לנשיאת צוות של עד שבעה אסטרונאוטים ו-'Cargo Dragon' המיועדת לנשיאת מטען ומהווה תחליף מעודכן לגרסה המקורית של חללית הדרגון. רוחבה של הדרגון 2 הוא 3.7 מטר וגובהה 4.4 מטר. הגרסה המאוישת של הדרגון 2 יכולה לשמש גם כחללית מטען ואספקה וניתן לעשות בה שימוש חוזר של עד חמש טיסות. דרגון 2 יכולה להחזיק כשבוע שלם בטיסת חלל חופשית מבלי לעגון בתחנת החלל הבינלאומית. כל גרסה מאוישת של דרגון 2 מצוידת במערכת מילוט למקרה חירום ומכילה שמונה מנועי סופר-דראקו המספקים את הדחף למילוט מהמשגר. תחילה מנועים אלו היו מיועדים להנחית את הדרגון 2 על האדמה בחזרתה לכדור הארץ אך בסופו של דבר תוכניות אלה ננטשו והדרגון יועדה לחזור לכדור הארץ בצניחה במימי האוקיינוס האטלנטי. מחיר של מושב אחד בחללית נע בין 55 ל-67 מיליון דולר, זול יותר באופן משמעותי מחלליות הסויוז הרוסיות וממעבורות החלל האמריקאיות.

הסטארליינר של בואינג ניתנת לשימוש חוזר של עד 10 טיסות. קוטרה הוא 4.6 מטר וגובהה 5.1 מטר והיא מצוידת במספר מנועים ומדחפים כדי לבצע תמרונים מסלוליים ולהאיץ עצמה בעת מילוט ממשגר במקרה חירום. בהגעתה לחלל, יכולה החללית לשרוד עד 60 שעות בטיסה חופשית. בניגוד לדרגון 2, סטארליינר מיועדת לחזור לכדור הארץ בצניחה על האדמה במקום באוקיינוס, בעזרת כריות אוויר כדי לרכך את עוצמת הפגיעה. ישנם ארבעה אתרים במערב ארצות הברית המיועדים לנחיתה של הסטארליינר. במקרה חירום בו אין אפשרות לנחות על האדמה, החללית מסוגלת גם לבצע נחיתת חירום בצניחה אל מימי האוקיינוס. מחיר של מושב אחד בחללית נע בין 90 ל-99 מיליון דולר.

משימות
לבואינג ו-SpaceX חוזה עם נאס"א לשש משימות כל אחת לפחות, בהפרשים של חצי שנה בין משימות. המשימה המבצעית הראשונה בתוכנית המאוישת המסחרית הייתה משימת SpaceX Crew-1, בה שוגרה חללית דרגון אל תחנת החלל הבינלאומית ב-16 בנובמבר 2020 ונשאה ארבעה אסטרונאוטים; שלושה אמריקאים ויפני אחד. מאחר שבתחנת החלל הייתה נוכחת כבר אסטרונאוטית אמריקאית אחת בזמן הגעתם של האסטרונאוטים, משימה זו הייתה הפעם הראשונה מאז סיום תוכנית מעבורות החלל שהאזורים האמריקאים בתחנת החלל הבינלאומית היו מאוישים עד תום עם ארבעה אמריקאים. משימת SpaceX Crew-2 אשר שוגרה ב-23 באפריל 2021, הייתה המשימה המאוישת הראשונה ששוגרה בעזרת שלב ממשגר משומש; היא שוגרה על גבי משגר פאלקון 9 שכבר טס בעברו ונעשה בו שימוש חוזר יחד עם חללית דרגון 2 שגם היא טסה בעבר ונעשה בה שימוש חוזר. המשימה הראשונה של בואינג, משימת Boeing Starliner-1 המתוכננת לשנת 2024, תישא אל תחנת החלל הבינלאומית ארבעה אסטרונאוטים.

ראו גם
 תוכנית ארטמיס
 צוותי תחנת החלל הבינלאומית
 רשימה של טיסות חלל מאוישות

קישורים חיצוניים

 התוכנית המאוישת המסחרית, באתר נאס"א

הערות שוליים

תוכנית החלל האמריקאית
תחנת החלל הבין-לאומית
טיסות חלל פרטיות
בואינג
SpaceX