Запуск осуществляется с помощью ракеты-носителя «Антарес», ранее именовавшейся Taurus II. В 5-м, 6-м и 8-м запуске корабля использовалась ракета-носитель «Атлас-5» компании United Launch Alliance (ULA), в связи с переоборудованием ракеты-носителя «Антарес» после аварии миссии Cygnus CRS Orb-3. C 21 запуска временно используется ракета-носитель Falcon 9 компании SpaceX.
Ранее НАСА осуществляло доставку грузов на МКС с помощью «Шаттлов». В связи с окончанием программы «Спейс шаттл» были основаны программы COTS (Commercial Orbital Transportation Services — «коммерческая орбитальная транспортировка») и CRS (Commercial Resupply Service — «коммерческие услуги снабжения»). Суть программы COTS заключается в создании частными компаниями недорогих средств доставки грузов на орбиту, а CRS — в фактической доставке грузов. После проведённого конкурсного отбора, НАСА заключило контракты на создание кораблей и ракет-носителей для их выведения на орбиту с компаниями SpaceX (система Falcon 9 — Dragon) и Orbital Sciences Corporation (система «Антарес — Cygnus»).
С помощью кораблей Cygnus и Dragon, НАСА стремится снизить зависимость от своих международных партнёров в обслуживании МКС.
22 декабря 2008 года НАСА заключила с Orbital Sciences контракт общей стоимостью в 1,9 млрд долларов на 8 полётов корабля Cygnus к МКС до 2016 года[4][5].
В декабре 2014 года, после неудачной миссии Cygnus CRS Orb-3 было объявлено, что как минимум один ближайший запуск корабля Cygnus будет выполнен ракетой-носителем «Атлас-5» 401, был подписан соответствующий контракт с компанией United Launch Alliance[6][7]. Ввиду того, что ракета-носитель «Атлас-5» может доставить на 35 % больше полезной нагрузки, а новая версия «Антарес-230» — на 20 % больше полезной нагрузки, в сравнении с ракетой-носителем «Антарес-130», планируется выполнить контракт с НАСА за 7 миссий снабжения, вместо планировавшихся ранее восьми[7].
В марте 2015 года НАСА приняла решение о дополнительной миссии снабжения МКС для корабля Cygnus в 2017 году[8].
В августе 2015 НАСА утвердила ещё 2 дополнительные миссии снабжения МКС для корабля Cygnus, доведя общее количество миссий до 10[10].
14 января 2016 года НАСА выбрала компанию Orbital ATK одним из 3 победителей конкурса второй фазы программы снабжения Международной космической станции Commercial Resupply Services 2 (CRS2). Компания получила контракты на как минимум 6 миссий для корабля Cygnus[11][12].
В ноябре 2020 года, в рамках CRS2, НАСА заключило контракт с Northrop Grumman на две дополнительные миссии корабля Cygnus к МКС. Запуски запланированы на 2023 год[13].
Конструкция
Сравнительные размеры Cygnus: стандартный (слева) и улучшенный (справа)
Корабль состоит из двух модулей цилиндрической формы: оборудованного солнечными батареями служебного модуля и герметичного грузового модуля.
Корабль Cygnus не предназначен для возвращения грузов на Землю, по завершении миссии его сводят с орбиты, и он сгорает в плотных слоях атмосферы вместе с мусором и предметами загруженными с МКС для утилизации.
Служебный модуль
Производителем служебного модуля является Orbital Sciences, за основу была взята их космическая платформаSTAR Bus[англ.] и компоненты от разработки автоматической межпланетной станции Dawn.
Служебный модуль содержит двигательную установку и топливные баки, аккумуляторные и солнечные батареи, системы навигации, управления и контроля корабля. Здесь же находится специальная структура для захвата корабля манипулятором «Канадарм2».
Стандартная версия корабля была оснащена солнечными батареями изготовленные компанией Dutch Space. На улучшенную версию установлены панели солнечных батарей Ultra Flex от компании Alliant Techsystems (ATK). Новая, круговая форма крыльев солнечных батарей уменьшает занимаемое ими место в сложенном состоянии и снижает их массу на 25 %. Солнечные батареи производят до 4 кВт электроэнергии[14].
Производителем герметичного грузового модуля является итальянская компания Thales Alenia Space, ответственная за герметичный грузовой отсек ATV, а также Многоцелевой модуль снабжения, разработанный ранее для НАСА при эксплуатации «Шаттлов».
Герметичный отсек, в отличие от ATV пристыковывается к другому модулю МКС и имеет другой стыковочный узел. Корабль пристыковывается, используя Единый механизм пристыковки к модулю «Гармония» или «Юнити», входящих в американский сегмент МКС. Стыковка и расстыковка с МКС осуществляется в ручном режиме с использованием манипулятора «Канадарм2». Так же пристыковываются американский корабль Dragon и японский H-II Transfer Vehicle.
Корабль использует механизм сближения и увода от станции, похожий на применяемый для японского корабля HTV[15].
Модуль потребляет около 850 Вт электроэнергии.
Корабль имеет две версии герметичного отсека. Стандартная версия, длиной 3,66 метра, способна доставлять на орбиту до 2 тонн груза объёмом 18,9 м3[16], улучшенная версия, длиной 4,86 метра, способна доставлять на МКС до 3,5 тонн груза объёмом 27 м3[17]. В герметичный отсек стандартной версии может быть загружено до 1,2 тонны мусора для утилизации при завершении миссии снабжения[14].
Второй коммерческий полет к МКС[31][32][33]. Запуск неоднократно переносился, в связи с аварией при огневых стендовых испытаниях двигателя AJ-26, который используется на первой ступени ракеты-носителя[32][34].
Третий коммерческий полет к МКС[38]. Первый пуск ракеты-носителя «Антарес» с модификацией второй ступени Castor 30XL[англ.]. Неудачный запуск в связи с неполадками в работе первой ступени. Ракета-носитель была уничтожена самоподрывом по команде оператора пуска примерно через 10 секунд после запуска двигателей[39][40][41].
Четвёртый коммерческий полет к МКС, первый полёт улучшенной версии. Запуск ракетой-носителем «Атлас-5» в связи с проведения работ по модернизации «Антареса»[15][45].
Пятый коммерческий полет к МКС. Второй запуск ракетой-носителем «Атлас-5» в связи с проведением работ по модернизации «Антареса». Служебный модуль корабля содержит оборудование NanoRack для запусков спутников Cubesat после отделения от МКС[48][49][50]
Шестой коммерческий полет к МКС. Для запуска впервые использована версия ракеты-носителя «Антарес-230» с модифицированной первой ступенью, оборудованной новыми двигателями РД-181[52]. Для вывода наноспутников Lemur-2 корабль поднялся на рекордную для себя высоту, более 500 км[53].
Первая из дополнительных миссий, заказанных NASA после завершения изначального контракта на 7 запусков корабля[57]. С корабля запущено 14 наноспутников при помощи пусковой установки NanoRacks[58].
10 июля 2018 года двигательная установка корабля была впервые использована для поднятия высоты орбиты МКС[60][61]. После отделения от МКС, со служебного модуля корабля было запущено 6 спутников Cubesat, с помощью оборудования NanoRack[62][63].
Служебный модуль корабля содержит оборудование NanoRack для запусков 3 спутников Cubesat, а также впервые на корабль установлена пусковая установка Slingshot, запустившая 2 спутника после отделения корабля от МКС[65][66].
Завершающая миссия в рамках первой фазы контракта Commercial Resupply Services. Впервые продемонстрирована так называемая «поздняя загрузка», когда груз помещается в герметичных отсек корабля за сутки до запуска. Это позволит впервые кораблём Cygnus доставить на МКС 40 лабораторных мышей для исследований.
Первая миссия в рамках контракта CRS2. Первый запуск корабля с помощью обновлённой версии ракеты-носителя, «Антарес-230+»[72]. Сход корабля с орбиты, в результате которого он сгорит в верхних слоях атмосферы Земли, запланирован на конец февраля 2020 года.
Во время транспортировки во Флориду грузовой контейнер с кораблем Cygnus получил повреждения. Анализ, проведенный НАСА и Northrop Grumman показал, что пострадал грузовой модуль корабля, что делает невозможным его запуск в рамках миссии NG-22 в июне 2025[85].
Частный частично многоразовый космический корабль, в рамках программы COTS, предназначенный для доставки и возвращения полезного груза. Новое поколение грузовых космических кораблей.
Частный космический корабль снабжения, в рамках программы COTS. Предназначен для снабжения МКС.
Доставка грузов к орбитальным станциям «Тяньгун-2» и «Тяньгун». Создан на основе космической лаборатории «Тяньгун-2»
В популярной культуре
В сериале «Марс» третий космический корабль для путешествия на Красную планету носит имя «Сигнус».
Пунктиром указаны планируемые отсеки; синяя заливка у находящихся в текущем составе станции герметичных обитаемых отсеков; см. также Последовательность сборки МКС
.svg)
.svg){kind=small}
