Il Commercial Crew Program (CCP) è un programma di volo spaziale con equipaggio operato dalla NASA, in associazione con le compagnie aerospaziali private Boeing e SpaceX. L'obiettivo del programma è quello di interrompere la dipendenza dal programma Soyuz, iniziata successivamente all'interruzione del programma Space Shuttle, per il lancio di equipaggi verso la Stazione spaziale internazionale, attraverso l'utilizzo delle capsule Starliner di Boeing e Dragon 2 di SpaceX. La prima missione operativa da parte di SpaceX è programmata per l'autunno 2020, mentre quella di Boeing è prevista per il 2021.
Il programma inizia nel 2011 con il Commercial Crew Development, al fine di individuare compagnie private per lo sviluppo di tecnologie di lancio e di trasporto per inviare equipaggi umani verso la Stazione spaziale internazionale. Dopo una serie di gare aperte, la NASA selezionò nel 2014 SpaceX e Boeing per sviluppare, collaudare e infine far volare delle navicelle spaziali certificate per volo umano. Nonostante le prime missioni operative fossero state previste per il 2017, a causa di ritardi dovuti a problemi nelle varie fasi di sviluppo, l'effettiva operatività è avvenuta solo nel 2020, con il primo lancio di prova con equipaggio da parte di SpaceX.
Panoramica del programma Storia Nel 2004, il programma Vision for Space Exploration, voluto dal presidente degli Stati Uniti George W. Bush, a seguito del disastro dello Space Shuttle Columbia, aveva l'obiettivo di inviare astronauti sulla Luna tramite una nuova navetta chiamata Crew Exploration Vehicle. A seguito del NASA Authorization Act of 2005, è stato creato il programma Constellation, nel quale era previsto l'impiego di una rivisitazione della navetta Crew Exploraton Vehicle chiamata Orion per la rotazione dell'equipaggio della stazione spaziale internazionale e per l'esplorazione lunare. Orion ha sostituito il programma Orbital Space Plane, che era progettato solo per trasportare astronauti sulla stazione. Nel 2009 la commissione Augustine, incaricata dal presidente degli Stati Uniti Barack Obama, ha ritenuto che i fondi e le risorse fossero insufficienti per raggiungere gli obiettivi del programma, a meno di avere dei significativi ritardi e un aumento dei finanziamenti di 3 miliardi di dollari. Questa conclusione ha indotto la NASA ad esaminare alternative al programma. Nel 2010 è stato ufficialmente cancellato il programma Constellation, e la NASA ha convertito la navetta Orion per missioni oltre l'orbita terrestre, scegliendo di collaborare con partner commerciali per svolgere le missioni in orbita terrestre bassa. Queste ultime, come il trasporto di astronauti sulla stazione e altre attività in orbita terrestre bassa, erano svolte dallo Space Shuttle prima della cancellazione del programma nel 2011. L'industria spaziale privata avrebbe sopperito alla necessità di utilizzare le navette Sojuz della Roscosmos.
CCDev
Nel 2010 sono stati assegnati 1,3 miliardi di dollari per estendere il programma Commercial Crew Development (CCDev) di altri 3 anni. Mentre la prima fase del programma era dedicata allo sviluppo di tecnologie, la seconda fase, CCDev 2, era finalizzata alla selezione di navette per il trasporto di astronauti da e verso la stazione spaziale. I vincitori della seconda fase sono stati Blue Origin, SpaceX, Sierra Nevada Corporation e Boeing. L'azienda SpaceX aveva già un contratto con la NASA per il trasporto di rifornimenti alla stazione spaziale con la sua navetta Dragon attraverso il programma Commercial Resupply Services. Con questo programma è stata finanziata con 75 milioni di dollari per lo sviluppo di una versione di Dragon e del Falcon 9 in grado di trasportare astronauti. Blue Origin ha ricevuto 22 milioni per proseguire il progetto di un veicolo orbitale biconico, mentre Sierra Nevada e Boeing hanno ottenuto rispettivamente 80 e 92,3 milioni di dollari per sviluppare le rispettive navette.
La terza fase era chiamata Commercial Crew integrated Capability (CCiCap) e comprendeva ulteriori fondi per finanziare lo sviluppo delle proposte selezionate fino a maggio 2014, con l'obiettivo di svolgere missioni con equipaggio entro cinque anni. Nonostante avesse vinto le fasi 1 e 2, Blue Origin decise di non partecipare alla CCiCap, e proseguire lo sviluppo della propria navetta attraverso finanziamenti privati. Ad agosto 2012 si è conclusa la fase CCiCap, con il finanziamento delle navette Dream Chaser di Sierra Nevada, Crew Dragon di SpaceX e Starliner di Boeing. La proposta di Alliance Techsystem, relativa al veicolo di lancio Liberty, non è stata selezionata perché giudicata insoddisfacente.
A dicembre 2012 la NASA ha concesso altri 10 milioni di dollari alle tre aziende finaliste per far aderire i progetti proposti agli standard ingegneristici e ai requisiti di sicurezza della NASA. L'ultima fase del programma CCDev, chiamata Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap), aveva l'obiettivo di certificare gli operatori per i voli spaziali con equipaggio. Il 16 settembre 2014 sono state selezionate le navette di SpaceX e di Boeing, che hanno vinto contratti di 2,6 miliardi di dollari e 4,2 miliardi di dollari. Sierra Nevada ha presentato una protesta al Government Accountability Office (GAO) a seguito della sua esclusione, denunciando irregolarità nel processo di selezione della NASA. La Court of Federal Claims statunitense ha confermato la decisione di proseguire lo sviluppo di Crew Dragon e di Starliner mentre veniva esaminata l'istanza di Sierra Nevada, esprimendo preoccupazione per le missioni verso la stazione spaziale in caso di ritardi al Commercial Crew Program. A gennaio 2015, il GAO ha archiviato l'istanza, dichiarando che le prove raccolte non erano sufficienti a sostenere le accuse alla NASA. Sierra Nevada ha deciso di continuare lo sviluppo del Dream Chaser per offrire in futuro servizi commerciali per il trasporto di astronauti. In seguito è stata sviluppata una variante della navetta per il trasporto cargo alla stazione spaziale che è stata selezionata per la seconda parte del programma Commercial Resupply Services.
Missioni dimostrative
Le prime missioni del programma sarebbero dovute iniziare al termine del 2017, ma Boeing ha annunciato a maggio 2016 che il primo volo con equipaggio era stato spostato nel 2018 a seguito di problemi con il lanciatore Atlas V N22. Anche SpaceX ha dovuto rimandare l'inizio delle missioni al 2018 dopo la perdita del satellite Amos-6 a causa dell'esplosione del lanciatore Falcon 9, lo stesso che sarebbe stato impiegato per la Crew Dragon. Nel 2018 sarebbe terminati i contratti con Roscosmos per l'invio di astronauti attraverso le navette Sojuz, e nel febbraio 2017 il GAO ha espresso preoccupazioni e raccomandato alla NASA un piano per la rotazione dell'equipaggio della stazione in caso di ulteriori ritardi.
A seguito di questa sollecitazione, la NASA ha acquistato altri cinque posti nei voli Sojuz tramite Boeing. Quest'ultima aveva raggiunto un accordo con l'azienda RKK Ėnergija ricevendo questi posti come compensazione per una precedente disputa legale con l'azienda russa. Ad ottobre 2018 la NASA ha selezionato gli astronauti per le prime missioni dimostrative delle navette di SpaceX e Boeing, e due mesi dopo ha fissato le date di lancio per il 2019.
Il 2 marzo 2019 si è svolta la prima missione dimostrativa senza equipaggio della Crew Dragon, nella quale la navetta di SpaceX ha attraccato con successo alla stazione spaziale ed è tornata a Terra sei giorni dopo il lancio. La navetta è stata tuttavia distrutta ad aprile 2019 durante un test, a causa di un malfunzionamento ai propulsori SuperDraco, causando ulteriori ritardi ai successivi voli della Crew Dragon. Anche le missioni dimostrative Boeing Orbital Flight Test e Boeing Crewed Flight Test sono state rinviate alla fine del 2019 per problemi al sistema di abbandono del lancio di Starliner.
Il test del sistema di abbandono del lancio di Starliner, Boeing Pad Abort Test, è stato concluso a novembre 2019, anche se non è stato privo di intoppi. Questo tipo di test verifica il sistema di sicurezza che distacca e allontana la navetta dal lanciatore in caso di anomalie pericolose. Dopo l'allontanamento, la navetta atterra tramite paracadute. Durante il test, Starliner ha attivato i propulsori dedicati a questa manovra, ma uno dei tre paracadute non si è aperto correttamente. La NASA ha comunque valutato positivamente la prova, in quanto il sistema di atterraggio deve essere progettato per atterrare con soli due paracadute. La prima missione dimostrativa senza equipaggio, chiamata Boeing Orbital Flight Test, ha sofferto di problemi al software della navetta che hanno precluso il previsto attracco alla stazione spaziale e ha causato l'interruzione della missione. Una indagine indipendente della NASA ha classificato il malfunzionamento del software come "high-visibility close call", termine che indica un quasi fallimento della missione. Una seconda missione dimostrativa, con gli stessi obiettivi della prima è stata programmata per luglio 2021. Questi inconvenienti hanno spinto la NASA ad acquistare un posto nel volo Sojuz MS-17, per assicurare la partecipazione alla Expedition 64 in caso di ulteriori ritardi nelle missioni del programma, con l'opzione di acquistare altri posti in voli successivi del veicolo russo.
A gennaio 2020 si è svolta con successo il test del sistema di abbandono del lancio di Crew Dragon, preparando il terreno per l'ultima missione dimostrativa con equipaggio. Questa si è svolta con successo a maggio 2020, e ha trasportato gli astronauti Robert Behnken e Douglas Hurley sulla stazione spaziale. La prima missione operativa, SpaceX Crew-1, si è svolta il 16 novembre 2020, seguita dalle missioni SpaceX Crew-2 ad aprile 2021 e SpaceX Crew-3 a novembre dello stesso anno.
Il 3 agosto 2021, durante i preparativi per il lancio della missione dimostrativa della navetta di Boeing, si sono verificati dei malfunzionamenti alle valvole del suo sistema di propulsione. Il volo è stato quindi rinviato e la navetta è stata sottoposta ad analisi approfondite, che hanno impiegato diversi mesi per trovare la causa dell'avaria. La missione si è infine svolta correttamente con il lancio della Starliner il 19 maggio, l'attracco alla stazione spaziale e l'atterraggio il 25 maggio. Il 28 febbraio 2022 la NASA ha acquistato altre tre missioni con equipaggio a SpaceX, portando il numero totale delle missioni a nove. L'ultima missione dimostrativa della navetta di Boeing è prevista per febbraio 2023 e porterà per la prima volta gli astronauti Barry Wilmore e Sunita Williams sulla stazione spaziale.
Navette Il Commercial Crew Program impiega attualmente la navetta Crew Dragon di SpaceX per il trasporto di astronauti da e verso la stazione, mentre Starliner inizierà i voli operativi al completamento dell'ultima missione dimostrativa. Entrambi i veicoli sono automatizzati ma possono essere comandate dal centro di controllo o dall'equipaggio in caso di emergenza. Sia Crew Dragon che Starliner dispongono di di volume pressurizzato e possono accogliere sette astronauti, anche se le missioni del programma prevedono il trasporto di quattro astronauti per missione con la possibilità di un quinto astronauta. Le navette utilizzano il sistema di attracco NASA Docking System della stazione spaziale, che sostituisce il Common Berthing Mechanism impiegato dalla precedente navetta Dragon 1 di SpaceX. Entrambe possono restare attraccate fino a 210 giorni e sono state progettate per avere una probabilità su 270 di avere un guasto catastrofico. Come paragone, il requisito di sicurezza della NASA per lo Space Shuttle era di una probabilità su 90.
Crew Dragon