SpaceX COTS Demo Flight 2 (COTS 2), também conhecido como Dragon C2+, foi o segundo lançamento de teste da espaçonave de carga Dragon não-tripulado da SpaceX. Foi lançado em maio de 2012 no terceiro lançamento do veículo de lançamento Falcon 9. O lançamento foi realizado sob um acordo financiado pela NASA como a segunda missão de demonstração do Dragon no programa Commercial Orbital Transportation Services (COTS). O objetivo do programa COTS é desenvolver e demonstrar fontes comerciais para o reabastecimento de carga para a Estação Espacial Internacional (ISS). A espaçonave Dragon C2+ foi o primeiro veículo estadunidense a visitar a ISS desde o fim do programa do Ônibus Espacial. Foi também a primeira espaçonave comercial a se encontrar e atracar com outra espaçonave.
Inicialmente, os objetivos da missão C2+ deveriam ter sido cumpridos por duas missões distintas; Dragon C2 teria realizado um sobrevoo na ISS, praticado manobras de encontro e comunicações com a estação, antes de retornar à Terra. Uma segunda missão, Dragon C3, teria sido a primeira missão a atracar com a estação. Em julho de 2011, a NASA deu uma aprovação provisória para combinar os objetivos das duas missões. Em dezembro de 2011, a NASA aprovou formalmente a fusão das missões COTS 2 e 3 no lançamento Dragon C2+. Houve vários atrasos no lançamento, o último ocorrendo em 19 de maio de 2012, devido a um aborto do lançamento durante, segundos antes da decolagem.
Dragon C2+ lançado com sucesso de Cabo Canaveral, SLC-40 em 22 de maio de 2012. Durante os primeiros três dias da missão, todos os objetivos COTS 2 foram concluídos com êxito. A fase COTS 3 da missão começou em 25 de maio, quando o Dragon se encontrou novamente com a ISS e foi capturado com sucesso usando o Canadarm2. Foi atracado a estação mais tarde naquele dia, usando o braço robótico. O Dragon permaneceu por quase seis dias durante os quais os astronautas descarregaram a carga, e então carregaram o Dragon com a carga para a Terra. Em 31 de maio, o Dragon foi desconectado da ISS, sua cápsula pousou no Oceano Pacífico na costa da Califórnia e foi recuperada. Todos os objetivos da missão foram concluídos com sucesso, e o sistema Falcon 9-Dragon foi certificado para iniciar missões regulares de entrega de carga para a ISS sob o programa de Commercial Resupply Services.
A NASA e a SpaceX assinaram um contrato para serviços de reabastecimento de carga COTS em 18 de agosto de 2006. O acordo previa três lançamentos de teste, no âmbito da fase 1 do programa de demonstração do COTS. A primeira missão COTS, SpaceX COTS Demo Flight 1, foi concluída com sucesso em 8 de dezembro de 2010, quando a cápsula Dragon foi recuperada com sucesso da órbita. Devido ao sucesso da missão, a SpaceX pediu à NASA para combinar o lançamento COTS 2 para a ISS, originalmente a COTS 2 se aproximaria da estação, mas ficaria a cerca de 10 km dela, e o lançamento COTS 3 que atracaria com a ISS. Em uma reunião de 15 de julho de 2011, a NASA aprovou provisoriamente a combinação das duas missões COTS para acelerar o programa para a fase de missão de abastecimento operacional em 2012. Em 9 de dezembro, a NASA aprovou oficialmente a fusão das missões COTS 2 e 3 no lançamento renomeado Dragon C2+.
O veículo de lançamento Falcon 9 chegou às instalações da SpaceX em Cabo Canaveral, Flórida, no Complexo 40 de Lançamento Espacial de Cabo Canaveral (SLC-40) em julho de 2011. A espaçonave Dragon da missão chegou ao local de lançamento em 23 de outubro de 2011. Em 1 de março de 2012, um teste de contagem regressiva alimentado chamado de "ensaio geral molhado" foi concluído com sucesso para a missão COTS 2. Em 16 de abril, sua revisão de prontidão de lançamento foi concluída pela NASA e declarou que um lançamento em 30 de abril era viável. Após a análise, a SpaceX anunciou um atraso no lançamento devido a problemas de teste de software de voo contínuo, e o próximo marco importante da missão foi o teste bem-sucedido do motor de fogo estático Falcon 9 em 30 de abril. A NASA aprovou o software de voo do Dragon em 11 de maio, resolvendo um problema que havia sido responsável por vários adiamentos de data de lançamento. Em 17 de maio, a missão foi aprovada na revisão final do lançamento e o Falcon 9/Dragon foi erguido na plataforma de lançamento em preparação para o lançamento. A primeira tentativa de lançamento, em 19 de maio, foi abortada às T-00:00:00.5 devido a um problema de pressão em um dos motores do Falcon 9. A janela de lançamento foi quase instantânea, por razões de eficiência de combustível, deixando pouca margem para erro devido às restrições de consumo de combustível causadas pelas manobras extras necessárias para certificar a Dragon antes de tentar atracar na ISS. A janela de lançamento do Dragon poderia ter sido mais longa, mas o combustível extra necessário para pegar a ISS provavelmente teria ultrapassado as margens de segurança, devido aos testes de pré-atracação.
De acordo com o plano de teste original do Dragon, as missões C2 e C3 teriam sido executadas em vez de C2+. O C2 teria se encontrado com a Estação Espacial Internacional (ISS), porém não teria realizado a parte de captura e atracação da missão. O terceiro lançamento de teste pretendia ser a primeira missão do Dragon a atracar com a ISS. Após uma reunião de 15 de julho de 2011 entre os oficiais da SpaceX e da NASA, os objetivos da missão COTS 3 foram provisoriamente combinados com o voo de demonstração proposto do COTS 2, devido aos dois lançamentos anteriores bem-sucedidos do Falcon 9 e à recente aposentadoria da frota de ônibus espaciais do Sistema de Transporte Espacial.
Em 9 de dezembro de 2011, a NASA aprovou formalmente a fusão das duas missões e definiu a data de lançamento inicial para 7 de fevereiro de 2012. Vários atrasos ocorreram entre dezembro a maio de 2012, principalmente devido à necessidade da SpaceX de fazer mais testes de hardware e software. A missão Dragon C2+ foi lançada com sucesso em 22 de maio, a partir do Complexo 40 de Lançamento Espacial de Cabo Canaveral (SLC-40). Ele completou com sucesso todos os objetivos da missão COTS 2, então atracou com a ISS, e completou todos os objetivos da missão COTS 3, antes de cair com sucesso no Oceano Pacífico, na costa da Califórnia em 31 de maio. Uma vez que todos os objetivos COTS foram alcançados durante o voo Dragon C2+ em maio de 2012, a necessidade do COTS Demo Flight 3 foi eliminada.
Dia 1, lançamento (22 de maio)
O lançamento ocorreu às 03h44 EDT (07h44 UTC) em 22 de maio de 2012. Esta foi a primeira vez que um Falcon 9 foi lançado à noite. Após o lançamento, o desligamento do motor principal ocorreu aproximadamente na marca de 180 segundos, e o primeiro estágio começou a ser separado. Após a separação do estágio, o segundo estágio foi iniciado. O cone do nariz do dragão foi então descartado. E por volta dos 9 minutos de voo, o motor do segundo estágio desligou-se e se separou da espaçonave Dragon. A espaçonave Dragon implantou com sucesso seus painéis solares em cerca de 13 minutos de voo.
Os testes iniciais do COTS 2 começaram durante este segmento de voo, quando a Dragon realizou um teste de seu sistema Absolute GPS (AGPS), usando satélites do sistema de posicionamento global para determinar sua localização. Em seguida, o Dragon abriu sua porta de compartimento que abrigava seu dispositivo de garra e sensores de navegação relativos, um termovisor e o DragonEye baseado em LIDAR. Depois que uma verificação desses sensores foi concluída, o Dragon demonstrou sua capacidade de abortar durante uma abordagem, primeiro com um disparo contínuo de seus motores Draco e então com um disparo pulsado. Uma demonstração de deriva livre então começou, permitindo que a espaçonave flutuasse livremente sem usar seus propulsores que normalmente corrigiriam seu caminho orbital.
No segundo dia de voo, o Dragon começou uma série de queima do propulsor, chamada de queima de "ajuste de altura" (HA-1) e "co-elíptica" (CE-1). A queima de CE-1 mudou as características da órbita do Dragon, colocando-o em uma órbita circular ao redor da Terra. A queima do HA-1 elevou a altitude do Dragon para alguns quilômetros abaixo da Estação Espacial Internacional (ISS), em preparação para a demonstração do encontro do dia seguinte.