Spațiu reutilizabil: proiecte promițătoare ale navelor spațiale americane
Pe 21 iulie 2011, nava spațială americană Atlantis a făcut ultima sa aterizare, ceea ce a pus capăt lungului și interesant program Space Transportation System. Din diverse motive tehnice și economice, s-a decis întreruperea funcționării sistemului navetei spațiale. Cu toate acestea, ideea unei nave spațiale reutilizabile nu a fost abandonată. În prezent, mai multe proiecte similare sunt în curs de dezvoltare simultan, iar unele dintre ele au reușit deja să-și arate potențialul.
Proiectul navetei spațiale avea mai multe obiective principale. Una dintre principalele a fost reducerea costului zborului și pregătirea pentru acesta. Posibilitatea utilizării repetate a aceleiași nave în teorie a oferit anumite avantaje. În plus, aspectul tehnic caracteristic întregului complex a făcut posibilă creșterea semnificativă a dimensiunilor admisibile și a masei sarcinii utile. O caracteristică unică a STS a fost capacitatea de a returna navele spațiale pe Pământ în interiorul depozitului său de marfă.
Ultima lansare a navei spațiale Altantis, 8 iulie 2011. Foto NASA
Cu toate acestea, în timpul operațiunii s-a constatat că nu toate sarcinile au fost finalizate. Deci, în practică, pregătirea navei pentru zbor s-a dovedit a fi prea lungă și costisitoare - conform acestor parametri, proiectul nu se încadra în cerințele inițiale. Într-o serie de cazuri, o navă reutilizabilă nu ar putea, în principiu, să înlocuiască vehiculele de lansare „obișnuite”. În fine, învechirea treptată morală și fizică a echipamentelor a dus la cele mai grave riscuri pentru echipaje.
Ca urmare, s-a decis încetarea funcționării complexului Sistemului de transport spațial. Ultimul 135 zbor a avut loc în vara lui 2011. Cele patru nave disponibile au fost dezafectate și transferate în muzee ca fiind inutile. Cea mai faimoasă consecință a unor astfel de decizii a fost faptul că programul spațial american a rămas fără propria sa navă spațială cu echipaj timp de câțiva ani. Până acum, astronauții trebuie să intre pe orbită cu ajutorul tehnologiei rusești.
În plus, pentru o perioadă nedeterminată, întreaga planetă a rămas fără sisteme reutilizabile în uz. Cu toate acestea, anumite măsuri sunt deja luate. Până în prezent, întreprinderile americane au dezvoltat mai multe proiecte de nave spațiale reutilizabile de un fel sau altul simultan. Toate probele noi au fost deja, cel puțin, puse la încercare. În viitorul previzibil, acestea vor putea, de asemenea, să intre în funcțiune completă.
Boeing X-37
Componenta principală a complexului STS a fost o aeronavă orbitală. Acest concept este în prezent aplicat proiectului X-37 al lui Boeing. La sfârșitul anilor 37, Boeing și NASA au început să studieze subiectul navelor spațiale reutilizabile capabile să orbiteze și să zboare în atmosferă. La începutul ultimului deceniu, această muncă a dus la lansarea proiectului X-2006. În XNUMX, un prototip de tip nou a ajuns la testele de zbor cu o cădere de la un avion de transport.
Boeing X-37B în carenajul vehiculului de lansare. Fotografii ale forțelor aeriene americane
Programul a interesat Forțele Aeriene ale SUA, iar din 2006 a fost implementat în interesul acestora, deși cu o oarecare asistență din partea NASA. Potrivit datelor oficiale, Forțele Aeriene doresc să obțină o aeronavă orbitală promițătoare, capabilă să lanseze diverse mărfuri în spațiu sau să efectueze diverse experimente. Potrivit diverselor estimări, actualul proiect X-37B poate fi folosit și în alte misiuni, inclusiv cele legate de recunoaștere sau de luptă cu drepturi depline.
Primul zbor spațial al X-37B a avut loc în 2010. La sfârșitul lunii aprilie, vehiculul de lansare Atlas V a lansat dispozitivul pe o anumită orbită, unde a stat 224 de zile. Aterizarea „ca un avion” a avut loc la începutul lunii decembrie a aceluiași an. În martie a anului următor, a început al doilea zbor, care a durat până în iunie 2012. În decembrie a avut loc următoarea lansare, iar a treia aterizare a fost efectuată abia în octombrie 2014. Din mai 2015 până în mai 2017, experimentalul X-37B și-a efectuat al patrulea zbor. Pe 7 septembrie anul trecut, a început un alt zbor de probă. Când se termină nu este specificat.
Potrivit unor date oficiale, scopul zborurilor este de a studia funcționarea noii tehnologii pe orbită, precum și de a efectua diverse experimente. Chiar dacă X-37B cu experiență rezolvă sarcini militare, clientul și contractorul nu dezvăluie astfel de informații.
În forma sa actuală, produsul Boeing X-37B este un avion rachetă cu un aspect caracteristic. Se distinge printr-un fuselaj mare și avioane de dimensiuni medii. Se folosește un motor rachetă; controlul se realizează automat sau prin comenzi de la sol. Conform datelor cunoscute, fuzelajul prevede un compartiment de marfă cu o lungime mai mare de 2 m și un diametru mai mare de 1 m, care poate găzdui până la 900 kg de sarcină utilă.
În acest moment, experimentatul X-37B este pe orbită și rezolvă sarcinile atribuite. Nu se știe când se va întoarce pe Pământ. De asemenea, nu sunt specificate informații despre continuarea proiectului pilot. Aparent, noi mesaje despre cea mai interesantă dezvoltare vor apărea nu mai devreme de următoarea aterizare a unui prototip.
SpaceDev/Sierra Nevada Dream Chaser
O altă versiune a aeronavei orbitale este Dream Chaser de la SpaceDev. Acest proiect a fost dezvoltat din 2004 pentru a participa la programul NASA Commercial Orbital Transportation Services (COTS), dar nu a putut trece de prima etapă de selecție. Cu toate acestea, compania de dezvoltare a fost de acord în curând să coopereze cu United Launch Alliance, care era gata să ofere vehiculul său de lansare Atlas V. aeronave. Mai târziu, a apărut un acord cu Lockheed Martin privind construcția în comun a echipamentelor experimentale.
Avion orbital experimentat Dream Chaser. Fotografie de la NASA
În octombrie 2013, prototipul de zbor al Dream Chaser a fost aruncat dintr-un elicopter de transport, după care a intrat într-un zbor de planare și a efectuat o aterizare orizontală. În ciuda defecțiunii în timpul aterizării, prototipul a confirmat caracteristicile de design. Pe viitor, pe tribune au mai fost efectuate și alte teste. Conform rezultatelor acestora, proiectul a fost finalizat, iar în 2016 a început construcția unui prototip pentru zboruri spațiale. La mijlocul anului trecut, NASA, Sierra Nevada și ULA au semnat un acord pentru a efectua două zboruri orbitale în 2020-21.
Nu cu mult timp în urmă, dezvoltatorii Dream Chaser au primit permisiunea de lansare la sfârșitul anului 2020. Spre deosebire de o serie de alte dezvoltări moderne, prima misiune spațială a acestei nave va fi efectuată cu o sarcină reală. Nava va trebui să livreze anumite mărfuri către Stația Spațială Internațională.
În forma sa actuală, nava spațială reutilizabilă Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser este o aeronavă cu un aspect caracteristic, care seamănă în exterior cu unele evoluții americane și străine. Mașina are o lungime totală de 9 m și este echipată cu o anvergură a aripii delta de 7 m. Pentru compatibilitatea cu vehiculele de lansare existente, în viitor va fi dezvoltată o aripă pliabilă. Greutatea la decolare este determinată la 11,34 tone. Dream Chaser va putea livra 5,5 tone de marfă către ISS și va putea întoarce până la 2 tone pe Pământ. Deorbitarea „ca un avion” este asociată cu supraîncărcări mai mici, care, așa cum era de așteptat, poate fi util pentru livrarea unor echipamente și mostre ca parte a experimentelor individuale.
Dragonul SpaceX
Din mai multe motive, ideea unui plan orbital nu este în prezent foarte populară printre dezvoltatorii de noi tehnologii spațiale. Mai comodă și mai avantajoasă este acum considerată o navă reutilizabilă de aspect „tradițional”, lansată pe orbită cu ajutorul unui vehicul de lansare și care se întoarce pe Pământ fără a folosi aripi. Cea mai de succes dezvoltare de acest gen este produsul Dragon de la SpaceX.
Nava de marfă SpaceX Dragon (misiune CRS-1) lângă ISS. Fotografie de la NASA
Lucrările la proiectul Dragon au început în 2006 și au fost realizate ca parte a programului COTS. Scopul proiectului a fost crearea unei nave spațiale cu posibilitatea de lansări și întoarceri repetate. Prima versiune a proiectului a implicat crearea unei nave de transport, iar în viitor a fost planificată dezvoltarea unei modificări cu echipaj pe baza acesteia. Până acum, Dragon în versiunea „camion” a arătat unele rezultate, în timp ce succesul așteptat al versiunii cu echipaj a navei se schimbă constant în timp.
Prima lansare demonstrativă a navei spațiale de transport Dragon a avut loc la sfârșitul anului 2010. După toate îmbunătățirile necesare, NASA a comandat lansarea cu drepturi depline a unui astfel de dispozitiv pentru a livra mărfuri către Stația Spațială Internațională. Pe 25 mai 2012, Dragon s-a andocat cu succes la ISS. Ulterior, au fost efectuate mai multe lansări noi cu livrarea mărfurilor pe orbită. Cea mai importantă etapă a programului a fost lansarea pe 3 iunie 2017. Pentru prima dată în povestiri programului, a avut loc relansarea navei reparate. În decembrie, o altă navă spațială, care zbura deja către ISS, a intrat în spațiu. Luând în considerare toate testele de până acum, produsele Dragon au efectuat 15 zboruri.
În 2014, SpaceX a anunțat nava spațială cu echipaj Dragon V2. S-a susținut că acest vehicul, care este o evoluție a unui camion existent, va putea livra până la șapte astronauți pe orbită sau se va întoarce acasă. S-a mai raportat că în viitor noua navă ar putea fi folosită pentru a zbura în jurul Lunii, inclusiv cu turiști la bord.
Așa cum se întâmplă adesea cu proiectele SpaceX, proiectul Dragon V2 a fost respins de mai multe ori. Deci, din cauza întârzierilor cu presupusul transportator Falcon Heavy, data primelor teste s-a mutat în 2018, iar primul zbor cu echipaj s-a „strecurat” treptat până în 2019. În sfârșit, în urmă cu câteva săptămâni, compania de dezvoltare și-a anunțat intenția de a renunța la certificarea noului „Dragon” pentru zborurile cu echipaj. În viitor, astfel de sarcini ar trebui să fie rezolvate folosind un sistem BFR reutilizabil, care nu a fost încă creat.
Vehiculul de transport Dragon are o lungime totală de 7,2 m cu un diametru de 3,66 m. Greutatea uscată este de 4,2 tone. Este capabil să livreze o sarcină utilă cu o greutate de 3,3 tone către ISS și să returneze până la 2,5 tone de marfă. Pentru a găzdui anumite mărfuri, se propune utilizarea unui compartiment etanș cu un volum de 11 metri cubi și un volum nepresurizat de 14 cubi. Compartimentul nepresurizat este scăpat în timpul coborârii și arde în atmosferă, în timp ce al doilea volum de marfă se întoarce pe Pământ și se parașută. Pentru a corecta orbita, dispozitivul este echipat cu 18 motoare Draco. Operabilitatea sistemelor este asigurată de o pereche de panouri solare.
La dezvoltarea unei versiuni cu echipaj a „Dragonului”, au fost folosite anumite unități ale navei de transport de bază. În același timp, compartimentul etanș a trebuit să fie reproiectat vizibil pentru a rezolva noi probleme. Alte elemente ale navei s-au schimbat și ele.
Lockheed Martin Orion
În 2006, NASA și Lockheed Martin au convenit să construiască o navă spațială avansată reutilizabilă. Proiectul a fost numit după una dintre cele mai strălucitoare constelații - Orion. La începutul deceniului, după finalizarea unei părți a lucrării, conducerea Statelor Unite a propus abandonarea acestui proiect, dar după multe dezbateri a fost salvat. Lucrările au continuat și până în prezent au dus la anumite rezultate.
Perspectivă nava Orion în reprezentarea artistului. desen NASA
În conformitate cu conceptul original, nava Orion urma să fie folosită în diferite misiuni. Cu ajutorul lui, trebuia să livreze mărfuri și oameni către Stația Spațială Internațională. Cu echipamentul potrivit, ar putea merge pe Lună. S-a pus la punct și posibilitatea unui zbor către unul dintre asteroizi sau chiar spre Marte. Cu toate acestea, soluția unor astfel de probleme a fost atribuită viitorului îndepărtat.
Conform planurilor din ultimul deceniu, prima lansare de probă a navei spațiale Orion urma să aibă loc în 2013. În 2014, au plănuit să se lanseze cu astronauți la bord. Zborul spre Lună ar putea fi efectuat înainte de sfârșitul deceniului. Programul a fost ulterior ajustat. Primul zbor fără pilot a fost amânat pentru 2014, iar lansarea cu echipajul pentru 2017. Misiunile lunare au fost amânate în anii douăzeci. Până acum, zborurile cu echipaj au fost, de asemenea, reportate în următorul deceniu.
Pe 5 decembrie 2014 a avut loc prima lansare de probă a lui Orion. Nava cu simulatorul de sarcină utilă a fost lansată pe orbită de un vehicul de lansare Delta IV. La câteva ore după lansare, s-a întors pe Pământ și s-a împroșcat într-o zonă dată. Încă nu s-au făcut lansări noi. Cu toate acestea, specialiștii Lockheed Martin și NASA nu au stat degeaba. În ultimii ani, au fost construite o serie de prototipuri pentru efectuarea anumitor teste în condiții terestre.
Cu doar câteva săptămâni în urmă, a început construcția primei nave spațiale Orion pentru zbor cu echipaj. Lansarea sa este programată pentru anul viitor. Sarcina lansării navei pe orbită va fi încredințată promițătorului vehicul de lansare Space Launch System. Finalizarea lucrării curente va arăta perspectivele reale ale întregului proiect.
Proiectul Orion prevede construirea unei nave cu o lungime de aproximativ 5 m și un diametru de aproximativ 3,3 m. O trăsătură caracteristică a acestui aparat este un volum interior mare. În ciuda instalării echipamentelor și instrumentelor necesare, în interiorul compartimentului etanș rămâne puțin mai puțin de 9 metri cubi de spațiu liber, potrivit pentru instalarea anumitor dispozitive, inclusiv scaune pentru echipaj. Nava va putea lua la bord până la șase astronauți sau o anumită marfă. Masa totală a navei este determinată la nivelul de 25,85 tone.
Sisteme suborbitale
În prezent, sunt implementate mai multe programe interesante care nu prevăd lansarea unei sarcini utile pe orbita Pământului. Modele promițătoare de echipamente de la o serie de companii americane vor putea efectua doar zboruri suborbitale. Această tehnică ar trebui să fie folosită pentru unele cercetări sau în timpul dezvoltării turismului spațial. Noile proiecte de acest fel nu sunt luate în considerare în contextul dezvoltării unui program spațial cu drepturi depline, dar sunt încă de un anumit interes.
Vehiculul suborbital SpaceShipTwo sub aripa aeronavei de transport White Knight Two. Fotografie Virgin Galactic / virgingalactic.com
Proiectele SpaceShipOne și SpaceShipTwo de la Scale Composites și Virgin Galactic propun construirea unui complex format dintr-un avion de transport și o aeronavă orbitală. Din 2003, cele două tipuri de echipamente au efectuat un număr semnificativ de zboruri de testare, în timpul cărora au fost elaborate diverse caracteristici de proiectare și metode de operare. Este de așteptat ca o navă de tip SpaceShipTwo să poată lua la bord până la șase pasageri turistici și să-i ridice la o înălțime de cel puțin 100-150 km, adică. deasupra limitei inferioare a spațiului cosmic. Decolarea și aterizarea trebuie să fie de pe un aerodrom „tradițional”.
Blue Origin a lucrat la o versiune diferită a sistemului spațial suborbital de la mijlocul ultimului deceniu. Ea își propune să efectueze astfel de zboruri folosind o combinație între un vehicul de lansare și o navă spațială de tipul celor utilizate în alte programe. În același timp, atât racheta, cât și nava trebuie să fie reutilizabile. Complexul a fost numit New Shepard. Din 2011, rachetele și navele de un nou tip efectuează în mod regulat zboruri de testare. A fost deja posibilă trimiterea navei spațiale la o altitudine de peste 110 km, precum și asigurarea întoarcerii în siguranță atât a navei, cât și a vehiculului de lansare. Pe viitor, sistemul New Shepard ar trebui să fie una dintre inovațiile în domeniul turismului spațial.
Viitorul reutilizabil
Timp de trei decenii, de la începutul anilor optzeci ai secolului trecut, principalul mijloc de a livra oameni și mărfuri pe orbită în arsenalul NASA a fost complexul Space Transportation System / Space Shuttle. Din cauza învechirii morale și fizice, precum și din cauza imposibilității de a obține toate rezultatele dorite, funcționarea Navetelor a fost întreruptă. Din 2011, SUA nu a avut nave spațiale reutilizabile operaționale. Mai mult decât atât, ei nu au încă propria lor navă spațială cu echipaj, drept urmare astronauții trebuie să zboare pe tehnologie străină.
În ciuda încetării funcționării complexului Sistemului de transport spațial, astronautica americană nu abandonează însăși ideea de nave spațiale reutilizabile. O astfel de tehnică este încă de mare interes și poate fi folosită într-o mare varietate de misiuni. În acest moment, NASA și o serie de organizații comerciale dezvoltă simultan mai multe nave spațiale promițătoare, atât avioane orbitale, cât și sisteme cu capsule. În acest moment, aceste proiecte se află în etape diferite și prezintă succese diferite. În viitorul foarte apropiat, cel târziu la începutul anilor douăzeci, majoritatea noilor evoluții vor ajunge în stadiul de teste sau zboruri cu drepturi depline, ceea ce va face posibilă reexaminarea situației și tragerea de noi concluzii.
Conform site-urilor:
http://nasa.gov/
http://space.com/
http://globalsecurity.org/
https://washingtonpost.com/
http://boeing.com/
http://lockheedmartin.com/
http://spacex.com/
http://virgingalactic.com/
http://spacedev.com/
Proiectul navetei spațiale avea mai multe obiective principale. Una dintre principalele a fost reducerea costului zborului și pregătirea pentru acesta. Posibilitatea utilizării repetate a aceleiași nave în teorie a oferit anumite avantaje. În plus, aspectul tehnic caracteristic întregului complex a făcut posibilă creșterea semnificativă a dimensiunilor admisibile și a masei sarcinii utile. O caracteristică unică a STS a fost capacitatea de a returna navele spațiale pe Pământ în interiorul depozitului său de marfă.
Ultima lansare a navei spațiale Altantis, 8 iulie 2011. Foto NASA
Cu toate acestea, în timpul operațiunii s-a constatat că nu toate sarcinile au fost finalizate. Deci, în practică, pregătirea navei pentru zbor s-a dovedit a fi prea lungă și costisitoare - conform acestor parametri, proiectul nu se încadra în cerințele inițiale. Într-o serie de cazuri, o navă reutilizabilă nu ar putea, în principiu, să înlocuiască vehiculele de lansare „obișnuite”. În fine, învechirea treptată morală și fizică a echipamentelor a dus la cele mai grave riscuri pentru echipaje.
Ca urmare, s-a decis încetarea funcționării complexului Sistemului de transport spațial. Ultimul 135 zbor a avut loc în vara lui 2011. Cele patru nave disponibile au fost dezafectate și transferate în muzee ca fiind inutile. Cea mai faimoasă consecință a unor astfel de decizii a fost faptul că programul spațial american a rămas fără propria sa navă spațială cu echipaj timp de câțiva ani. Până acum, astronauții trebuie să intre pe orbită cu ajutorul tehnologiei rusești.
În plus, pentru o perioadă nedeterminată, întreaga planetă a rămas fără sisteme reutilizabile în uz. Cu toate acestea, anumite măsuri sunt deja luate. Până în prezent, întreprinderile americane au dezvoltat mai multe proiecte de nave spațiale reutilizabile de un fel sau altul simultan. Toate probele noi au fost deja, cel puțin, puse la încercare. În viitorul previzibil, acestea vor putea, de asemenea, să intre în funcțiune completă.
Boeing X-37
Componenta principală a complexului STS a fost o aeronavă orbitală. Acest concept este în prezent aplicat proiectului X-37 al lui Boeing. La sfârșitul anilor 37, Boeing și NASA au început să studieze subiectul navelor spațiale reutilizabile capabile să orbiteze și să zboare în atmosferă. La începutul ultimului deceniu, această muncă a dus la lansarea proiectului X-2006. În XNUMX, un prototip de tip nou a ajuns la testele de zbor cu o cădere de la un avion de transport.
Boeing X-37B în carenajul vehiculului de lansare. Fotografii ale forțelor aeriene americane
Programul a interesat Forțele Aeriene ale SUA, iar din 2006 a fost implementat în interesul acestora, deși cu o oarecare asistență din partea NASA. Potrivit datelor oficiale, Forțele Aeriene doresc să obțină o aeronavă orbitală promițătoare, capabilă să lanseze diverse mărfuri în spațiu sau să efectueze diverse experimente. Potrivit diverselor estimări, actualul proiect X-37B poate fi folosit și în alte misiuni, inclusiv cele legate de recunoaștere sau de luptă cu drepturi depline.
Primul zbor spațial al X-37B a avut loc în 2010. La sfârșitul lunii aprilie, vehiculul de lansare Atlas V a lansat dispozitivul pe o anumită orbită, unde a stat 224 de zile. Aterizarea „ca un avion” a avut loc la începutul lunii decembrie a aceluiași an. În martie a anului următor, a început al doilea zbor, care a durat până în iunie 2012. În decembrie a avut loc următoarea lansare, iar a treia aterizare a fost efectuată abia în octombrie 2014. Din mai 2015 până în mai 2017, experimentalul X-37B și-a efectuat al patrulea zbor. Pe 7 septembrie anul trecut, a început un alt zbor de probă. Când se termină nu este specificat.
Potrivit unor date oficiale, scopul zborurilor este de a studia funcționarea noii tehnologii pe orbită, precum și de a efectua diverse experimente. Chiar dacă X-37B cu experiență rezolvă sarcini militare, clientul și contractorul nu dezvăluie astfel de informații.
În forma sa actuală, produsul Boeing X-37B este un avion rachetă cu un aspect caracteristic. Se distinge printr-un fuselaj mare și avioane de dimensiuni medii. Se folosește un motor rachetă; controlul se realizează automat sau prin comenzi de la sol. Conform datelor cunoscute, fuzelajul prevede un compartiment de marfă cu o lungime mai mare de 2 m și un diametru mai mare de 1 m, care poate găzdui până la 900 kg de sarcină utilă.
În acest moment, experimentatul X-37B este pe orbită și rezolvă sarcinile atribuite. Nu se știe când se va întoarce pe Pământ. De asemenea, nu sunt specificate informații despre continuarea proiectului pilot. Aparent, noi mesaje despre cea mai interesantă dezvoltare vor apărea nu mai devreme de următoarea aterizare a unui prototip.
SpaceDev/Sierra Nevada Dream Chaser
O altă versiune a aeronavei orbitale este Dream Chaser de la SpaceDev. Acest proiect a fost dezvoltat din 2004 pentru a participa la programul NASA Commercial Orbital Transportation Services (COTS), dar nu a putut trece de prima etapă de selecție. Cu toate acestea, compania de dezvoltare a fost de acord în curând să coopereze cu United Launch Alliance, care era gata să ofere vehiculul său de lansare Atlas V. aeronave. Mai târziu, a apărut un acord cu Lockheed Martin privind construcția în comun a echipamentelor experimentale.
Avion orbital experimentat Dream Chaser. Fotografie de la NASA
În octombrie 2013, prototipul de zbor al Dream Chaser a fost aruncat dintr-un elicopter de transport, după care a intrat într-un zbor de planare și a efectuat o aterizare orizontală. În ciuda defecțiunii în timpul aterizării, prototipul a confirmat caracteristicile de design. Pe viitor, pe tribune au mai fost efectuate și alte teste. Conform rezultatelor acestora, proiectul a fost finalizat, iar în 2016 a început construcția unui prototip pentru zboruri spațiale. La mijlocul anului trecut, NASA, Sierra Nevada și ULA au semnat un acord pentru a efectua două zboruri orbitale în 2020-21.
Nu cu mult timp în urmă, dezvoltatorii Dream Chaser au primit permisiunea de lansare la sfârșitul anului 2020. Spre deosebire de o serie de alte dezvoltări moderne, prima misiune spațială a acestei nave va fi efectuată cu o sarcină reală. Nava va trebui să livreze anumite mărfuri către Stația Spațială Internațională.
În forma sa actuală, nava spațială reutilizabilă Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser este o aeronavă cu un aspect caracteristic, care seamănă în exterior cu unele evoluții americane și străine. Mașina are o lungime totală de 9 m și este echipată cu o anvergură a aripii delta de 7 m. Pentru compatibilitatea cu vehiculele de lansare existente, în viitor va fi dezvoltată o aripă pliabilă. Greutatea la decolare este determinată la 11,34 tone. Dream Chaser va putea livra 5,5 tone de marfă către ISS și va putea întoarce până la 2 tone pe Pământ. Deorbitarea „ca un avion” este asociată cu supraîncărcări mai mici, care, așa cum era de așteptat, poate fi util pentru livrarea unor echipamente și mostre ca parte a experimentelor individuale.
Dragonul SpaceX
Din mai multe motive, ideea unui plan orbital nu este în prezent foarte populară printre dezvoltatorii de noi tehnologii spațiale. Mai comodă și mai avantajoasă este acum considerată o navă reutilizabilă de aspect „tradițional”, lansată pe orbită cu ajutorul unui vehicul de lansare și care se întoarce pe Pământ fără a folosi aripi. Cea mai de succes dezvoltare de acest gen este produsul Dragon de la SpaceX.
Nava de marfă SpaceX Dragon (misiune CRS-1) lângă ISS. Fotografie de la NASA
Lucrările la proiectul Dragon au început în 2006 și au fost realizate ca parte a programului COTS. Scopul proiectului a fost crearea unei nave spațiale cu posibilitatea de lansări și întoarceri repetate. Prima versiune a proiectului a implicat crearea unei nave de transport, iar în viitor a fost planificată dezvoltarea unei modificări cu echipaj pe baza acesteia. Până acum, Dragon în versiunea „camion” a arătat unele rezultate, în timp ce succesul așteptat al versiunii cu echipaj a navei se schimbă constant în timp.
Prima lansare demonstrativă a navei spațiale de transport Dragon a avut loc la sfârșitul anului 2010. După toate îmbunătățirile necesare, NASA a comandat lansarea cu drepturi depline a unui astfel de dispozitiv pentru a livra mărfuri către Stația Spațială Internațională. Pe 25 mai 2012, Dragon s-a andocat cu succes la ISS. Ulterior, au fost efectuate mai multe lansări noi cu livrarea mărfurilor pe orbită. Cea mai importantă etapă a programului a fost lansarea pe 3 iunie 2017. Pentru prima dată în povestiri programului, a avut loc relansarea navei reparate. În decembrie, o altă navă spațială, care zbura deja către ISS, a intrat în spațiu. Luând în considerare toate testele de până acum, produsele Dragon au efectuat 15 zboruri.
În 2014, SpaceX a anunțat nava spațială cu echipaj Dragon V2. S-a susținut că acest vehicul, care este o evoluție a unui camion existent, va putea livra până la șapte astronauți pe orbită sau se va întoarce acasă. S-a mai raportat că în viitor noua navă ar putea fi folosită pentru a zbura în jurul Lunii, inclusiv cu turiști la bord.
Așa cum se întâmplă adesea cu proiectele SpaceX, proiectul Dragon V2 a fost respins de mai multe ori. Deci, din cauza întârzierilor cu presupusul transportator Falcon Heavy, data primelor teste s-a mutat în 2018, iar primul zbor cu echipaj s-a „strecurat” treptat până în 2019. În sfârșit, în urmă cu câteva săptămâni, compania de dezvoltare și-a anunțat intenția de a renunța la certificarea noului „Dragon” pentru zborurile cu echipaj. În viitor, astfel de sarcini ar trebui să fie rezolvate folosind un sistem BFR reutilizabil, care nu a fost încă creat.
Vehiculul de transport Dragon are o lungime totală de 7,2 m cu un diametru de 3,66 m. Greutatea uscată este de 4,2 tone. Este capabil să livreze o sarcină utilă cu o greutate de 3,3 tone către ISS și să returneze până la 2,5 tone de marfă. Pentru a găzdui anumite mărfuri, se propune utilizarea unui compartiment etanș cu un volum de 11 metri cubi și un volum nepresurizat de 14 cubi. Compartimentul nepresurizat este scăpat în timpul coborârii și arde în atmosferă, în timp ce al doilea volum de marfă se întoarce pe Pământ și se parașută. Pentru a corecta orbita, dispozitivul este echipat cu 18 motoare Draco. Operabilitatea sistemelor este asigurată de o pereche de panouri solare.
La dezvoltarea unei versiuni cu echipaj a „Dragonului”, au fost folosite anumite unități ale navei de transport de bază. În același timp, compartimentul etanș a trebuit să fie reproiectat vizibil pentru a rezolva noi probleme. Alte elemente ale navei s-au schimbat și ele.
Lockheed Martin Orion
În 2006, NASA și Lockheed Martin au convenit să construiască o navă spațială avansată reutilizabilă. Proiectul a fost numit după una dintre cele mai strălucitoare constelații - Orion. La începutul deceniului, după finalizarea unei părți a lucrării, conducerea Statelor Unite a propus abandonarea acestui proiect, dar după multe dezbateri a fost salvat. Lucrările au continuat și până în prezent au dus la anumite rezultate.
Perspectivă nava Orion în reprezentarea artistului. desen NASA
În conformitate cu conceptul original, nava Orion urma să fie folosită în diferite misiuni. Cu ajutorul lui, trebuia să livreze mărfuri și oameni către Stația Spațială Internațională. Cu echipamentul potrivit, ar putea merge pe Lună. S-a pus la punct și posibilitatea unui zbor către unul dintre asteroizi sau chiar spre Marte. Cu toate acestea, soluția unor astfel de probleme a fost atribuită viitorului îndepărtat.
Conform planurilor din ultimul deceniu, prima lansare de probă a navei spațiale Orion urma să aibă loc în 2013. În 2014, au plănuit să se lanseze cu astronauți la bord. Zborul spre Lună ar putea fi efectuat înainte de sfârșitul deceniului. Programul a fost ulterior ajustat. Primul zbor fără pilot a fost amânat pentru 2014, iar lansarea cu echipajul pentru 2017. Misiunile lunare au fost amânate în anii douăzeci. Până acum, zborurile cu echipaj au fost, de asemenea, reportate în următorul deceniu.
Pe 5 decembrie 2014 a avut loc prima lansare de probă a lui Orion. Nava cu simulatorul de sarcină utilă a fost lansată pe orbită de un vehicul de lansare Delta IV. La câteva ore după lansare, s-a întors pe Pământ și s-a împroșcat într-o zonă dată. Încă nu s-au făcut lansări noi. Cu toate acestea, specialiștii Lockheed Martin și NASA nu au stat degeaba. În ultimii ani, au fost construite o serie de prototipuri pentru efectuarea anumitor teste în condiții terestre.
Cu doar câteva săptămâni în urmă, a început construcția primei nave spațiale Orion pentru zbor cu echipaj. Lansarea sa este programată pentru anul viitor. Sarcina lansării navei pe orbită va fi încredințată promițătorului vehicul de lansare Space Launch System. Finalizarea lucrării curente va arăta perspectivele reale ale întregului proiect.
Proiectul Orion prevede construirea unei nave cu o lungime de aproximativ 5 m și un diametru de aproximativ 3,3 m. O trăsătură caracteristică a acestui aparat este un volum interior mare. În ciuda instalării echipamentelor și instrumentelor necesare, în interiorul compartimentului etanș rămâne puțin mai puțin de 9 metri cubi de spațiu liber, potrivit pentru instalarea anumitor dispozitive, inclusiv scaune pentru echipaj. Nava va putea lua la bord până la șase astronauți sau o anumită marfă. Masa totală a navei este determinată la nivelul de 25,85 tone.
Sisteme suborbitale
În prezent, sunt implementate mai multe programe interesante care nu prevăd lansarea unei sarcini utile pe orbita Pământului. Modele promițătoare de echipamente de la o serie de companii americane vor putea efectua doar zboruri suborbitale. Această tehnică ar trebui să fie folosită pentru unele cercetări sau în timpul dezvoltării turismului spațial. Noile proiecte de acest fel nu sunt luate în considerare în contextul dezvoltării unui program spațial cu drepturi depline, dar sunt încă de un anumit interes.
Vehiculul suborbital SpaceShipTwo sub aripa aeronavei de transport White Knight Two. Fotografie Virgin Galactic / virgingalactic.com
Proiectele SpaceShipOne și SpaceShipTwo de la Scale Composites și Virgin Galactic propun construirea unui complex format dintr-un avion de transport și o aeronavă orbitală. Din 2003, cele două tipuri de echipamente au efectuat un număr semnificativ de zboruri de testare, în timpul cărora au fost elaborate diverse caracteristici de proiectare și metode de operare. Este de așteptat ca o navă de tip SpaceShipTwo să poată lua la bord până la șase pasageri turistici și să-i ridice la o înălțime de cel puțin 100-150 km, adică. deasupra limitei inferioare a spațiului cosmic. Decolarea și aterizarea trebuie să fie de pe un aerodrom „tradițional”.
Blue Origin a lucrat la o versiune diferită a sistemului spațial suborbital de la mijlocul ultimului deceniu. Ea își propune să efectueze astfel de zboruri folosind o combinație între un vehicul de lansare și o navă spațială de tipul celor utilizate în alte programe. În același timp, atât racheta, cât și nava trebuie să fie reutilizabile. Complexul a fost numit New Shepard. Din 2011, rachetele și navele de un nou tip efectuează în mod regulat zboruri de testare. A fost deja posibilă trimiterea navei spațiale la o altitudine de peste 110 km, precum și asigurarea întoarcerii în siguranță atât a navei, cât și a vehiculului de lansare. Pe viitor, sistemul New Shepard ar trebui să fie una dintre inovațiile în domeniul turismului spațial.
Viitorul reutilizabil
Timp de trei decenii, de la începutul anilor optzeci ai secolului trecut, principalul mijloc de a livra oameni și mărfuri pe orbită în arsenalul NASA a fost complexul Space Transportation System / Space Shuttle. Din cauza învechirii morale și fizice, precum și din cauza imposibilității de a obține toate rezultatele dorite, funcționarea Navetelor a fost întreruptă. Din 2011, SUA nu a avut nave spațiale reutilizabile operaționale. Mai mult decât atât, ei nu au încă propria lor navă spațială cu echipaj, drept urmare astronauții trebuie să zboare pe tehnologie străină.
În ciuda încetării funcționării complexului Sistemului de transport spațial, astronautica americană nu abandonează însăși ideea de nave spațiale reutilizabile. O astfel de tehnică este încă de mare interes și poate fi folosită într-o mare varietate de misiuni. În acest moment, NASA și o serie de organizații comerciale dezvoltă simultan mai multe nave spațiale promițătoare, atât avioane orbitale, cât și sisteme cu capsule. În acest moment, aceste proiecte se află în etape diferite și prezintă succese diferite. În viitorul foarte apropiat, cel târziu la începutul anilor douăzeci, majoritatea noilor evoluții vor ajunge în stadiul de teste sau zboruri cu drepturi depline, ceea ce va face posibilă reexaminarea situației și tragerea de noi concluzii.
Conform site-urilor:
http://nasa.gov/
http://space.com/
http://globalsecurity.org/
https://washingtonpost.com/
http://boeing.com/
http://lockheedmartin.com/
http://spacex.com/
http://virgingalactic.com/
http://spacedev.com/
informații