O navă spațială folosită pentru zboruri pe orbită apropiată de Pământ, inclusiv sub control uman.

Toate nave spațiale poate fi împărțit în două clase: cu echipaj și lansat în modul de control de pe suprafața Pământului.

La începutul anilor 20. Secolului 20 K. E. Tsiolkovsky prezice încă o dată viitoarea explorare a spațiului cosmic de către pământeni. În lucrarea sa „Nava spațială” este menționată așa-numitele nave cerești, al căror scop principal este implementarea zborului spațial uman.
Primele nave spațiale din seria Vostok au fost create sub îndrumarea strictă a proiectantului general al OKB-1 (acum Corporația Rachetă și Spațială Energia) S.P. Korolev. Prima navă spațială cu echipaj personal „Vostok” a fost capabilă să livreze un om în spațiul cosmic pe 12 aprilie 1961. Acest cosmonaut a fost Yu. A. Gagarin.

Principalele obiective ale experimentului au fost:

1) studiul impactului condițiilor de zbor orbital asupra unei persoane, inclusiv performanța acesteia;

2) verificarea principiilor de proiectare a navelor spațiale;

3) dezvoltarea structurilor și sistemelor în condiții reale.

Masa totală a navei a fost de 4,7 tone, diametru - 2,4 m, lungime - 4,4 m. Dintre sistemele de bord cu care era echipată nava se pot distinge: sisteme de control (modurile automate și manuale); sistem de orientare automată către Soare și manual - către Pământ; sistem de susținere a vieții; sistem de control termic; sistem de aterizare.

În viitor, evoluțiile obținute în timpul implementării programului de nave spațiale Vostok au făcut posibilă crearea unora mult mai avansate. Până în prezent, „armada” navelor spațiale este foarte clar reprezentată de nava spațială de transport reutilizabilă americană „Shuttle”, sau Space Shuttle.

Este imposibil să nu menționăm dezvoltarea sovietică, care în prezent nu este folosită, dar ar putea concura serios cu nava americană.

„Buran” – acesta era numele programului Uniunea Sovietică pentru a crea un sistem spațial reutilizabil. Lucrările la programul Buran au început în legătură cu necesitatea creării unui sistem spațial reutilizabil ca mijloc de a descuraja un potențial adversar în legătură cu începerea proiectului american în ianuarie 1971.

Pentru implementarea proiectului, a fost creat NPO Molniya. În cel mai scurt timp posibil, în 1984, cu sprijinul a peste o mie de întreprinderi din toată Uniunea Sovietică, a fost creat prima copie la scară largă cu următoarele caracteristici tehnice: lungimea sa a fost mai mare de 36 m cu o anvergură de 24 de metri. m; greutate de pornire - mai mult de 100 de tone cu o greutate a sarcinii utile de până la
30 de tone

„Buran” avea o cabină presurizată în compartimentul nasului, care putea găzdui aproximativ zece persoane și majoritatea echipamentului pentru zborul pe orbită, coborâre și aterizare. Nava a fost echipată cu două grupe de motoare la capătul secțiunii de coadă și în fața carenei pentru manevră, pentru prima dată s-a folosit un sistem de propulsie combinat, care includea rezervoare de combustibil pentru oxidant și combustibil, controlul temperaturii de presurizare, admisie de lichid în gravitate zero, echipamente ale sistemului de control etc.

Primul și singurul zbor al navei spațiale Buran a fost efectuat pe 15 noiembrie 1988 într-un mod fără pilot, complet automat (de referință: Shuttle încă aterizează doar pe control manual). Din păcate, zborul navei a coincis cu vremurile grele care au început în țară, iar din cauza sfârșitului Războiului Rece și a lipsei de fonduri suficiente, programul Buran a fost închis.

Începutul unei serii de nave spațiale americane de tip „Shuttle” a fost pus în 1972, deși a fost precedat de un proiect al unei aeronave reutilizabile în două etape, a cărei etapă a fost similară cu un avion cu reacție.

Prima etapă a servit ca un accelerator, care, după ce a intrat pe orbită, și-a încheiat partea de sarcină și s-a întors pe Pământ cu echipajul, iar a doua etapă a fost o navă orbitală și, după finalizarea programului, s-a întors și la locul de lansare. Era vremea unei curse înarmărilor, iar crearea unei nave de acest tip era considerată veriga principală în această cursă.

Pentru a lansa nava, americanii folosesc un accelerator și motorul propriu al navei, combustibilul pentru care este plasat într-un rezervor de combustibil extern. Boosterele uzate după aterizare nu sunt reutilizate, cu un număr limitat de lansări. Din punct de vedere structural, nava din seria Shuttle este formată din mai multe elemente principale: avionul aerospațial Orbiter, rachete de rachetă reutilizabile și un rezervor de combustibil (de unică folosință).

Datorită unui număr mare de deficiențe și modificări de design, primul zbor al navei spațiale a avut loc abia în 1981. În perioada aprilie 1981 până în iulie 1982, o serie de teste de zbor orbital ale navei spațiale Columbia au fost efectuate în toate modurile de zbor. . Din păcate, într-o serie de zboruri din seria Shuttle, au fost tragedii.

În 1986, în timpul celei de-a 25-a lansări a lui Challenger, un rezervor de combustibil a explodat din cauza unui design imperfect al aparatului, în urma căruia toți cei șapte membri ai echipajului au murit. Abia în 1988, după ce au fost aduse o serie de modificări programului de zbor, a fost lansată nava spațială Discovery. Pentru a înlocui Challenger-ul, a fost pusă în funcțiune o nouă navă, Endeavour, care funcționează din 1992.

O navă spațială reutilizabilă este un vehicul al cărui design permite reutilizarea întregii nave spațiale sau a părților sale principale. Prima experiență în acest domeniu a fost „naveta spațială” Space Shuttle. Apoi sarcina de a crea un aparat similar a fost atribuită oamenilor de știință sovietici, în urma căruia a apărut Buranul.

Alte dispozitive sunt, de asemenea, proiectate în ambele țări. Pe acest moment cel mai notabil exemplu al acestui tip de proiect este Falcon 9 parțial reutilizabil de la SpaceX, cu o primă etapă returnabilă.

Astăzi vom vorbi despre motivul pentru care au fost dezvoltate astfel de proiecte, despre cum s-au arătat în termeni de eficiență și care sunt perspectivele pentru această zonă a cosmonauticii.

Istoria navetelor spațiale a început în 1967, înainte de primul zbor cu echipaj în cadrul programului Apollo. Pe 30 octombrie 1968, NASA a abordat companiile spațiale americane cu o propunere de a dezvolta un sistem spațial reutilizabil pentru a reduce costul pe lansare și pe kilogram de sarcină utilă pus pe orbită.

Guvernului i s-au oferit mai multe proiecte, dar fiecare dintre ele a costat cel puțin 5 miliarde de dolari, așa că Richard Nixon le-a respins. Planurile NASA erau extrem de ambițioase: proiectul presupunea operarea unei stații orbitale, către care și de la care navetele ar transporta în mod constant încărcături utile. De asemenea, navetele trebuiau să lanseze și să returneze sateliți de pe orbită, să întrețină și să repare sateliții pe orbită și să efectueze misiuni cu echipaj.

Cerințele finale pentru navă arătau astfel:

  • Compartiment de marfă 4,5x18,2 metri
  • Posibilitate de manevra orizontala pe 2000 km (manevra aeronavei in plan orizontal)
  • Capacitate de încărcare utilă 30 de tone pe orbita joasă a Pământului, 18 tone pe orbita polară

Soluția a fost crearea unei navete, a cărei investiție trebuia să se plătească datorită lansării pe orbită a sateliților pe bază comercială. Pentru succesul proiectului, a fost important să se minimizeze costul punerii pe orbită a fiecărui kilogram de marfă. În 1969, creatorul proiectului a vorbit despre reducerea costului la 40-100 de dolari SUA pe kilogram, în timp ce pentru Saturn-V această cifră era de 2000 de dolari.

Pentru a se lansa în spațiu, navetele au folosit două propulsoare de rachete solide și trei dintre propriile motoare de propulsie. Rachetele de propulsie solide au fost separate la o altitudine de 45 de kilometri, apoi stropite în ocean, reparate și refolosite. Motoarele principale folosesc hidrogen lichid și oxigen într-un rezervor extern de combustibil, care a fost aruncat la o altitudine de 113 kilometri, după care a ars parțial în atmosferă.

Primul prototip al navetei spațiale a fost Enterprise, numită după nava din seria " Star Trek". Nava a fost verificată pentru aerodinamica și testată pentru capacitatea de a ateriza în planare. Columbia a fost prima care a mers în spațiu pe 12 aprilie 1981. De fapt, aceasta a fost și o lansare de probă, deși la bord se afla un echipaj format din doi astronauți: comandantul John Young și pilotul Robert Crippen. Apoi totul a mers bine. Din păcate, această navetă a fost prăbușită în 2003 cu șapte membri ai echipajului la cea de-a 28-a lansare. Challenger-ul a avut aceeași soartă - a rezistat la 9 lansări, iar în a zecea s-a prăbușit. 7 membri ai echipajului au fost uciși.

Deși NASA a planificat 24 de lansări pe an în 1985, în 30 de ani navetele au decolat și s-au întors de 135 de ori. Două dintre ele nu au succes. Recordul pentru numărul de lansări a fost naveta Discovery - a supraviețuit la 39 de lansări. Atlantis a rezistat la 33 de lansări, Columbia - 28, Endeavour - 25 și Challenger - 10.


„Challenger”, 1983

Navetele Discovery, Atlantis și Endeavour au fost folosite pentru a livra mărfuri către Internațional statie spatiala si pana la statia Mir.

Costul livrării mărfurilor pe orbită în cazul navetei spațiale s-a dovedit a fi cel mai mare din istoria astronauticii. Fiecare lansare a costat de la 500 de milioane la 1,3 miliarde de dolari, fiecare kilogram - de la 13 la 17 mii de dolari. Pentru comparație, un vehicul de lansare Soyuz de unică folosință este capabil să lanseze mărfuri în spațiu la un preț de până la 25.000 USD per kilogram. Programul navetei spațiale a fost planificat ca auto-susținut, dar în cele din urmă a devenit unul dintre cele mai neprofitabile.


Naveta Atlantis, pregătită pentru expediția STS-129 pentru a livra echipamente, materiale și piese de schimb către Stația Spațială Internațională. noiembrie 2009

Ultimul zbor din cadrul programului navetei spațiale a avut loc în 2011. Pe 21 iulie a acelui an, Atlantida s-a întors pe Pământ. Ultima aterizare a Atlantidei a marcat sfârșitul unei ere. Citiți mai multe despre ceea ce a fost planificat și ce s-a întâmplat în programul navetei spațiale în acest articol.

În URSS, au decis că caracteristicile navetei spațiale au făcut posibilă furarea de pe orbită a sateliților sovietici sau a unei întregi stații spațiale: naveta putea lansa 29,5 tone de marfă pe orbită și 14,5 tone mai mici. Luând în considerare planurile pentru 60 de lansări pe an, aceasta este de 1770 de tone anual, deși la acel moment Statele Unite nu trimiteau 150 de tone pe an în spațiu. Trebuia să scadă cu 820 de tone pe an, deși de obicei nimic nu cobora de pe orbită. Desene și fotografii ale navetei sugerau că navă americană poate, cu ajutorul armelor nucleare, să atace URSS din orice punct din spațiul apropiat Pământului, fiind în afara zonei de vizibilitate radio.

Pentru a proteja împotriva unui posibil atac, la stațiile Salyut și Almaz a fost instalat un tun automat modernizat NR-23 de 23 mm. Și pentru a ține pasul cu frații americani în spațiul militarizat, Soyuz a început dezvoltarea unei nave-rachete orbitale a sistemului spațial reutilizabil Buran.

Dezvoltarea sistemului spațial reutilizabil a început în aprilie 1973. Ideea în sine a avut mulți susținători și oponenți. Șeful Institutului Ministerului Apărării pentru spațiul militar s-a asigurat și a făcut două rapoarte deodată - pro și împotriva programului, iar ambele rapoarte au ajuns pe masa lui D. F. Ustinov, ministrul Apărării al URSS. L-a contactat pe Valentin Glushko, care este responsabil de program, dar și-a trimis la întâlnire angajatul său de la Energomash, Valery Burdakov, în locul lui. După ce a vorbit despre capacitățile militare ale navetei spațiale și ale omologului sovietic, Ustinov a pregătit o decizie care a acordat cea mai mare prioritate dezvoltării unei nave spațiale reutilizabile. NPO Molniya, creată în acest scop, a preluat crearea navei.

Sarcinile lui „Buran” conform planului Ministerului Apărării al URSS au fost: contracararea măsurilor potenţial adversar să extindă utilizarea spațiului cosmic în scopuri militare, să rezolve probleme în interesul apărării, economie nationalași științe, efectuând cercetări și experimente aplicate militar folosind arme bazate pe principii fizice cunoscute și noi, precum și lansarea pe orbită, întreținerea și întoarcerea pe pământ a navelor spațiale, astronauților și încărcăturii.

Spre deosebire de NASA, care a riscat echipajul în timpul primului zbor cu echipaj al navetei, Buran a efectuat primul zbor în modul automat folosind un computer de bord bazat pe IBM System / 370. Pe 15 noiembrie 1988 a avut loc lansarea, vehiculul de lansare Energia a adus nava spațială pe orbita joasă a Pământului din Cosmodromul Baikonur. Nava a făcut două orbite în jurul Pământului și a aterizat pe aerodromul Yubileiny.

În timpul aterizării, a avut loc un incident care a arătat cât de inteligent a ieșit sistemul automat. La o altitudine de 11 kilometri, nava a făcut o manevră ascuțită și a descris o buclă cu viraj de 180 de grade - adică s-a așezat, venind de la celălalt capăt al pistei. Automatizarea a luat această decizie după ce a primit date despre vântul furtunii pentru a intra pe cea mai favorabilă traiectorie.

Modul automat a fost una dintre principalele diferențe față de navetă. În plus, navetele au aterizat cu motorul inactiv și nu au putut ateriza de mai multe ori. Pentru a salva echipajul, Buran a oferit o catapultă primilor doi piloți. De altfel, proiectanții din URSS au copiat configurația navetelor, ceea ce nu au negat, ci au făcut o serie de inovații extrem de utile din punct de vedere al controlului aparatelor și al siguranței echipajului.

Din păcate, primul zbor al lui Buran a fost ultimul. În 1990, lucrările au fost suspendate, iar în 1993 a fost închisă complet.

Așa cum se întâmplă uneori cu mândria națiunii, versiunea 2.01 a Baikalului, pe care doreau să o trimită în spațiu, a putrezit mulți ani pe digul lacului de acumulare Khimki.

Ai putea atinge istoria în 2011. Mai mult decât atât, atunci oamenii ar putea chiar să rupă bucăți de piele și stratul de protecție termică din această poveste. În acel an, nava a fost livrată de la Khimki la Jukovski pentru a fi restaurată și prezentată la MAKS în câțiva ani.


„Buran” din interior


Livrare Buran de la Khimki la Jukovski


„Buran” la MAKS, 2011, la o lună după începerea restaurării

În ciuda inutilității economice arătate de programul navetei spațiale, Statele Unite au decis să nu abandoneze proiectele de creare a unor nave spațiale reutilizabile. În 1999, NASA, împreună cu Boeing, au început să dezvolte drona X-37. Există versiuni conform cărora dispozitivul este conceput pentru a testa tehnologiile viitoarelor interceptoare spațiale capabile să invalideze alte dispozitive. Experții din Statele Unite sunt înclinați spre această opinie.

Aparatul a efectuat trei zboruri cu o durată maximă de 674 de zile. În prezent se află la al patrulea zbor, cu data de lansare pe 20 mai 2015.

Laboratorul de zbor orbital Boeing X-37 transportă o sarcină utilă de până la 900 de kilograme. În comparație cu naveta spațială și Buran, care pot transporta până la 30 de tone la decolare, Boeing este un bebeluș. Dar are și alte obiective. Fizicianul austriac Eigen Senger a pus bazele mininavetelor când a început să dezvolte un bombardier cu rachete cu rază lungă de acțiune în 1934. Proiectul a fost închis, amintindu-l în 1944, spre sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, dar era prea târziu pentru a salva Germania de la înfrângere cu ajutorul unui astfel de bombardier. În octombrie 1957, americanii au continuat ideea lansând programul X-20 Dyna-Soar.

Aeronava orbitală X-20 a fost capabilă, după ce a atins o traiectorie suborbitală, să se scufunde în atmosferă la o altitudine de 40-60 de kilometri pentru a face o fotografie sau a arunca o bombă, iar apoi să se întoarcă în spațiu cu ridicare din aripi.

Proiectul a fost anulat în 1963 în favoarea programului civil Gemeni și a proiectului militar al stației orbitale MOL.


Rapeluri Titan pentru a lansa X-20 pe orbită


Aspect X-20

În URSS, în 1969, au început să construiască „BOR” - un avion rachetă orbital fără pilot. Prima lansare a fost efectuată fără protecție termică, din cauza căreia dispozitivul s-a ars. Al doilea avion-rachetă s-a prăbușit din cauza parașutelor nedeschise după ce a frânat cu succes împotriva atmosferei. În următoarele cinci lansări, o singură dată BOR nu a reușit să intre pe orbită. În ciuda pierderii de dispozitive, fiecare nouă lansare a adus date importante pentru dezvoltare ulterioară. Cu ajutorul BOR-4 în anii 1980, au testat protecția termică pentru viitorul Buran.

În cadrul programului Spiral, pentru care a fost construit BOR, trebuia să dezvolte o aeronavă acceleratoare care să se ridice la o înălțime de 30 de kilometri cu viteze de până la 6 viteze ale sunetului pentru a pune orbiterul pe orbită. Această parte a programului nu a avut loc. Ministerul Apărării a cerut un analog al navetei americane, așa că forțele au fost trimise la Buran.


BOR-4


BOR-4

Dacă Buranul sovietic a fost copiat parțial de pe naveta spațială americană, atunci în cazul Dream Chaser totul s-a întâmplat exact invers: proiectul BOR abandonat, și anume versiunea BOR-4 a avionului rachetă, a devenit baza creării reutilizabile. nava spațială de la SpaceDev. Mai degrabă, „Space Chaser” se bazează pe un plan orbital copiat HL-20.

Lucrările la Dream Runner au început în 2004, iar în 2007 SpaceDev a convenit cu United Launch Alliance să folosească rachetele Atlas-5 pentru lansare. Primele teste de succes în tunelul vântului au avut loc în 2012. Primul prototip de zbor a fost aruncat dintr-un elicopter de la o înălțime de 3,8 kilometri pe 26 octombrie 2013.

Conform planurilor designerilor, versiunea cargo a navei va putea livra până la 5,5 tone Stației Spațiale Internaționale și va putea returna până la 1,75 tone.

Germanii au început să dezvolte propria versiune a sistemului reutilizabil în 1985 - proiectul a fost numit „Senger”. În 1995, după dezvoltarea motorului, proiectul a fost închis, deoarece ar oferi doar un beneficiu de 10-30% față de vehiculul european de lansare Ariane 5.


Aeronava HL-20


"Căutător de vise"

În 2000, Rusia a început să dezvolte nava spațială multifuncțională Clipper pentru a înlocui Soyuz de unică folosință. Sistemul a devenit o legătură intermediară între navetele cu aripi și capsula balistică Soyuz. În 2005, pentru a coopera cu Agenția Spațială Europeană, o noua versiune- Clipper cu aripi.

Dispozitivul poate pune pe orbită 6 persoane și până la 700 de kilograme de marfă, adică depășește de două ori Soyuz-ul în acești parametri. Momentan, nu există informații că proiectul este în derulare. În schimb, ei scriu în știri despre o nouă navă reutilizabilă - Federația.


Navă spațială multifuncțională „Clipper”

Nava de transport cu echipaj „Federația” ar trebui să înlocuiască „Soyuz” cu echipaj și camioanele „Progress”. Este planificat să fie folosit, printre altele, pentru un zbor către Lună. Prima lansare este programată pentru 2019. Într-un zbor autonom, dispozitivul va trebui să poată sta până la 40 de zile, iar atunci când este andocat de la stația orbitală, va putea funcționa până la 1 an. În acest moment, dezvoltarea proiectelor conceptuale și tehnice a fost finalizată, iar elaborarea documentației de lucru pentru crearea navei din prima etapă este în curs.

Sistemul este format din două module principale: vehiculul de reintrare și compartimentul motor. Lucrarea va aplica ideile care au fost folosite anterior pentru Clipper. Nava va putea livra până la 6 persoane pe orbită și până la 4 persoane pe Lună.


Parametrii dispozitivului „Federație”

Unul dintre cele mai notabile proiecte reutilizabile din mass-media în acest moment este dezvoltarea SpaceX - nava de transport Dragon V2 și vehiculul de lansare Falcon 9.

Falcon 9 este un vehicul de reintrare parțial. Vehiculul de lansare este format din două etape, prima dintre care are un sistem de întoarcere și aterizare verticală rampă de aterizare. Ultima lansare nu a avut succes - la 1 septembrie 2016 a avut loc un accident.

Nava spațială reutilizabilă Dragon V2 este acum pregătită pentru teste de siguranță pentru astronauți. În 2017, intenționează să efectueze o lansare fără pilot a dispozitivului pe racheta Falcon 9.


Navă spațială reutilizabilă Dragon V2

Ca parte a pregătirilor pentru zborul expediției către Marte, Statele Unite au dezvoltat nava spațială reutilizabilă Orion. Asamblarea navei a fost finalizată în 2014. Primul zbor fără pilot al dispozitivului a avut loc pe 5 decembrie 2014 și a avut succes. Acum NASA se pregătește pentru lansări ulterioare, inclusiv cele cu echipaj.

Aviația, de regulă, implică utilizarea reutilizabilă a aeronavelor. Pe viitor, navele spațiale vor trebui să aibă aceeași proprietate, dar pentru aceasta vor trebui rezolvate o serie de probleme, inclusiv economice. Fiecare lansare a unei nave reutilizabile ar trebui să fie mai ieftină decât construirea unei nave de unică folosință. Este necesar să se utilizeze astfel de materiale și tehnologii care să permită repornirea dispozitivelor după o reparație minimă și, în mod ideal, fără reparații. Este posibil ca navele spațiale în viitor să aibă atât caracteristicile unei rachete, cât și ale unei aeronave.

Pe 21 iulie 2011, nava spațială americană Atlantis a făcut ultima sa aterizare, care 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 multiple a aceleiași nave în teorie a dat beneficii cunoscute. 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.

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 zbor 135 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, vor putea intra în funcțiune, de asemenea.

Boeing X-37

Componenta principală a complexului STS a fost o aeronavă orbitală. Acest concept este în prezent aplicat proiectului X-37 al Boeing. La sfârșitul anilor nouăzeci, Boeing și NASA au început să studieze acest subiect nave reutilizabile capabil să fie pe orbită și să zboare în atmosferă. La începutul ultimului deceniu, această muncă a dus la lansarea proiectului X-37. În 2006, 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. Foto US Air Force

Programul interesat forțelor aeriene Statele Unite ale Americii, iar din 2006 a fost implementat în interesul lor, 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 în cele legate de recunoaștere sau lucrări 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 timp de 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 antreprenorul 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, fuselajul 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 cu experiență 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. În 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 a se lansa la sfârșitul anului 2020. Spre deosebire de o serie de altele evoluții moderne, prima misiune spațială a acestei nave va fi efectuată cu o sarcină utilă 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 nivelul de 11,34 tone. Dream Chaser va fi capabil să livreze 5,5 tone de marfă către ISS și să se întoarcă până la 2 tone pe Pământ. Deorbitarea „ca un avion” este asociată cu mai puține supraîncărcări, ceea ce, după 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 profitabilă 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 program 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. Așadar, 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 în 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. Pentru câțiva anii recenti au fost construite o serie de prototipuri pentru efectuarea anumitor teste în condiţii terestre.

Cu doar câteva săptămâni în urmă, a început construcția primei nave spațiale Orion pentru zbor cu echipaj. Lansarea sa este programată pentru anul urmator. 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 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 finalizat un număr semnificativ de zboruri de probă, în timpul cărora s-au lucrat diverse caracteristici proiecte si metode de lucru. 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 folosite 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. Deja a fost 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 '80 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, 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/

ctrl introduce

Am observat osh s bku Evidențiați text și faceți clic Ctrl+Enter

După cum vă amintiți, ultima lansare a navetei americane a fost efectuată de NASA în 2011. Astfel, Statele Unite și-au pierdut capacitatea de a-și livra astronauții și mărfurile în spațiul cosmic. Dar asta nu a durat mult.

O nouă generație de nave spațiale private orbitale și suborbitale a început să apară la orizont. Vă invităm să aruncați o privire la cea mai promițătoare navă spațială privată concepută pentru a transporta echipaj și marfă.

Nava spațială Lynx

Lynx de la XCOR Aerospace este un avion spațial suborbital de 2 persoane. Este proiectat să decoleze și să aterizeze pe o pistă normală de aeroport. Pe lângă zborurile turistice plătite, acest vehicul spațial este destinat și efectuării de experimente științifice în timpul zborurilor de scurtă durată.

După finalizarea cu succes a testelor, nava spațială Lynx va permite turiștilor care au plătit 95.000 de dolari să se ridice cu un pilot la o înălțime de 100 de kilometri deasupra suprafeței globului și să admire priveliștile Pământului la granița dintre spațiu și atmosferă, ca precum și să experimenteze o stare de imponderabilitate.

SpaceShipTwo este o navă spațială suborbitală proprietate privată care poate transporta 6 pasageri și 2 membri ai echipajului. Altitudinea maximă de zbor a acestei nave, potrivit designerului de aeronave Bert Rutan, este de așteptat să fie de 160-320 km. Acest lucru va face posibilă creșterea timpului petrecut în imponderabilitate până la 6 minute. Prețul unui bilet pentru a călători cu nava spațială SpaceShipTwo va fi de aproximativ 200.000 USD.Primul zbor de probă a fost făcut în 2010. Funcționarea sa comercială va avea loc după o serie de teste.

Armadillo Aerospace, care a dezvoltat nava spațială pentru zboruri suborbitale, a fost fondată de cel mai mare multimilionar, John Carmack, care este co-fondatorul companiei care a lansat popularele jocuri pe computer Quake, Wolfenstein 3D și DOOM. Această navă spațială va avea loc pentru doi pasageri. Space Adventures colaborează cu Armadillo Aerospace pentru a vinde bilete pentru nave spațiale pentru 110.000 de dolari și chiar va fi posibil să zburați în jurul Lunii pentru 100.000.000 de dolari.

Compania americană Bigelow Aerospace dezvoltă un complex spațial orbital privat, a cărui lansare este programată pentru sfârșitul anului 2015. Această stație este destinată nu numai turismului spațial, ci și deținerii cercetare științifică. Două module pilot au fost deja lansate în 2006 și 2007. Tehnologia de fabricație a noii stații de la Bigelow Aerospace este păstrată în cea mai strictă încredere. Se știe doar că suprafața modulului conține 20 de straturi, carcasa poate rezista la temperaturi de la -120 la +120 de grade Celsius, iar această stație este, de asemenea, capabilă să reziste la impactul unui corp cosmic foarte mare.

Proiectul de avioane de lansare de rachete Stratolaunch a fost co-demarat de co-fondatorul Microsoft, Paul Allen, și de tehnologul spațial Bert Ruten. Anvergura aripilor acestei aeronave uriașe va fi de până la 117 metri, iar greutatea va fi de aproximativ 544 de tone. Scopul său este de a ridica o rachetă în spațiu, care cântărește 222 de tone. Scopul principal al designului Stratolaunch este de a livra marfă și sateliți în spațiul cosmic și este, de asemenea, planificat să trimită astronauți în acest avion. Prima lansare operațională a aeronavei este așteptată în 2016.

Dezvoltarea unui sistem de lansare a astronauților pe orbită joasă a fost începută de compania Liberty Launch Vehicle împreună cu Lockheed Martin și Astrium. O rachetă Liberty îmbunătățită, care măsoară 91 de metri, va livra o capsulă cu până la 7 pasageri pe orbită. Lansarea primului astronaut este programată pentru sfârșitul acestui an. Dacă acest proiect are succes, atunci zborurile comerciale vor putea fi operate din 2016.

Blue Origin este o companie aerospațială privată creată pentru turismul spațial de Jeffrey Bezos, fondatorul Amazon.com. Vehiculul său spațial va putea transporta aproximativ 7 persoane și, în plus, încărcătură. Compania dezvoltă, de asemenea, o primă etapă reutilizabilă a vehiculului de lansare pentru a reduce costul lansării. Zboruri comerciale regulate sunt programate pentru 2016-2018. În plus, compania Blue Origin a fost angajată în crearea navei spațiale suborbitale New Shepard, concepută pentru un echipaj de 3 persoane și marfă. Testele de zbor ale acestei nave au fost deja efectuate în statul Texas.

Această navă a fost prezentată de Sierra Nevada, care a primit peste 100 de milioane de dolari de la NASA pentru a-și susține proiectele. Dream Chaser este o navă spațială mică capabilă să transporte 7 astronauți și să-i aducă pe orbită joasă. Acest proiect se bazează pe dezvoltările NASA, care au mai bine de 20 de ani. Lansarea navei ar trebui să fie verticală, iar aterizarea este orizontală, ca o navetă. În 2016, nava spațială Dream Chaser ar putea fi deja pregătită pentru zboruri.

Nava spațială cu orbită joasă CST-100 este dezvoltată de Boeing. Este capabil să găzduiască 7 astronauți. NASA finanțează activ acest proiect. Statul a investit deja peste 100.000 de dolari în el.Nava CST-100 va putea efectua o aterizare uşoară în caz de urgenţă. Începutul zborurilor fără pilot este planificat deja în acest an, iar în 2017 va fi efectuat un zbor orbital cu echipaj cu un echipaj de 2 persoane.

Dragonul este până acum singurul vehicul spațial de marfă operațional din lume care este capabil să se întoarcă pe Pământ. A fost dezvoltat de SpaceX la ordinul NASA, care a investit peste un miliard de dolari în acest proiect. Scopul principal al navei spațiale Dragon este de a livra și returna încărcături utile la Stația Spațială Internațională. În viitor, este planificată livrarea oamenilor la stație.

Mulțumim că le-ai spus prietenilor tăi despre noi!

Acest articol va acoperi un subiect precum navele spațiale ale viitorului: fotografii, descrieri și specificații. Înainte de a trece direct la subiect, oferim cititorului o scurtă digresiune în istorie, care va ajuta să aprecieze de ultimă oră industria spațială.

Spațiul în timpul Războiului Rece a fost una dintre arenele în care s-a purtat confruntarea dintre SUA și URSS. Principalul stimul pentru dezvoltarea industriei spațiale în acei ani a fost tocmai confruntarea geopolitică dintre superputeri. Resursele enorme au fost aruncate în programele de explorare spațială. De exemplu, pentru implementarea proiectului numit „Apollo”, al cărui obiectiv principal este aterizarea unui om pe suprafața Lunii, guvernul Statelor Unite a cheltuit aproximativ 25 de miliarde de dolari. Această sumă pentru anii 1970 a fost pur și simplu gigantică. Bugetul Uniunii Sovietice, programul lunar, care nu a fost niciodată destinat să fie realizat, a costat 2,5 miliarde de ruble. Dezvoltarea navei spațiale Buran a costat 16 milioane de ruble. În același timp, el era destinat să facă un singur zbor în spațiu.

Programul navetei spațiale

Omologul său american a fost mult mai norocos. Naveta spațială a făcut 135 de lansări. Totuși, această „navetă” nu a fost eternă. Ultima sa lansare a avut loc pe 8 iulie 2011. În timpul implementării programului, americanii au lansat 6 „navete”. Unul dintre ele a fost un prototip care nu a efectuat niciodată zboruri spațiale. Alte 2 au eșuat complet.

Programul navetei spațiale cu greu poate fi considerat un succes din punct de vedere economic. Navele de unică folosință s-au dovedit a fi mult mai economice. În plus, siguranța zborurilor pe „navete” a stârnit îndoieli. În urma a două accidente survenite în timpul operațiunii lor, 14 astronauți au devenit victime. Cu toate acestea, motivul pentru astfel de rezultate ambigue de călătorie nu este imperfecțiunea tehnică a navelor, ci complexitatea însuși conceptului de nave spațiale reutilizabile.

Valoarea navei spațiale Soyuz astăzi

Drept urmare, Soyuz, nava spațială consumabilă din Rusia care a fost dezvoltată în anii 1960, a devenit singurele vehicule care efectuează în prezent zboruri cu echipaj cu echipaj către ISS. Trebuie remarcat faptul că acest lucru nu înseamnă că sunt superiori navetei spațiale. Au o serie de dezavantaje semnificative. De exemplu, capacitatea lor de transport este limitată. De asemenea, utilizarea unor astfel de dispozitive duce la acumularea de resturi orbitale, care rămân după funcționarea lor. Foarte curând, zborurile spațiale pe Soyuz vor deveni istorie. Până în prezent, nu există alternative reale. Navele spațiale ale viitorului sunt încă în curs de dezvoltare, fotografii ale cărora sunt prezentate în acest articol. Potențialul uriaș inerent conceptului de utilizare reutilizabilă a navelor rămâne adesea irealizabil din punct de vedere tehnic chiar și în epoca noastră.

Declarația lui Barack Obama

Barack Obama a anunțat în iulie 2011 că principalul obiectiv al astronauților din Statele Unite pentru următoarele decenii este să zboare pe Marte. Programul spațial Constellation a devenit unul dintre programele pe care NASA le implementează ca parte a zborului către Marte și a explorării Lunii. În aceste scopuri, desigur, avem nevoie de noi nave spațiale ale viitorului. Cum e cu dezvoltarea lor?

nava spațială Orion

Principalele speranțe sunt puse pe crearea lui „Orion” - o nouă navă spațială, precum și a rachetelor purtătoare „Ares-5” și „Ares-1” și a modulului lunar „Altair”. În 2010, guvernul Statelor Unite a decis să reducă programul Constellation, dar, în ciuda acestui fapt, NASA a avut încă ocazia să dezvolte în continuare Orion. În viitorul apropiat, este planificată efectuarea primului zbor fără pilot de testare. Se presupune că dispozitivul în timpul acestui zbor se va îndepărta de Pământ cu 6 mii de km. Aceasta este de aproximativ 15 ori mai mare decât distanța la care se află ISS față de planeta noastră. Nava după zborul de probă se va îndrepta spre Pământ. Noul aparat poate intra în atmosferă cu o viteză de 32.000 km/h. „Orion” de acest indicator depășește legendarul „Apollo” cu 1,5 mii km/h. Prima lansare cu echipaj este programată pentru 2021.

Conform planurilor NASA, Atlas-5 și Delta-4 vor acționa ca vehicule de lansare pentru această navă spațială. S-a decis abandonarea dezvoltării Ares. Pentru explorarea spațiului adânc, în plus, americanii proiectează SLS - un nou vehicul de lansare.

Conceptul Orion

Orion este o navă parțial reutilizabilă. Este conceptual mai aproape de Soyuz decât de Shuttle. Majoritatea navelor spațiale ale viitorului sunt parțial reutilizabile. Acest concept presupune că capsula lichidă a navei după aterizarea pe Pământ poate fi reutilizată. Acest lucru va face posibilă combinarea rentabilității operațiunii Apollo și Soyuz cu caracterul practic funcțional al navelor spațiale reutilizabile. Această decizie este o etapă de tranziție. Aparent, în viitorul îndepărtat, toate navele spațiale ale viitorului vor deveni reutilizabile. Aceasta este tendința de dezvoltare a industriei spațiale. Prin urmare, putem spune că Buranul sovietic este un prototip al navei spațiale a viitorului, la fel ca și naveta spațială americană. Erau cu mult înaintea timpului lor.

CST-100

Cuvintele „prudență” și „practicitate” par să îi caracterizeze pe americani în cel mai bun mod posibil. Guvernul acestei țări a decis să nu își asume toate ambițiile spațiale ale lui Orion. Astăzi, la ordinul NASA, mai multe firme private își dezvoltă propria nave spațială a viitorului, care sunt concepute pentru a înlocui dispozitivele folosite astăzi. Boeing, de exemplu, dezvoltă CST-100, o navă spațială parțial reutilizabilă și cu echipaj. Este conceput pentru călătorii scurte pe orbita Pământului. Sarcina sa principală va fi livrarea mărfurilor și a echipajului către ISS.

Lansări planificate de CST-100

Până la șapte persoane pot fi membrii echipajului navei. În timpul dezvoltării CST-100, s-a acordat atenție Atentie speciala confortul astronauților. Spațiul său de locuit a fost semnificativ crescut în comparație cu navele din generația anterioară. Este probabil ca lansarea CST-100 să fie efectuată folosind vehicule de lansare Falcon, Delta sau Atlas. „Atlas-5” este cea mai potrivită opțiune. Cu ajutorul airbag-urilor și a unei parașute, nava va ateriza. Conform planurilor Boeing, CST-100 va fi supus unei serii de lansări de testare în 2015. Primele 2 zboruri vor fi fără pilot. Sarcina lor principală este să pună dispozitivul pe orbită și să testeze sistemele de securitate. În timpul celui de-al treilea zbor este planificată o andocare cu echipaj cu ISS. CST-100, în cazul testelor de succes, va înlocui foarte curând Progress și Soyuz, nava spațială rusă care efectuează în prezent zboruri cu echipaj de monopol către ISS.

Dezvoltarea „Dragonului”

O altă navă privată concepută pentru a efectua livrarea echipajului și a mărfurilor către ISS va fi un aparat dezvoltat de SpaceX. Acesta este „Dragonul” - o navă monobloc, parțial reutilizabilă. Este planificată să construiască 3 modificări ale acestui dispozitiv: autonom, de marfă și cu echipaj. La fel ca CST-100, echipajul poate fi de până la șapte persoane. Nava aflată în modificarea încărcăturii poate lua la bord 4 persoane și 2,5 tone de marfă.

„Dragonul” vrea să îl folosească în viitor și pentru un zbor spre Marte. Pentru aceasta, a versiune speciala această navă numită Dragonul Roșu. Zborul fără pilot al acestui dispozitiv către Planeta Roșie va avea loc, conform planurilor autorităților spațiale americane, în 2018.

Caracteristica de design a „Dragonului” și primele zboruri

Reutilizarea este una dintre caracteristicile „Dragonului”. Rezervoare de combustibil și piese sisteme energetice după zbor, va coborî împreună cu capsula de locuit pe Pământ. Apoi pot fi folosite din nou pentru zboruri spațiale. Acest caracteristica de proiectare distinge favorabil „Dragonul” de majoritatea celorlalte dezvoltări promițătoare. „Dragon” și CST-100 în viitorul apropiat se vor completa reciproc și vor servi drept „plasă de siguranță”. Dacă unul dintre aceste tipuri de navă nu reușește din anumite motive să îndeplinească sarcinile care i-au fost atribuite, atunci o alta va prelua o parte din munca sa.

Dragon a fost lansat pentru prima dată pe orbită în 2010. Un zbor de testare fără pilot a fost finalizat cu succes. Și în 2012, pe 25 mai, acest dispozitiv a andocat cu ISS. Până în acel moment, nava nu avea un sistem automat de andocare și a fost necesar să se folosească manipulatorul stației spațiale pentru a-l implementa.

"Căutător de vise"

„Dream Chaser” este un alt nume pentru nava spațială a viitorului. Este imposibil să nu menționăm acest proiect al SpaceDev. De asemenea, la dezvoltarea acesteia au participat 12 parteneri ai companiei, 3 universități din SUA și 7 centre NASA. Această navă este semnificativ diferită de alte dezvoltări spațiale. Seamănă cu o navetă spațială în miniatură și poate ateriza în același mod ca o aeronavă convențională. Sarcinile sale principale sunt similare cu sarcinile cu care se confruntă CST-100 și Dragonul. Dispozitivul este conceput pentru a livra echipajul și încărcătura pe orbita joasă a Pământului și va fi lansat acolo folosind Atlas-5.

Ce avem?

Și cum poate răspunde Rusia? Care sunt navele spațiale rusești ale viitorului? RSC Energia a început în 2000 să proiecteze complexul spațial Clipper, care este unul polivalent. Această navă spațială este reutilizabilă, asemănând cu ceva în exterior „navetă”, redusă în dimensiune. Este conceput pentru a rezolva diverse probleme, cum ar fi livrarea mărfurilor, turismul spațial, evacuarea echipajului stației, zborurile către alte planete. În acest proiect s-au pus anumite speranțe.

S-a presupus că nava spațială a viitorului Rusiei va fi construită în curând. Cu toate acestea, din cauza lipsei de finanțare, aceste speranțe au trebuit să fie abandonate. Proiectul a fost încheiat în 2006. Tehnologiile care au fost dezvoltate de-a lungul anilor sunt planificate pentru a fi utilizate pentru proiectarea PPTS, cunoscut și ca proiectul Rus.

Caracteristicile PCA

Cele mai bune nave spațiale ale viitorului, conform experților din Rusia, sunt PPTS. Acest sistem spațial este destinat să devină o nouă generație de nave spațiale. Acesta va putea înlocui Progress și Soyuz, care devin rapid învechite. Astăzi, RSC Energia este angajată în dezvoltarea acestei nave, ca și în trecut, Clipper. PTK NK va deveni modificarea de bază a acestui complex. Sarcina sa principală, din nou, va fi să livreze echipajul și marfa către ISS. Cu toate acestea, în viitorul îndepărtat este dezvoltarea unor modificări care vor putea zbura pe Lună, precum și să efectueze diverse misiuni de cercetare care sunt lungi în timp.

Nava în sine ar trebui să devină parțial reutilizabilă. Capsula lichidă va fi refolosită după aterizare, dar compartimentul motor nu. O caracteristică curioasă a acestei nave este posibilitatea de a ateriza fără parașută. Sistem cu jet va fi folosit pentru frânare și aterizare pe suprafața pământului.

Port spațial nou

Spre deosebire de Soyuz, care decolează din cosmodromul Baikonur din Kazahstan, noile nave sunt planificate să fie lansate din cosmodromul Vostochny aflat în construcție în regiunea Amur. 6 persoane vor alcătui echipajul. Dispozitivul poate suporta si o sarcina de pana la 500 kg. Nava în versiunea fără pilot poate livra încărcături de până la 2 tone în greutate.

Provocări cu care se confruntă dezvoltatorii PCA

Una dintre principalele probleme cu care se confruntă proiectul PPTS este lipsa vehiculelor de lansare cu caracteristicile necesare. Principalele puncte tehnice nava spatiala astăzi a funcționat, dar lipsa unui vehicul de lansare își pune dezvoltatorii într-o poziție foarte dificilă. Se presupune că va fi apropiat ca caracteristici de Angara, care a fost dezvoltat în anii '90.

O altă problemă serioasă, destul de ciudat, este scopul designului PCA. Rusia de astăzi cu greu își poate permite să implementeze programe ambițioase de explorare a lui Marte și a Lunii, similare cu cele pe care le implementează Statele Unite. Chiar dacă complexul spațial este dezvoltat cu succes, cel mai probabil, singura sa sarcină va fi să livreze echipajul și marfa către ISS. Până în 2018, începerea testării PPTS a fost amânată. Dispozitivele promițătoare din Statele Unite până la această oră, cel mai probabil, vor fi preluat deja funcțiile îndeplinite astăzi de navele rusești Progress și Soyuz.

Perspective neclare pentru călătoriile în spațiu

Este un fapt că lumea de astăzi rămâne lipsită de romantismul călătoriilor în spațiu. Desigur, nu este vorba despre turismul spațial și lansarea sateliților. Nu vă puteți face griji pentru aceste domenii ale astronauticii. Zborurile către ISS sunt foarte importante pentru industria spațială, dar durata șederii pe orbita ISS în sine este limitată. În 2020, este planificată lichidarea acestei stații. Și navele spațiale cu echipaj ale viitorului sunt parte integrantă a unui program specific. Este imposibil să se dezvolte un nou aparat în absența ideilor despre sarcinile cu care se confruntă. Nu numai pentru livrarea echipajelor și a mărfurilor către ISS, noi nave spațiale ale viitorului sunt proiectate în Statele Unite, ci și pentru zborurile către Lună și Marte. Cu toate acestea, aceste sarcini sunt atât de departe de preocupările pământești de zi cu zi încât cu greu ne putem aștepta la descoperiri semnificative în domeniul astronauticii în următorii ani. Amenințările spațiale rămân o fantezie, așa că nu are sens să proiectăm nave spațiale de luptă ale viitorului. Și, desigur, puterile Pământului au multe alte preocupări în afară de a lupta între ele pentru un loc pe orbită și alte planete. Construcția unor astfel de vehicule ca nave spațiale militare ale viitorului este, prin urmare, de asemenea nepractică.