Reusable space: nangangako ng mga proyekto sa US spacecraft

Talaan ng mga Nilalaman:

Reusable space: nangangako ng mga proyekto sa US spacecraft
Reusable space: nangangako ng mga proyekto sa US spacecraft

Video: Reusable space: nangangako ng mga proyekto sa US spacecraft

Video: Reusable space: nangangako ng mga proyekto sa US spacecraft
Video: PAANO MALAMAN ANG LOAD CAPACITY NG INYONG SASAKYAN? | ILANG KILO ANG KAYA? | Tireman's Legacy 2024, Abril
Anonim

Noong Hulyo 21, 2011, ang American spacecraft Atlantis ay gumawa ng huling landing, na nagtapos sa mahaba at kapana-panabik na programa ng Space Transport System. Para sa isang bilang ng mga teknikal at pang-ekonomiyang kadahilanan, napagpasyahan na ihinto ang pagpapatakbo ng sistemang Space Shuttle. Gayunpaman, ang ideya ng isang magagamit muli na spacecraft ay hindi pinabayaan. Sa kasalukuyan, maraming mga katulad na proyekto ang binubuo nang sabay-sabay, at ang ilan sa mga ito ay nagawa nang ipakita ang kanilang potensyal.

Ang Space Shuttle na magagamit muli na proyekto ng spacecraft ay sumunod sa maraming pangunahing layunin. Ang isa sa mga pangunahing ay ang pagbabawas ng gastos ng flight at paghahanda para dito. Ang posibilidad ng maraming paggamit ng parehong barko sa teorya ay nagbigay ng ilang mga pakinabang. Bilang karagdagan, ang katangian ng teknikal na hitsura ng buong kumplikadong ginawang posible upang makabuluhang taasan ang pinahihintulutang sukat at bigat ng payload. Ang isang natatanging tampok ng STS ay ang kakayahang ibalik ang spacecraft sa Earth sa loob ng cargo bay nito.

Reusable space: nangangako ng mga proyekto sa US spacecraft
Reusable space: nangangako ng mga proyekto sa US spacecraft

Ang huling paglunsad ng Altantis spacecraft, Hulyo 8, 2011 Larawan ng NASA

Gayunpaman, sa panahon ng operasyon natagpuan na hindi lahat ng mga gawain ay nakumpleto. Kaya, sa pagsasanay, ang paghahanda ng barko para sa paglipad ay naging masyadong mahaba at mahal - ayon sa mga parameter na ito, ang proyekto ay hindi umaangkop sa orihinal na mga kinakailangan. Sa isang bilang ng mga kaso, ang muling magagamit na spacecraft ay maaaring prinsipyo na hindi palitan ang "maginoo" na mga sasakyan sa paglunsad. Sa wakas, ang unti-unting moral at pisikal na pagkabalewala ng kagamitan ay humantong sa pinaka-seryosong mga panganib para sa mga tauhan.

Bilang isang resulta, napagpasyahan na wakasan ang pagpapatakbo ng Space Transport System. Ang huling ika-135 na paglipad ay naganap noong tag-araw ng 2011. Apat na mayroon nang mga barko ay naisulat at inilipat sa mga museyo na hindi kinakailangan. Ang pinakatanyag na kinahinatnan ng naturang mga desisyon ay ang katotohanang ang programang puwang sa Amerikano ay naiwan nang walang sariling manned spacecraft sa loob ng maraming taon. Hanggang ngayon, ang mga astronaut ay kailangang pumasok sa orbit gamit ang teknolohiyang Ruso.

Bilang karagdagan, ang buong planeta ay naiwan nang walang magagamit na mga system para sa isang walang katiyakan na panahon. Gayunpaman, ang ilang mga hakbang ay ginagawa na. Sa ngayon, ang mga negosyong Amerikano ay nakabuo ng maraming mga proyekto ng muling magagamit na spacecraft ng isang uri o iba pa. Ang lahat ng mga bagong sample ay mayroon na, hindi bababa sa, inilabas para sa pagsubok. Sa hinaharap na hinaharap, makakapasok din sila sa ganap na operasyon.

Boeing X-37

Ang pangunahing bahagi ng STS complex ay isang orbital sasakyang panghimpapawid. Ang konseptong ito ay kasalukuyang ginagamit sa X-37 na proyekto ng Boeing. Bumalik sa huling bahagi ng siyamnapung taon, sinimulan ni Boeing at NASA na pag-aralan ang paksa ng magagamit muli na spacecraft na may kakayahang maging sa orbit at paglipad sa himpapawid. Sa simula ng huling dekada, ang gawaing ito ay humantong sa simula ng proyekto na X-37. Noong 2006, ang isang prototype ng isang bagong uri ay umabot sa mga pagsubok sa paglipad na may isang drop mula sa isang sasakyang panghimpapawid na carrier.

Larawan
Larawan

Boeing X-37B sasakyang panghimpapawid sa isang paglulunsad ng sasakyan na hinihimok. Larawan ng US Air Force

Ang programa ay interesado sa US Air Force, at mula noong 2006 ay ipinatupad para sa kanilang interes, kahit na may ilang tulong mula sa NASA. Ayon sa opisyal na data, nais ng Air Force na makakuha ng isang pangako na sasakyang panghimpapawid ng orbital na may kakayahang ilunsad ang iba't ibang mga kargamento sa kalawakan o magsagawa ng iba't ibang mga eksperimento. Ayon sa iba`t ibang mga pagtatantya, ang kasalukuyang proyekto ng X-37B ay maaari ding magamit sa iba pang mga misyon, kabilang ang mga nauugnay sa muling pagsisiyasat o ganap na gawaing pang-labanan.

Ang unang space flight ng X-37B spacecraft ay naganap noong 2010. Sa pagtatapos ng Abril, inilunsad ng sasakyan ng paglunsad ng Atlas V ang sasakyan sa isang paunang natukoy na orbit, kung saan nanatili ito sa loob ng 224 araw. Ang landing "tulad ng isang eroplano" ay naganap noong unang bahagi ng Disyembre ng parehong taon. Noong Marso ng sumunod na taon, nagsimula ang pangalawang paglipad, na tumagal hanggang Hunyo 2012. Noong Disyembre, naganap ang susunod na paglunsad, at ang pangatlong landing ay natupad lamang noong Oktubre 2014. Mula Mayo 2015 hanggang Mayo 2017, ginanap ng nakaranasang X-37B ang ikaapat na paglipad. Noong Setyembre 7 noong nakaraang taon, nagsimula ang isa pang pagsubok na flight. Kung kailan ito makukumpleto, hindi ito tinukoy.

Ayon sa ilang opisyal na data, ang layunin ng mga flight ay upang pag-aralan ang gawain ng bagong teknolohiya sa orbit, pati na rin upang magsagawa ng iba't ibang mga eksperimento. Kahit na ang mga nakaranasang X-37B ay malulutas ang mga gawain sa militar, ang customer at ang kontratista ay hindi isiwalat ang naturang impormasyon.

Sa kasalukuyang anyo nito, ang produktong Boeing X-37B ay isang rocket airplane na may katangian na hitsura. Ito ay nakikilala sa pamamagitan ng isang malaking fuselage at mid-area na mga eroplano. Ginamit ang isang rocket engine; awtomatikong isinasagawa ang kontrol o ng mga utos mula sa lupa. Ayon sa alam na data, ang isang kompartimento ng kargamento na may haba na higit sa 2 m at isang diameter na higit sa 1 m ay ibinibigay sa fuselage, na maaaring tumanggap ng hanggang 900 kg ng payload.

Sa ngayon, ang nakaranasang X-37B ay nasa orbit at nalulutas ang mga nakatalagang gawain. Kailan siya babalik sa Earth ay hindi alam. Ang impormasyon tungkol sa karagdagang pag-unlad ng proyekto ng piloto ay hindi rin natukoy. Tila, ang mga bagong mensahe tungkol sa pinaka-kagiliw-giliw na pag-unlad ay lilitaw nang hindi mas maaga kaysa sa susunod na landing ng prototype.

SpaceDev / Sierra Nevada Dream Chaser

Ang isa pang bersyon ng orbital na eroplano ay ang Dream Chaser spacecraft mula sa SpaceDev. Ang proyektong ito ay binuo mula noong 2004 upang lumahok sa programa ng NASA Komersyal na Orbital Transportasyon (COTS) na programa, ngunit hindi maipasa ang unang yugto ng pagpili. Gayunpaman, kaagad na sumang-ayon ang kumpanya ng kaunlaran na makipagtulungan sa United Launch Alliance, na handa nang mag-alok ng sasakyang paglulunsad ng Atlas V. Noong 2008, ang SpaceDev ay naging bahagi ng Sierra Nevada Corporation, at di nagtagal ay nakatanggap ng karagdagang pondo upang lumikha ng sasakyang panghimpapawid nito. Nang maglaon, nagkaroon ng isang kasunduan kasama si Lockheed Martin tungkol sa magkasanib na pagtatayo ng mga pang-eksperimentong kagamitan.

Larawan
Larawan

Naranasan ang orbital na eroplano Dream Chaser. Larawan ni NASA

Noong Oktubre 2013, ang lumilipad na prototype ng Dream Chaser ay nahulog mula sa isang helicopter ng carrier, pagkatapos nito lumipat ito sa isang gliding flight at nagsagawa ng isang pahalang na landing. Sa kabila ng pagkasira sa pag-landing, nakumpirma ng prototype ang mga katangian ng disenyo. Sa hinaharap, ang ilang iba pang mga pagsubok ay natupad sa mga stand. Batay sa kanilang mga resulta, natapos ang proyekto, at noong 2016 nagsimula ang pagtatayo ng isang prototype para sa mga flight sa kalawakan. Sa kalagitnaan ng nakaraang taon, ang NASA, Sierra Nevada at ULA ay lumagda sa isang kasunduan upang magsagawa ng dalawang flight ng orbital noong 2020-21.

Hindi pa nakakalipas, ang mga tagabuo ng Dream Chaser aparato ay nakatanggap ng pahintulot na ilunsad sa pagtatapos ng 2020. Hindi tulad ng isang bilang ng iba pang mga modernong pagpapaunlad, ang unang misyon sa kalawakan ng barkong ito ay isasagawa na may isang tunay na karga. Ang spacecraft ay kailangang maghatid ng ilang mga kargamento sa International Space Station.

Sa kasalukuyang porma nito, ang magagamit muli na spacecraft na Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser ay isang sasakyang panghimpapawid na may katangian na hitsura, panlabas na nakapagpapaalala ng ilang mga pagpapaunlad ng Amerika at banyaga. Ang sasakyan ay may kabuuang haba na 9 m at nilagyan ng isang delta wing na may 7 m span. Para sa pagiging tugma sa mga umiiral na sasakyan sa paglulunsad, bubuo ang isang natitiklop na pakpak sa hinaharap. Ang bigat sa take-off ay natutukoy sa 11.34 tonelada. Ang Dream Chaser ay makakapaghatid ng 5, 5 toneladang karga sa ISS at babalik hanggang 2 tonelada sa Earth. Ang pagmula mula sa orbit na "tulad ng isang eroplano" ay nauugnay sa mas mababang mga labis na karga, na inaasahang magiging kapaki-pakinabang para sa paghahatid ng ilang kagamitan at mga sample sa magkakahiwalay na mga eksperimento.

Spacex dragon

Para sa isang bilang ng mga kadahilanan, ang ideya ng isang umiikot na sasakyang panghimpapawid ay kasalukuyang hindi masyadong popular sa mga tagabuo ng bagong teknolohiya sa kalawakan. Ang mas maginhawa at kumikitang ay itinuturing na isang magagamit muli na spacecraft ng "tradisyunal" na hitsura, na inilunsad sa orbit gamit ang isang paglunsad na sasakyan at bumalik sa Earth nang hindi gumagamit ng mga pakpak. Ang pinakamatagumpay na pag-unlad ng ganitong uri ay ang SpaceX's Dragon.

Larawan
Larawan

Ang SpaceX Dragon cargo ship (misyon ng CRS-1) malapit sa ISS. Larawan ni NASA

Ang trabaho sa proyekto ng Dragon ay nagsimula noong 2006 at natupad sa ilalim ng programa ng COTS. Ang layunin ng proyekto ay upang lumikha ng isang spacecraft na may posibilidad ng maraming paglulunsad at pagbabalik. Ang unang bersyon ng proyekto ay nagsasangkot ng paglikha ng isang barkong pang-transportasyon, at sa hinaharap na pinlano na bumuo ng isang may pagbabago sa tao na batayan nito. Sa ngayon, ang Dragon sa bersyon ng "trak" ay nagpakita ng tiyak na mga resulta, habang ang inaasahang tagumpay ng may bersyon na ng barko ay patuloy na nagbabago sa mga tuntunin ng oras.

Ang unang paglunsad ng demonstrasyon ng Dragon transport ship ay naganap sa pagtatapos ng 2010. Matapos ang lahat ng kinakailangang pagbabago, nag-utos ang NASA ng ganap na paglunsad ng naturang aparato upang maihatid ang mga kargamento sa International Space Station. Noong Mayo 25, 2012, matagumpay na nakadaong ang Dragon sa ISS. Sa hinaharap, maraming mga bagong paglunsad ang natupad sa paghahatid ng mga kalakal sa orbit. Ang paglulunsad noong Hunyo 3, 2017 ay naging pinakamahalagang yugto ng programa. Sa kauna-unahang pagkakataon sa kasaysayan ng programa, inilunsad muli ang naayos na barko. Noong Disyembre, isa pang spacecraft ang napunta sa kalawakan, na lumilipad sa ISS. Isinasaalang-alang ang lahat ng mga pagsubok, ang mga produkto ng Dragon ay nakagawa ng 15 flight hanggang ngayon.

Noong 2014, inihayag ng SpaceX ang nangangako na Dragon V2 na may lalaking spacecraft. Pinatunayan na ang aparatong ito, na isang pag-unlad ng mayroon nang trak, ay makapaghatid sa orbit o makakauwi hanggang sa pitong mga astronaut. Naiulat din na sa hinaharap ang bagong barko ay maaaring magamit upang lumipad sa paligid ng buwan, kasama ang mga turista na nakasakay.

Tulad ng madalas na nangyayari sa mga proyekto ng SpaceX, ang timeline ng proyekto ng Dragon V2 ay lumipat ng maraming beses. Kaya't, dahil sa pagkaantala sa sinasabing Falcon Heavy carrier, ang petsa ng mga unang pagsubok ay lumipat sa 2018, at ang unang lalaking may flight ay unti-unting "lumusot" hanggang 2019. Sa wakas, ilang linggo na ang nakalilipas, inihayag ng kumpanya ng kaunlaran ang hangarin nitong talikuran ang sertipikasyon ng bagong "Dragon" para sa mga manned flight. Sa hinaharap, ang mga nasabing gawain ay dapat malulutas gamit ang reusable BFR system, na hindi pa nalilikha.

Ang Dragon transport spacecraft ay may kabuuang haba na 7.2 m na may diameter na 3.66 m. Ang tuyong timbang ay 4.2 tonelada. Ito ay may kakayahang maghatid ng isang kargamento na tumimbang ng 3.3 tonelada sa ISS at babalik hanggang sa 2.5 tonelada ng karga. Upang mapaunlakan ang ilang kargamento, iminungkahi na gumamit ng isang selyadong kompartimento na may dami na 11 metro kubiko at isang hindi nasisiksik na dami ng 14 na kubiko metro. Ang unsealed kompartimento ay nahuhulog sa panahon ng pagbaba at nasusunog sa himpapawid, habang ang pangalawang dami ng kargamento ay bumalik sa Earth at gumagawa ng isang parachute landing. Upang maitama ang orbit, ang spacecraft ay nilagyan ng 18 mga engine na uri ng Draco. Ang kahusayan ng mga system ay natiyak ng isang pares ng mga solar panel.

Sa pag-unlad ng may bersyon na "tao" ng tao, ginamit ang ilang mga yunit ng base transport ship. Sa parehong oras, ang selyadong kompartimento ay dapat na makabuluhang muling pag-ayos upang malutas ang mga bagong problema. Ang ilang iba pang mga elemento ng barko ay nagbago din.

Lockheed martin orion

Noong 2006, sumang-ayon sina NASA at Lockheed Martin na magtayo ng isang nangangako na magagamit muli na spacecraft. Ang proyekto ay ipinangalan sa isa sa pinakamaliwanag na mga konstelasyon - Orion. Sa pagsisimula ng dekada, matapos ang pagkumpleto ng bahagi ng trabaho, iminungkahi ng pamunuan ng Estados Unidos na talikuran ang proyektong ito, ngunit pagkatapos ng mahabang pagtatalo ay nai-save ito. Ang trabaho ay ipinagpatuloy at hanggang ngayon ay humantong sa ilang mga resulta.

Larawan
Larawan

Ang pananaw na ipadala sa Orion tulad ng nakikita ng artist. Pagguhit ng NASA

Alinsunod sa orihinal na konsepto, ang barkong Orion ay gagamitin sa iba't ibang mga misyon. Sa tulong nito, naghahatid sana ito ng mga kalakal at tao sa International Space Station. Gamit ang naaangkop na kagamitan, maaari siyang pumunta sa buwan. Gayundin, ang posibilidad ng isang flight sa isa sa mga asteroid o kahit na sa Mars ay ginagawa. Gayunpaman, ang solusyon ng gayong mga problema ay maiugnay sa malayong hinaharap.

Ayon sa mga plano ng huling dekada, ang unang paglulunsad ng pagsubok ng Orion ay maganap sa 2013. Para sa 2014, pinlano nilang magsimula sa mga astronaut na nakasakay. Ang paglipad sa buwan ay maaaring isagawa hanggang sa katapusan ng dekada. Kasunod, nabago ang iskedyul. Ang unang unmanned flight ay ipinagpaliban sa 2014, at ang crewed launch sa 2017. Ang mga lunar misyon ay ipinagpaliban sa twenties. Sa ngayon, ang mga crewed flight ay naantala sa susunod na dekada.

Noong Disyembre 5, 2014, naganap ang unang paglunsad ng pagsubok ng Orion. Ang spacecraft na may payload simulator ay inilunsad sa orbit ng Delta IV na sasakyang sasakyan. Ilang oras pagkatapos ng paglunsad, bumalik siya sa Daigdig at nagsabog sa isang naibigay na lugar. Wala pang mga bagong paglulunsad na natupad. Gayunpaman, ang mga espesyalista mula sa Lockheed Martin at NASA ay hindi nakaupo. Sa nakaraang ilang taon, isang bilang ng mga prototype ay binuo para sa pagsasagawa ng ilang mga pagsubok sa mga pang-terrestrial na kondisyon.

Ilang linggo lamang ang nakakaraan, nagsimula ang pagtatayo sa unang Orion para sa manned flight. Ang paglulunsad nito ay naka-iskedyul para sa susunod na taon. Ang gawain ng paglulunsad ng spacecraft sa orbit ay ipagkakatiwala sa nangangako na sasakyan ng paglulunsad ng Space Launch System. Ang pagkumpleto ng nagpapatuloy na trabaho ay magpapakita ng totoong mga prospect para sa buong proyekto.

Ang proyekto ng Orion ay nagbibigay para sa pagtatayo ng isang barko na may haba na humigit-kumulang 5 m at isang diameter na mga 3.3 m. Ang isang tampok na tampok ng aparatong ito ay isang malaking panloob na dami. Sa kabila ng pag-install ng mga kinakailangang kagamitan at instrumento, medyo mas mababa sa 9 metro kubiko ng libreng puwang ang nananatili sa loob ng selyadong kompartimento, na angkop para sa pag-install ng ilang mga aparato, kabilang ang mga upuan ng crew. Makakasakay ang barko hanggang sa anim na mga astronaut o isang tukoy na karga. Ang kabuuang masa ng barko ay natutukoy sa 25.85 tonelada.

Mga suborbital system

Sa kasalukuyan, maraming mga kagiliw-giliw na programa ang ipinatutupad na hindi nagbibigay para sa paglulunsad ng isang kargamento sa orbit ng Earth. Ang mga prospective na modelo ng kagamitan mula sa isang bilang ng mga kumpanya ng Amerikano ay makakagawa lamang ng mga suborbital flight. Ang pamamaraan na ito ay dapat gamitin para sa ilang pagsasaliksik o sa pagbuo ng turismo sa kalawakan. Ang mga bagong proyekto ng ganitong uri ay hindi isinasaalang-alang sa konteksto ng pagbuo ng isang ganap na programang puwang, ngunit gayunpaman sila ay may tiyak na interes.

Larawan
Larawan

Suborbital na sasakyan SpaceShipTwo sa ilalim ng pakpak ng White Knight Dalawang sasakyang panghimpapawid ng carrier. Larawan Virgin Galactic / virgingalactic.com

Ang SpaceShipOne at SpaceShipT Dalawang proyekto mula sa Scale Composites at Virgin Galactic ay nagmungkahi ng pagtatayo ng isang komplikadong binubuo ng isang sasakyang panghimpapawid ng sasakyang panghimpapawid at isang orbital na sasakyang panghimpapawid. Mula noong 2003, ang dalawang uri ng kagamitan ay nagsagawa ng isang makabuluhang bilang ng mga flight flight, kung saan sinubukan ang iba't ibang mga tampok sa disenyo at pamamaraan ng trabaho. Inaasahan na ang isang sasakyang pangalangaang ng SpaceShipTwo uri ay makakasakay hanggang sa anim na pasahero ng turista at maiangat sila sa taas na hindi bababa sa 100-150 km, ibig sabihin sa itaas ng mas mababang limitasyon ng kalawakan. Ang pag-takeoff at landing ay dapat isagawa mula sa isang "tradisyunal" na paliparan.

Ang Blue Origin ay nagtatrabaho sa isa pang bersyon ng suborbital space system mula noong kalagitnaan ng huling dekada. Nagpanukala siyang gumanap ng mga naturang flight gamit ang isang bundle ng isang paglunsad na sasakyan at isang barko, katulad ng mga ginamit sa iba pang mga programa. Bukod dito, ang parehong rocket at ang barko ay dapat na magagamit muli. Ang complex ay pinangalanang New Shepard. Mula noong 2011, ang mga missile at barko ng isang bagong uri ay regular na gumaganap ng mga flight flight. Nagawa na nitong ipadala ang spacecraft sa isang altitude na higit sa 110 km, pati na rin upang matiyak ang ligtas na pagbabalik ng parehong spacecraft at ang paglunsad na sasakyan. Sa hinaharap, ang sistema ng New Shepard ay dapat na isa sa mga makabago sa larangan ng turismo sa kalawakan.

Reusable hinaharap

Sa loob ng tatlong dekada, mula noong unang bahagi ng ikawalumpu't taon ng huling siglo, ang Space Transportation System / Space Shuttle complex ay naging pangunahing sasakyan para sa paghahatid ng mga tao at kalakal sa orbit sa arsenal ng NASA. Dahil sa pagkabulok ng moral at pisikal, pati na rin na may kaugnayan sa imposibilidad na makuha ang lahat ng nais na mga resulta, natapos ang pagpapatakbo ng Shuttles. Mula noong 2011, ang Estados Unidos ay walang pagpapatakbo na magagamit muli na mga barko. Bukod dito, habang wala silang sariling manned na sasakyan, bilang isang resulta kung saan kailangang lumipad ang mga astronaut sa teknolohiyang banyaga.

Sa kabila ng pagwawakas ng pagpapatakbo ng Space Transport System, ang Amerikanong astronautika ay hindi pinabayaan ang mismong ideya ng magagamit muli na sasakyang pangalangaang. Ang pamamaraan na ito ay interesado pa rin at maaaring magamit sa iba't ibang mga misyon. Sa ngayon, ang NASA at ang bilang ng mga komersyal na organisasyon ay nagkakaroon ng maraming promising spacecraft nang sabay-sabay, kapwa orbital sasakyang panghimpapawid at mga system na may mga kapsula. Sa ngayon, ang mga proyektong ito ay nasa iba't ibang yugto at nagpapakita ng iba't ibang tagumpay. Sa napakalapit na hinaharap, hindi lalampas sa simula ng twenties, ang karamihan sa mga bagong pagpapaunlad ay makakarating sa yugto ng pagsubok o ganap na paglipad, na gagawing posible upang suriin muli ang sitwasyon at kumuha ng mga bagong konklusyon.

Inirerekumendang: