فضای قابل استفاده مجدد: پروژه های پیشرفته فضاپیماهای ایالات متحده. دومین فضاپیمای آمریکایی در یک هفته منفجر شد

همانطور که به یاد دارید، آخرین پرتاب شاتل آمریکایی توسط ناسا در سال 2011 انجام شد. بنابراین، ایالات متحده توانایی تحویل فضانوردان و محموله های خود را از دست داد فضای بیرونی. اما این خیلی طول نکشید.

نسل جدیدی از فضاپیماهای خصوصی مداری و زیر مداری در افق ظاهر شده اند. ما از شما دعوت می کنیم تا نگاهی به امیدوارکننده ترین فضاپیمای خصوصی که برای حمل خدمه و محموله طراحی شده است بیندازید.

فضاپیمای سیاهگوش

سیاهگوش شرکت XCOR Aerospace یک هواپیمای فضایی زیر مداری 2 نفره است. این هواپیما برای برخاستن و فرود بر روی باند فرودگاه معمولی طراحی شده است. این وسیله فضایی علاوه بر پروازهای توریستی پولی، برای انجام آزمایشات علمی در پروازهای کوتاه مدت نیز در نظر گرفته شده است.

پس از اتمام موفقیت آمیز آزمایشات، فضاپیمای سیاهگوش به گردشگرانی که 95000 دلار پرداخت کرده اند این امکان را می دهد تا با خلبان به ارتفاع 100 کیلومتری از سطح کره زمین بروند و مناظر زمین در مرز بین فضا و جو را تحسین کنند. و همچنین حالت بی وزنی را تجربه کنید.

SpaceShipTwo یک فضاپیمای زیرمداری متعلق به خصوصی است که می تواند 6 مسافر و 2 خدمه را حمل کند. حداکثر ارتفاع پرواز این شناور به گفته طراح هواپیما برت روتان، 160 تا 320 کیلومتر پیش بینی می شود. این باعث می شود زمان صرف شده در حالت بی وزنی را تا 6 دقیقه افزایش دهید. قیمت بلیط سفر با فضاپیمای SpaceShipTwo تقریباً 200000 دلار خواهد بود.اولین پرواز آزمایشی در سال 2010 انجام شد. عملیات تجاری آن پس از یک سری آزمایشات انجام خواهد شد.

شرکت Armadillo Aerospace که این فضاپیما را برای پروازهای زیرمداری توسعه داد، توسط بزرگترین مولتی میلیونر، جان کارمک، که یکی از بنیانگذاران شرکتی است که این فضاپیمای محبوب را منتشر کرد، تأسیس شد. بازی های کامپیوتری Quake، Wolfenstein 3D و DOOM. در آن وسیله نقلیه فضاییجا برای دو مسافر وجود خواهد داشت. Space Adventures با Armadillo Aerospace همکاری می کند تا بلیت های سفینه فضایی را به قیمت 110000 دلار بفروشد و حتی امکان پرواز در اطراف ماه با قیمت 100,000,000 دلار وجود خواهد داشت.

شرکت آمریکایی Bigelow Aerospace در حال توسعه یک مجموعه فضایی مداری خصوصی است که پرتاب آن برای اواخر سال 2015 برنامه ریزی شده است. این ایستگاه نه تنها برای گردشگری فضایی، بلکه برای برگزاری نیز در نظر گرفته شده است تحقیق علمی. دو ماژول آزمایشی قبلاً در سالهای 2006 و 2007 راه اندازی شده است. فن آوری ساخت ایستگاه جدید از Bigelow Aerospace کاملاً محرمانه نگه داشته می شود. تنها مشخص است که سطح ماژول شامل 20 لایه است، پوسته می تواند دمای 120- تا 120+ درجه سانتیگراد را تحمل کند و این ایستگاه همچنین قادر به مقاومت در برابر ضربه یک جسم بسیار بزرگ کیهانی است.

پروژه هواپیمای پرتاب موشک Stratolaunch توسط پاول آلن، بنیانگذار مایکروسافت و برت روتن، فن‌آور فضایی، مشترک آغاز شد. طول بال های این هواپیمای عظیم به 117 متر و وزن آن حدود 544 تن خواهد بود. هدف آن بلند کردن یک موشک به فضا است که 222 تن وزن دارد. هدف اصلی طراحی Stratolaunch ارسال محموله و ماهواره به فضای بیرونی است و همچنین قرار است فضانوردان به این هواپیما اعزام شوند. اولین پرتاب عملیاتی این هواپیما در سال 2016 پیش بینی می شود.

توسعه سیستمی برای پرتاب فضانوردان به مدار پایین توسط شرکت Liberty Launch Vehicle به همراه لاکهید مارتین و آستریوم آغاز شد. یک موشک لیبرتی بهبودیافته با ابعاد 91 متر، کپسولی را با حداکثر 7 مسافر به مدار می رساند. پرتاب اولین فضانورد برای اواخر سال جاری برنامه ریزی شده است. در صورت موفقیت آمیز بودن این پروژه، از سال 2016 می توان پروازهای تجاری را انجام داد.

Blue Origin یک شرکت خصوصی هوافضا است که برای گردشگری فضایی توسط جفری بزوس، موسس Amazon.com ایجاد شده است. وسیله نقلیه فضایی او می تواند حدود 7 نفر و علاوه بر آن بار را حمل کند. این شرکت همچنین در حال توسعه مرحله اول پرتاب مجدد قابل استفاده مجدد است تا هزینه پرتاب را کاهش دهد. پروازهای تجاری منظم برای 2016-2018 برنامه ریزی شده است. علاوه بر این، شرکت Blue Origin مشغول ایجاد فضاپیمای زیرمداری نیو شپرد بود که برای خدمه 3 نفره و محموله طراحی شده بود. آزمایش های پروازی این کشتی قبلا در ایالت تگزاس انجام شده است.

این کشتی توسط سیرا نوادا ارائه شد که بیش از 100 میلیون دلار از ناسا برای حمایت از پروژه های خود دریافت کرد. Dream Chaser یک فضاپیمای کوچک است که می تواند 7 فضانورد را حمل کند و آنها را به مدار پایین برساند. این پروژه بر اساس پیشرفت های ناسا است که بیش از 20 سال قدمت دارد. قرار است پرتاب کشتی عمودی باشد و فرود افقی مانند شاتل باشد. در سال 2016، فضاپیمای Dream Chaser ممکن است از قبل آماده پرواز باشد.

فضاپیمای مدار پایین CST-100 توسط بوئینگ در حال توسعه است. این هواپیما قادر است 7 فضانورد را در خود جای دهد. ناسا به طور فعال این پروژه را تامین می کند. این ایالت در حال حاضر بیش از 100000 دلار در آن سرمایه گذاری کرده است.کشتی CST-100 می تواند در مواقع اضطراری فرود نرم انجام دهد. شروع پروازهای بدون سرنشین از قبل در سال جاری برنامه ریزی شده است و در سال 2017 یک پرواز مداری سرنشین دار با 2 خدمه انجام خواهد شد.

فضاپیمای دراگون تاکنون تنها فضاپیمای فعال در جهان است. کشتی باری، که قابلیت بازگشت به زمین را دارد. به سفارش ناسا که بیش از یک میلیارد دلار در این پروژه سرمایه گذاری کرده است توسط اسپیس ایکس ساخته شده است. هدف اصلی فضاپیمای دراگون تحویل و بازگرداندن محموله ها به ایستگاه فضایی بین المللی است. در آینده قرار است افراد به ایستگاه تحویل داده شوند.

از اینکه در مورد ما به دوستان خود اطلاع دادید متشکرم!

100 سال پیش، بنیان‌گذاران فضانوردی به سختی می‌توانستند تصور کنند که سفینه‌های فضایی پس از یک پرواز به زباله‌دان پرتاب شوند. جای تعجب نیست که اولین طرح های کشتی قابل استفاده مجدد و اغلب بالدار بودند. مدت زمان طولانی- تا همان آغاز پروازهای سرنشین دار - آنها در تابلوهای طراحی طراحان با Vostoks و Mercurys یکبار مصرف رقابت کردند. افسوس که بسیاری از کشتی های قابل استفاده مجدد پروژه باقی ماندند و تنها سیستم قابل استفاده مجدد (Space Shuttle) بسیار گران قیمت و دور از قابل اعتمادترین بود. چرا این اتفاق افتاد؟
موشک بر اساس دو منبع است - هوانوردی و توپخانه. آغاز حمل و نقل هوایی مستلزم قابلیت استفاده مجدد و بالدار بود، در حالی که توپخانه مستعد استفاده یک بار از "پرتابه موشک" بود. موشک های جنگی، که فضانوردی عملی از آن رشد کرد، البته یکبار مصرف بود. وقتی نوبت به تمرین رسید، طراحان با طیف وسیعی از مشکلات پرواز با سرعت بالا، از جمله بارهای مکانیکی و حرارتی بسیار بالا مواجه شدند. از طریق تحقیقات نظری و همچنین آزمون و خطا، مهندسان توانستند شکل بهینه کلاهک و مواد محافظ حرارتی مؤثر را انتخاب کنند. و هنگامی که مسئله توسعه فضاپیمای واقعی در دستور کار قرار گرفت، طراحان با یک انتخاب مفهومی مواجه شدند: ساختن یک "هواپیما" فضایی یا یک دستگاه از نوع کپسولی شبیه به سرجنگی یک موشک بالستیک قاره پیما؟ تا جایی که مسابقه فضاییبا سرعت دیوانه وار پیش رفت، ساده ترین راه حل انتخاب شد - از این گذشته، در مسائل آیرودینامیک و طراحی، کپسول بسیار ساده تر از یک هواپیما است.

"سنگر" اینگونه بود که مهندسان آلمانی پرتاب یک هواپیمای فضایی را در اواسط دهه 1980 دیدند. مرحله اول یک هواپیمای تقویت کننده با موتورهای رم جت است. مرحله دوم مداری در ارتفاع بیش از 30 کیلومتری با سرعت 6.8 ماخ پرتاب می شود. جرم شروع سیستم 340 تن است که 100 تن آن هیدروژن است. مرحله دوم 65.5 تن را حمل می کند سوخت موشک. خدمه - 2 خلبان، 4 مسافر، محموله - 2-3 تن. مرحله اول به عنوان یک هواپیمای مسافربری مافوق صوت با 250 صندلی طراحی شد. تغییر مداری برای 36 مسافر مجاز است.

"هرمس"، فرانسه/ESA، 1979-1994. هواپیمای مداری که توسط موشک آریان-5 به صورت عمودی پرتاب شد و با مانور جانبی تا 1500 کیلومتر به صورت افقی فرود آمد. وزن پرتاب - 700 تن، مرحله مداری - 10-20 تن خدمه 3-4 نفر، محموله صادراتی - 3 تن، بازگشت 1.5 تن.

به سرعت مشخص شد که در سطح فنی آن سال ها، ساخت یک کشتی کپسولی قابل استفاده مجدد تقریبا غیرممکن بود. کپسول بالستیک با سرعت زیادی وارد جو می شود و سطح آن می تواند تا 2500-3000 درجه گرم شود. یک هواپیمای فضایی که از کیفیت آیرودینامیکی کافی برخوردار است، تقریباً نیمی از دما را در هنگام فرود از مدار (1300-1600 درجه) تجربه می کند، اما مواد مناسب برای حفاظت حرارتی آن هنوز در دهه 1950-1960 ساخته نشده بود. تنها محافظت حرارتی مؤثر در آن زمان، یک پوشش فرسوده عمداً یکبار مصرف بود: ماده پوشش دهنده توسط جریان گاز ورودی، ذوب شده و از سطح کپسول تبخیر می شد، گرما را جذب و منتقل می کرد، که در غیر این صورت باعث گرمای غیرقابل قبول نزول می شد. وسیله نقلیه. تلاش برای قرار دادن همه سیستم ها در یک کپسول واحد - یک سیستم محرکه با مخازن سوخت، سیستم های کنترل، پشتیبانی از زندگی و منبع تغذیه - منجر به افزایش سریع جرم دستگاه شد: هر چه کپسول بزرگتر باشد، جرم گرما بیشتر می شود. پوشش محافظ (که به عنوان مثال از الیاف شیشه آغشته به رزین های فنلی با چگالی نسبتاً بالا استفاده می شود). با این حال، ظرفیت حمل وسایل نقلیه پرتاب آن زمان محدود بود. راه حل در تقسیم کشتی به محفظه های کاربردی پیدا شد. "قلب" سیستم پشتیبانی از زندگی کیهان نورد در یک کابین نسبتاً کوچک کپسول با محافظ حرارتی قرار داده شد و بلوک های سیستم های باقی مانده در محفظه های جداشدنی یکبار مصرف قرار گرفتند که طبیعتاً هیچ پوشش محافظ حرارتی نداشتند. به نظر می رسد که منابع اندک سیستم های اصلی فناوری فضایی نیز طراحان را به سمت چنین تصمیمی سوق داده است. مثلا مایع موتور موشک"زندگی" برای چند صد ثانیه، و برای اینکه منبع آن را تا چند ساعت افزایش دهید، باید تلاش زیادی کنید.
و با این حال، ایده موشک های قابل استفاده مجدد و فناوری فضایی ثابت شد. تا پایان دهه 1960، در ایالات متحده و کمی بعد در اتحاد جماهیر شوروی و اروپا، ذخیره قابل توجهی در زمینه آیرودینامیک مافوق صوت، ساختارهای جدید و مواد محافظ حرارتی انباشته شده بود. ولی مطالعات نظریبا آزمایشات، از جمله پروازهای هواپیماهای آزمایشی، که معروف ترین آنها X-15 آمریکایی بود، تقویت شد. در سال 1969، ناسا اولین قراردادها را با شرکت های هوافضای ایالات متحده منعقد کرد تا ظاهر سیستم حمل و نقل فضایی امیدوارکننده شاتل فضایی (به انگلیسی - "Space Shuttle") را مطالعه کند. طبق پیش‌بینی‌های آن زمان، در آغاز دهه 1980، جریان محموله‌های زمین-مدار-زمین به 800 تن در سال می‌رسید و شاتل‌ها باید سالانه 50-60 پرواز انجام می‌دادند و فضاپیماها را برای اهداف مختلف تحویل می‌دادند. و همچنین خدمه، به مدار نزدیک زمین و محموله برای ایستگاه های مداری. انتظار می رفت که هزینه پرتاب محموله به مدار بیش از 1000 دلار در هر کیلوگرم نباشد. در همان زمان، شاتل فضایی باید بتواند بارهای به اندازه کافی بزرگ را از مدار بازگرداند، به عنوان مثال، ماهواره های چند تنی گران قیمت برای تعمیرات روی زمین. لازم به ذکر است که وظیفه بازگرداندن محموله از مدار از برخی جهات استنتاج سخت ترآنها و فضا به عنوان مثال، در فضاپیمای سایوز، فضانوردانی که از ایستگاه فضایی بین‌المللی باز می‌گردند می‌توانند کمتر از صد کیلوگرم چمدان ببرند.

کلیپر، روسیه، از سال 2000. یک فضاپیمای جدید در حال توسعه با کابینی قابل استفاده مجدد برای تحویل خدمه و محموله به مدار نزدیک زمین و یک ایستگاه مداری. پرتاب عمودی توسط موشک سایوز-2، فرود افقی یا چتر نجات. خدمه 5-6 نفر، وزن پرتاب کشتی تا 13 تن، وزن فرود تا 8.8 تن است، تاریخ مورد انتظار 2015 است.

کیهان‌ها و موشک‌های زمان ما - XXI

Venture Star، ایالات متحده آمریکا، 1993-2001. پروژه یک سیستم حمل و نقل فضایی قابل استفاده مجدد تک مرحله ای با پرتاب عمودی و فرود افقی. کار در مرحله نمونه اولیه (پروژه X-33) به دلیل مشکلات فنی متعدد محدود شد. اصلی ترین استحکام ناکافی سازه با محدودیت های سختگیرانه در جرم دستگاه به عنوان یک کل است.

در می 1970، ناسا پس از تجزیه و تحلیل پیشنهادات دریافتی، سیستمی با دو مرحله بالدار را انتخاب کرد و قراردادهایی را برای توسعه بیشتر پروژه با راکول آمریکای شمالی و مک دانل داگلاس منعقد کرد. با وزن پرتاب حدود 1500 تن، قرار بود 9 تا 20 تن محموله را در مدار پایین قرار دهد. قرار بود هر دو مرحله به دسته‌هایی از موتورهای اکسیژن-هیدروژن با نیروی رانش 180 تنی مجهز شوند. با این حال ، در ژانویه 1971 ، الزامات مورد بازنگری قرار گرفت - جرم خروجی به 29.5 تن افزایش یافت و اولین - تا 2265 تن افزایش یافت. طبق محاسبات، راه اندازی این سیستم بیش از 5 میلیون دلار هزینه نداشت، اما توسعه آن 10 میلیارد دلار تخمین زده شد - بیش از آنچه کنگره ایالات متحده آماده تخصیص آن بود (فراموش نکنیم که ایالات متحده در آن زمان در حال جنگ بود. در هندوچین). ناسا و شرکت های توسعه با وظیفه کاهش هزینه پروژه حداقل به نصف مواجه شدند. در چارچوب یک مفهوم کاملاً قابل استفاده مجدد، این امر محقق نشد: توسعه حفاظت حرارتی برای مراحل با مخازن برودتی حجیم بسیار دشوار بود. ایده ای وجود داشت که تانک ها را بیرونی و یکبار مصرف بسازیم. سپس آنها مرحله اول بالدار را به نفع تقویت کننده های سوخت جامد شروع کننده قابل استفاده مجدد رها کردند. پیکربندی سیستم ظاهری آشنا برای همه به خود گرفت و هزینه آن، حدود 5 میلیارد دلار، در محدوده های مشخص شده قرار گرفت. درست است که هزینه راه اندازی در همان زمان به 12 میلیون دلار افزایش یافت، اما این کاملا قابل قبول در نظر گرفته شد. همانطور که یکی از توسعه دهندگان به شدت به شوخی گفت، "شاتل توسط حسابداران طراحی شده است، نه مهندسان."
توسعه کامل شاتل فضایی که به راکول آمریکای شمالی (بعداً راکول بین المللی) سپرده شد، در سال 1972 آغاز شد. در زمان راه اندازی این سیستم (و اولین پرواز کلمبیا در 12 آوریل 1981 انجام شد - دقیقاً 20 سال پس از گاگارین)، از هر نظر یک شاهکار فناوری بود. این فقط هزینه توسعه آن بیش از 12 میلیارد دلار است. امروز هزینه یک پرتاب به 500 میلیون دلار می رسد! چطور؟ از این گذشته ، اصولاً قابل استفاده مجدد باید ارزان تر از یک بار مصرف باشد (حداقل از نظر یک پرواز)؟ اولاً ، پیش بینی ها برای حجم ترافیک محموله محقق نشد - معلوم شد که مرتبه ای کمتر از حد انتظار است. ثانیاً، سازش بین مهندسان و سرمایه‌داران برای کارایی شاتل سودی نداشت: هزینه تعمیر و بازسازی تعدادی از واحدها و سیستم‌ها به نصف هزینه تولید آنها رسید! تعمیر و نگهداری از محافظ حرارتی سرامیکی منحصر به فرد گران بود. در نهایت، رد مرحله اول بالدار منجر به این واقعیت شد که برای استفاده مجددتقویت‌کننده‌های سوخت جامد مجبور بودند عملیات‌های گران قیمت جستجو و نجات را سازماندهی کنند.
علاوه بر این، شاتل فقط می توانست در حالت سرنشین دار کار کند که هزینه هر ماموریت را به میزان قابل توجهی افزایش داد. کابین فضانوردان از کشتی جدا نیست، به همین دلیل است که در برخی از مناطق پرواز هر حادثه جدی با یک فاجعه همراه با مرگ خدمه و از دست دادن شاتل همراه است. قبلاً دو بار این اتفاق افتاده است - با Challenger (28 ژانویه 1986) و کلمبیا (1 فوریه 2003). آخرین فاجعهتغییر نگرش نسبت به برنامه شاتل فضایی: پس از سال 2010، "شاتل ها" از رده خارج خواهند شد. Orions جایگزین آنها خواهد شد، که ظاهراً بسیار یادآور پدربزرگشان - فضاپیمای آپولو - است و دارای یک کپسول نجات قابل استفاده مجدد برای خدمه است.

از زمان آغاز اجرای برنامه شاتل فضایی، بارها در جهان تلاش هایی برای ایجاد فضاپیماهای جدید قابل استفاده مجدد صورت گرفته است. پروژه هرمس در اواخر دهه 1970 در فرانسه توسعه یافت و سپس به عنوان بخشی از اروپا ادامه یافت. آژانس فضایی. این هواپیمای فضایی کوچک که به شدت یادآور پروژه DynaSoar (و Clipper در حال توسعه در روسیه) است، قرار بود با موشک یکبار مصرف آریان-5 به مدار پرتاب شود و چندین خدمه و حداکثر سه تن محموله را به مدار زمین برساند. ایستگاه. با وجود طراحی نسبتا محافظه کارانه، مشخص شد که هرمس فراتر از قدرت اروپا است. در سال 94 این پروژه که حدود 2 میلیارد دلار هزینه داشت بسته شد. پروژه هواپیمای فضایی بدون سرنشین با برخاست و فرود افقی (HOTOL) که در سال 1984 توسط British Aerospace پیشنهاد شد، بسیار خارق‌العاده‌تر بود. طبق برنامه قرار بود این خودروی بالدار تک مرحله ای مجهز به یک پیشرانه منحصر به فرد باشد که در پرواز اکسیژن هوا را مایع کرده و از آن به عنوان اکسید کننده استفاده می کند. هیدروژن به عنوان سوخت خدمت می کرد.
کمک مالی برای کار از طرف دولت (سه میلیون پوند استرلینگ) پس از سه سال به دلیل نیاز به هزینه های هنگفت برای نشان دادن مفهوم یک موتور غیر معمول متوقف شد. موقعیت متوسطبین HOTOL "انقلابی" و محافظه کار "Hermes" پروژه سیستم هوافضا "Sanger" (Sanger) است که در اواسط دهه 1980 در آلمان توسعه یافت. اولین مرحله در آن یک هواپیمای تقویت کننده مافوق صوت با موتورهای توربورام جت ترکیبی بود. پس از رسیدن به 4-5 سرعت صوت، یا هواپیمای هوافضای سرنشین دار هوروس یا استیج بار یکبار مصرف کارگوس از پشت آن پرتاب شد. اما این پروژه عمدتاً به دلایل مالی از مرحله "کاغذی" خارج نشد. پروژه آمریکایی NASP توسط رئیس جمهور ریگان در سال 1986 به عنوان برنامه ملی هواپیماهای هوافضا معرفی شد. این هواپیمای تک مرحله ای که اغلب در مطبوعات به عنوان "Orient Express" از آن یاد می شود، ویژگی های پرواز فوق العاده ای داشت. آنها از موتورهای رم جت با احتراق مافوق صوت استفاده می کردند که به گفته کارشناسان می توانست با اعداد ماخ از 6 تا 25 کار کند. با این حال، پروژه با مشکلات فنی مواجه شد و در اوایل دهه 1990 بسته شد.

طرحی از طرح پرتاب فضاپیمای کلیپر (یکی از گزینه ها)

کیهان‌ها و موشک‌های زمان ما - XXI

"بوران"، اتحاد جماهیر شوروی، 1976-؟ (بسته نیست). فضاپیمای قابل استفاده مجدد، آنالوگ سیستم شاتل فضایی. پرتاب عمودی، فرود افقی با مانور جانبی 2000 کیلومتر. وزن پرتاب (با راکت Energia) - 2375 تن مرحله مداری 105 تن خدمه - 10 نفر محموله - 30 تن در تصویر بزرگترین هواپیمای ترابری جهان An-225 "Mriya" در حال حمل بوران است.

"بوران" شوروی در مطبوعات داخلی (و خارجی) به عنوان یک موفقیت بی قید و شرط معرفی شد. اما با انجام تنها 6 پرواز خلبان در 15 نوامبر 1988، این کشتی به فراموشی سپرده شد. انصافاً باید گفت که بوران کمتر از شاتل فضایی کامل نیست. و از نظر ایمنی و تطبیق پذیری استفاده، حتی از رقیب خارجی خود نیز پیشی گرفت. برخلاف آمریکایی ها متخصصان شورویهیچ توهمی در مورد کارایی یک سیستم قابل استفاده مجدد نداشت - محاسبات نشان داد که یک موشک یکبار مصرف کارآمدتر است. اما هنگام ایجاد بوران، جنبه دیگر اصلی بود - شاتل شوروی به عنوان یک سیستم فضایی نظامی توسعه یافت. با پایان جنگ سرد، این جنبه در پس زمینه محو شد که نمی توان در مورد امکان سنجی اقتصادی گفت. و بوران زمان بدی را با آن سپری کرد: هزینه راه اندازی آن به عنوان پرتاب همزمان چند صد ناو سایوز. سرنوشت بوران رقم خورد.
علیرغم این واقعیت که برنامه های جدید برای توسعه کشتی های قابل استفاده مجدد مانند قارچ پس از باران ظاهر می شوند، تاکنون هیچ یک از آنها موفقیت آمیز نبوده است. پروژه هایی که در بالا توسط هرمس (فرانسه، ESA)، HOTOL (بریتانیا کبیر) و ساپگر (آلمان) ذکر شد، نتیجه ای نداشت. "Zavis" بین دوران MAKS - سیستم هوافضای قابل استفاده مجدد شوروی-روسیه. برنامه های NASP (هواپیمای ملی هوافضا) و RLV (وسایل نقلیه پرتابی با قابلیت استفاده مجدد) که آخرین تلاش ایالات متحده برای ایجاد نسل دوم MTKS برای جایگزینی شاتل فضایی است نیز شکست خورد. دلیل این ثبات غیر قابل رشک چیست؟ در مقایسه با وسیله نقلیه پرتاب یکبار مصرف، ایجاد یک سیستم حمل و نقل قابل استفاده مجدد "کلاسیک" بسیار گران است. به خودی خود، مشکلات فنی سیستم های قابل استفاده مجدد قابل حل است، اما هزینه راه حل آنها بسیار بالا است. افزایش دفعات استفاده گاهی نیاز به افزایش بسیار قابل توجه جرم دارد که منجر به افزایش هزینه می شود. برای جبران افزایش جرم، مواد ساختاری و محافظ حرارتی فوق سبک و فوق العاده قوی (و گرانتر) و همچنین موتورهایی با پارامترهای منحصر به فرد استفاده می شود (و اغلب از ابتدا اختراع می شود). و استفاده از سیستم های قابل استفاده مجدد در زمینه سرعت های مافوق صوت که کمتر مورد مطالعه قرار گرفته اند، مستلزم هزینه های قابل توجهی برای تحقیقات آیرودینامیکی است.
و با این حال، این به هیچ وجه به این معنی نیست که سیستم های قابل استفاده مجدد، در اصل، نمی توانند نتیجه دهند. موقعیت با تعداد زیادی شروع تغییر می کند. فرض کنید هزینه توسعه سیستم 10 میلیارد دلار است. سپس با 10 پرواز (بدون هزینه نگهداری بین پروازی) هزینه توسعه 1 میلیارد دلاری در هر پرتاب و با هزار پرواز - فقط 70 میلیون! با این حال، به دلیل کاهش کلی "فعالیت کیهانی بشر"، تنها می توان رویای چنین تعداد پرتاب را داشت ... بنابراین، آیا می توانیم به سیستم های قابل استفاده مجدد پایان دهیم؟ اینجا همه چیز خیلی واضح نیست. اولاً رشد «فعالیت فضایی تمدن» منتفی نیست. بازار جدید گردشگری فضایی امیدهای خاصی دارد. شاید در ابتدا، کشتی های کوچک و متوسط ​​از نوع "ترکیبی" مورد تقاضا باشند (نسخه های قابل استفاده مجدد از انواع یکبار مصرف "کلاسیک" مانند هرمس اروپایی یا نزدیکتر به ما، Clipper روسی. آنها نسبتا ساده هستند، می توانند با موارد معمولی به فضا پرتاب شوند (بله، چنین طرحی هزینه ارسال محموله به فضا را کاهش نمی دهد، اما هزینه ماموریت را به طور کلی کاهش می دهد (از جمله برداشتن بار تولید سریال کشتی ها در حالی که وسایل نقلیه بالدار امکان کاهش شدید بارهای G وارد بر فضانوردان در هنگام فرود را فراهم می کند، که یک مزیت بدون شک است. ثانیا، که به ویژه برای روسیه مهم است، استفاده از مراحل بالدار قابل استفاده مجدد امکان حذف را فراهم می کند. محدودیت در آزیموت پرتاب و کاهش هزینه مناطق محروم اختصاص داده شده برای میدان های سقوط قطعات وسایل نقلیه پرتاب.
گزینه ها برای اجرای سازنده سیستم های قابل استفاده مجدد بسیار متنوع هستند. هنگام بحث در مورد آنها، نباید فقط به کشتی ها محدود شود، باید در مورد حامل های قابل استفاده مجدد - سیستم های فضایی حمل و نقل بار قابل استفاده مجدد (MTKS) گفت. بدیهی است که برای کاهش هزینه توسعه MTKS، باید بدون سرنشین ایجاد کرد و مانند یک شاتل، آنها را با عملکردهای اضافی بارگذاری نکرد. این به طور قابل توجهی طراحی را ساده و آسان می کند. از نظر سهولت کار، سیستم های تک مرحله ای جذاب ترین هستند: از نظر تئوری، آنها بسیار قابل اعتمادتر از سیستم های چند مرحله ای هستند و به هیچ منطقه محرومیتی نیاز ندارند (به عنوان مثال، پروژه VentureStar، ایجاد شده در ایالات متحده آمریکا). تحت برنامه RLV در اواسط دهه 1990). اما اجرای آنها "در آستانه ممکن" است: برای ایجاد آنها، باید جرم نسبی سازه را حداقل یک سوم در مقایسه با سیستم های مدرن. با این حال، سیستم‌های قابل استفاده مجدد دو مرحله‌ای نیز می‌توانند ویژگی‌های عملیاتی و قابل قبولی داشته باشند، در صورت استفاده از مراحل اول بالدار، که به صورت هواپیما به محل پرتاب باز می‌گردند.

MAKS، اتحاد جماهیر شوروی/روسیه، از سال 1985. سیستم قابل استفاده مجدد با شروع هوا، فرود افقی. وزن برخاست - 620 تن، مرحله دوم با مخزن سوخت - 275 تن، هواپیمای مداری - 27 تن. خدمه - 2 نفر، محموله - تا 8 تن. به گفته توسعه دهندگان (NPO Molniya). MAKS نزدیکترین پروژه کشتی قابل استفاده مجدد به اجرا است.

کیهان‌ها و موشک‌های زمان ما - XXI

"اوریون". ایالات متحده آمریکا. یک کشتی جدید برای تحویل خدمه و محموله به مدارهای نزدیک زمین و نزدیک به ماه و برگشت. فقط ماژول خدمه با حفاظت حرارتی قابل استفاده مجدد است. پرتاب عمودی است، فرود با استفاده از نیروی بالابر بدنه، فرود با چتر نجات کنترل می شود. جرم مرحله مداری 25 تن وزن در هنگام فرود 7.5 تن خدمه 4-6 نفر است. اولین پرواز سرنشین دار - 2014، اولین پرواز به ماه - 2020.

به طور کلی، MTKS را در تقریب اول می توان بر اساس روش های پرتاب و فرود طبقه بندی کرد: افقی و عمودی. اغلب تصور می شود که سیستم های پرتاب افقی این مزیت را دارند که به امکانات پرتاب پیچیده نیاز ندارند. با این حال، فرودگاه های مدرن قادر به دریافت وسایل نقلیه با وزن بیش از 600-700 تن نیستند و این به طور قابل توجهی قابلیت های سیستم های با پرتاب افقی را محدود می کند. بعلاوه، تصور یک سیستم فضایی پر از صدها تن اجزای پیشران برودتی در میان هواپیماهای مسافربری غیرنظامی که طبق برنامه برمی‌خیزند و در فرودگاه فرود می‌آیند، دشوار است. و اگر الزامات سطح سر و صدا را در نظر بگیریم، آشکار می شود که برای حامل هایی با پرتاب افقی، هنوز هم لازم است فرودگاه های کلاس بالا جداگانه بسازند. بنابراین تیک آف افقی مزیت قابل توجهی نسبت به برخاست عمودی ندارد. از سوی دیگر، هنگام برخاستن و فرود عمودی، می توانید بال ها را رها کنید، که این امر هزینه طراحی را بسیار تسهیل و کاهش می دهد، اما در عین حال، رویکرد فرود دقیق را دشوار می کند و منجر به افزایش g می شود. - نیروها در هنگام فرود.
سیستم های پیشران MTKS هم موتورهای موشک مایع سنتی (LRE) و هم در نظر گرفته می شوند گزینه های مختلفو ترکیبات جت هوا (WFD). در میان دومی توربو رمجت وجود دارد که می تواند دستگاه را "از حالت سکون" به سرعتی مطابق با عدد ماخ 3.5-4.0 شتاب دهد، رم جت با احتراق زیر صوت (با عملکرد از M = 1 تا M = 6)، رم جت با احتراق مافوق صوت (از M = 6 تا M = 15، و بر اساس برآوردهای خوش بینانه دانشمندان آمریکایی، حتی تا M = 24) و ramjet قادر به کار در تمام محدوده سرعت پرواز - از صفر تا مداری. موتورهای جت هوا نسبت به موتورهای موشکی مقرون به صرفه تر هستند (به دلیل عدم وجود اکسید کننده در داخل وسیله نقلیه)، اما در عین حال دارای درجه وزن مخصوص بالاتر و همچنین محدودیت های بسیار جدی در مورد موتورهای موشکی هستند. سرعت و ارتفاع پرواز برای استفاده منطقی WJD برای پرواز در فشارهای سرعت بالا لازم است، در حالی که از سازه در برابر بارهای آیرودینامیکی و گرمای بیش از حد محافظت می کند. یعنی صرفه جویی در سوخت - ارزان ترین جزء سیستم - VJD ها جرم ساختار را افزایش می دهند که بسیار گران تر است. با این وجود، WFD ها احتمالاً در وسایل نقلیه پرتاب افقی نسبتاً کوچک قابل استفاده مجدد کاربرد پیدا می کنند.
واقع بینانه ترین، یعنی ساده و نسبتاً ارزان برای توسعه، شاید دو نوع سیستم باشند. اولین مورد از نوع Clipper است که قبلاً ذکر شد، که در آن فقط وسیله نقلیه بالدار سرنشین دار قابل استفاده مجدد (یا بیشتر آن) اساساً جدید بود. ابعاد کوچک اگرچه مشکلات خاصی را از نظر حفاظت حرارتی ایجاد می کنند، اما هزینه های توسعه را کاهش می دهند. مشکلات فنی برای چنین دستگاه هایی عملا حل شده است. بنابراین کلیپر گامی در مسیر درست است. دومی سیستم های پرتاب عمودی با دو مرحله موشک کروز است که می توانند به طور مستقل به محل پرتاب برگردند. خاص مشکلات فنیهنگامی که آنها ایجاد می شوند، انتظار نمی رود، و احتمالاً می توان یک مجموعه پرتاب مناسب را از بین موارد ساخته شده انتخاب کرد. به طور خلاصه، می توانیم فرض کنیم که آینده سیستم های فضایی قابل استفاده مجدد بدون ابر نخواهد بود. آنها باید در مبارزه ای تلخ با موشک های یکبار مصرف بدوی اما قابل اعتماد و ارزان از حق وجود خود دفاع کنند.

یک چیز شگفت انگیز، من یک نظرسنجی سریع از دوستانم در اینجا انجام دادم، معلوم شد که تقریبا همه مطمئن هستند که در حال حاضر، پس از بسته شدن پروژه های شاتل فضایی و بوران، فضاپیماهای قابل استفاده مجدد توسط بشر استفاده نمی شود.

و در همین حال، در حال حاضر، آنها بر فراز ما پرواز می کنند. از سال 2016، ایالات متحده حداقل دو نوع فضاپیمای قابل استفاده مجدد را اجرا می کند که چهار نوع آن در سال 2017 بود. یا حتی پنج، بسته به نحوه شمارش.

با این حال، این تعجب آور نیست، رسانه های روسی دیواری نسبتاً خالی از سکوت را در اطراف برنامه های فضایی غربی ساخته اند و اگر چیزی از آن درز کند، به شکل استثنایی فیلتر شده، دوز و تحریف شده است. به دلایلی، اکثر آشنایان من مطمئن هستند که با پرتاب موشک های قابل استفاده مجدد فالکون، "آمریکایی ها دچار شکست های مداوم می شوند"، اگرچه وضعیت دقیقا برعکس است.

به عنوان مثال همین دیروز، کامیون فضایی تجاری قابل استفاده مجدد «دراگون» (دراگون) که قبلاً توسط موشک فضایی قابل استفاده مجدد «فالکون 9» (فالکون 9) پرتاب شده بود، به زمین بازگشت. این در مورد قابل استفاده مجدد است موشک فضاییتقریباً همه حداقل چیزی شنیده اند، اما تقریباً هیچ کس در مورد یک فضاپیمای قابل استفاده مجدد نشنیده است.

این چیزی بود که من فکر می کردم. اینکه خوب است بگوییم اوضاع در میدان فضایی جهان چگونه است. آنها چطورند در حقیقتوجود دارد.

به یاد داشته باشید که چگونه پس از بسته شدن برنامه شاتل فضایی در سال 2011، همه رسانه های روسیه به اتفاق آرا و با صدای بلند نوشتند که اکنون دوران فضاپیماهای قابل استفاده مجدد به پایان رسیده است، آنها منسوخ شده اند، به زودی از سر نمی گیرند و ابزار اصلی تحویل محموله و خدمه به فضا به ISS تبدیل خواهد شد خوب قدیمی و قابل اعتماد اتحادیه و پیشرفت؟

حالا این درست نبود یا بهتر بگوییم یک حقیقت نیمه واقعی. اتحادیه ها و ترقی ها، البته، ابزار اصلی ارائه به آن بوده و هستند قسمت روسیایستگاه فضایی بین المللی.

و پس از بسته شدن برنامه شاتل قابل استفاده مجدد، "اژدها" قابل استفاده مجدد شروع به پرواز به قسمت آمریکایی آن کرد. که شاید به اندازه شاتل چشمگیر نباشد و به همان اندازه بزرگ نباشد، اما بسیار ساده تر تنظیم شده است: قابل اطمینان تر، ایمن تر و مهمتر از همه، بسیار ارزان تر. ارزان تر، زیرا استفاده از آن کاملا متفاوت است فن آوری های مدرنپرواز و فرود و به این دلیل که می توان آن را با موشک های قابل استفاده مجدد به مدار پرتاب کرد و نه بوسترهای یکبار مصرف.

و در حال حاضر، یک فضاپیمای آمریکایی قابل استفاده مجدد دیگر بر فراز ما پرواز می کند، بوئینگ X-37.

نشنیدی؟

قابل درک است، مالک این فضاپیما ناسا نیست، بلکه ارتش ایالات متحده است و بنابراین هیچ کس نمی داند که چرا به آنجا پرواز می کند و چه می کند. X-37 فقط یک "کشتی قابل استفاده مجدد" نیست، بلکه یک هواپیمای فضایی تمام عیار یا به قول آنها یک "هواپیمای مداری" است. یعنی او فقط در مداری که او را به آن آورده اند نمی چرخد، بلکه آزادانه در فضا مانور می دهد، به هر کجا که می خواهد پرواز می کند ... خوب، خلاصه، وسایل نقلیه ای را که شورشیان در آنها سوار می شوند را به یاد بیاورید. جنگ ستارگانبه ستاره مرگ حمله کرد. خوب، این در مورد همان چیزی است، فقط یک پهپاد.

بوئینگ X-37

X-37 به طور کامل و برای مدت طولانی پرواز می کند. بنابراین، برای مثال، پرواز قبلی 674 روز به طول انجامید. و اونی که الان پرواز میکنه دقیقا یک سال هست که از 20 می 2015 پرواز میکنه.

اما هر دو دراگون و X-37 کشتی های غیر جسمانی هستند. پروازهای قابل استفاده مجدد سرنشین دار از سال آینده، 2017 آغاز خواهد شد.

این "تاخیر" اتفاق افتاد نه به دلیل وجود برخی مشکلات در اجرای برنامه، بلکه برعکس، به این دلیل که علم و فناوری اکنون به سرعت در حال توسعه هستند که فرصت های جدید سریعتر از زمان توسعه دهندگان برای ترسیم نقشه ها ظاهر می شود و من واقعاً می خواهم تا همه چیز جدید در آنجا گنجانده شود.

بنابراین، برای مثال، نسخه سرنشین دار "مسافری" "اژدها" قرار بود از اوایل سال 2015 پروازهای منظم خود را آغاز کند. او برای این کار آماده بود، آزمایش هایی انجام شد، اما ... در آن لحظه، علم و فناوری چندین گام بزرگ دیگر به جلو برداشت و پروازهای منظم به مدت دو سال به تعویق افتاد تا فرصت های جدیدی به "اژدهای دوم" بدهد. 2 مسافر دیگر (هفت به جای پنج) وجود داشت. موتورهای جدید که توجه به روش 3 ساخته شده استچاپ D، در حالی که فرود نرم را حتی با از کار افتادن هر هشت موتور فراهم می کند.

برخاستن "اژدها 2" از زمین (بدون تقویت کننده)

این دستگاه می تواند آزادانه در فضا مانور دهد و در جو زمین ... مانند یک هلیکوپتر بر روی 8 موتور جت خود که بر روی چاپگرهای سه بعدی چاپ شده اند، بلند شود و فرود آید.

و بله، همان موشک سوکول قابل استفاده مجدد آن را به مدار پرتاب می کند ( شاهین).

در مورد بقیه "قابل استفاده های مجدد" که قبلاً وجود دارند، آزمایش شده اند و باید از سال آینده به طور منظم پرواز کنند، به طور خلاصه صحبت خواهم کرد تا شما را خسته نکنم.

هواپیمای مداریرویاتعقیب کننده(دونده رویایی) که اولین پرواز آن باید در نوامبر 2016 انجام شود. وقتی آن را می بینید، فریاد خواهید زد: "بله، این شاتل است." خب، بله، درست است، DreamChaser توسعه پروژه شاتل فضایی است. اما، البته، در یک سطح جدید. این از مواد کامپوزیت ساخته شده است، می تواند به طور مستقل از زمین بلند شود و در جو فرود بیاید (و نه فقط مانند شاتل سر بخورد)، و ویژگی خاص این است که تاشو است. هنگام پرتاب، بال ها، تثبیت کننده ها و تمام قسمت های بیرون زده برداشته می شوند، کشتی، همانطور که بود، "در یک لوله غلت می خورد"، که برای قرار دادن دستگاه در مدار، می توان آن را در هر موشک با اندازه مناسب "قرار داد" و بنابراین از آسیب پرتاب جلوگیری کنید (به شما یادآوری می کنم که علت مرگ چلنجر و کلمبیا در ابتدا آسیب دیدند).

هواپیمای مداریرویاتعقیب کننده

از بین موشک های موجود، اطلس-5 یکبار مصرف آمریکایی و آریان 5 اروپایی از نظر اندازه مناسب هستند، اما در آینده امکان تغییر به فالکون های قابل استفاده مجدد وجود دارد، چنین امکان فنی از قبل وجود دارد.

شکارچی (جبار)- فضاپیمای چند منظوره قابل استفاده مجدد با قابلیت پروازهای بین سیاره ای. ماهینا ساختمان مسکونی به قطر 5 متر. این یک «پروژه» و «توسعه امیدوارکننده» نیست. این کشتی قبلاً ایجاد شده است ، قبلاً اولین پرواز خود را به فضا انجام داده است ، اما هنوز عملیاتی نشده است ، زیرا برنامه های پروازهای بین سیاره ای (به ماه و مریخ) فقط در دهه 20 آغاز می شود. و نیازهای «فضای نزدیک» اکنون به طور کامل توسط «اژدها» پوشش داده شده است. با این حال، برای اینکه این پروژه "بیهوده بیکار نشود"، برنامه ریزی شده است که فضاپیمای Orion همچنان در سال های آینده به ایستگاه فضایی بین المللی پرواز کند.

بوئینگCST-100ستاره لاینر- یک کشتی با هدف باریک قابل استفاده مجدد، برای پرواز به ایستگاه های مداری، آنالوگ نزدیک اولین "اژدها" است، اما بر خلاف آن، می تواند یک خدمه هفت نفره را سوار کند. به دستور ناسا ایجاد شد. خوب، صرفاً به این دلیل که ناسا در نظر گرفت که علاوه بر اژدها که از یک پیمانکار خصوصی به نمایندگی از اسپیس ایکس اجاره شده است، باید کشتی های خود را نیز داشته باشد. یکی از ویژگی های Starline این است که می توان آن را روی تقریباً هر موشک موجود نصب کرد.

بوئینگ CST-100ستاره لاینر

اما برنامه‌های اصلی که به لطف آن همه این کشتی‌ها واقعاً و به طور مشروط "قابل استفاده مجدد" خواهند شد، البته پروژه سوکول است. شاهینراکت‌های قابل استفاده مجدد که همه این کشتی‌های قابل استفاده مجدد را به فضا پرتاب می‌کنند (و در حال پرتاب هستند) و به زمین باز می‌گردند. به همین دلیل، در آینده قابل پیش بینی، هزینه پرتاب محموله به مدار با هزینه سوخت مصرف شده قابل مقایسه خواهد بود.

شاهینیک خط ماژولار تقویت کننده است که می تواند به روش سازنده لگو به یکدیگر متصل شود و قدرت و قابلیت های موشک های حاصل را تا حد فیزیکی فن آوری افزایش دهد. همچنین پس از اجرای کار، تمامی مکعب های این سازنده با یک فرود نرم برای استفاده مجدد به زمین بازگردانده می شوند.

در حال حاضر قدرتمندترین موشک سری (اولین پرتاب در پاییز 2016) قادر است 55 تن محموله را به مدار پایین مرجع پرتاب کند که دو و نیم برابر قدرتمندترین موشک پروتون روسیه است. یک و نیم برابر بیشتر از آنگارا-7 روسیه که هنوز وجود ندارد، اما اعلام شده است.

حالا بیایید ببینیم چه "فضای جدید" در دارایی های فدراسیون روسیه وجود دارد.

هیچ چیزی!

همه همان سایوز-پروگرس که به طرز ناامیدکننده ای منسوخ شده اند، از دهه 60 پرواز می کنند، اما نشانه های واضحی وجود دارد که آنها در آینده قابل پیش بینی پرواز را متوقف خواهند کرد.

بله، پروتون نیز وجود دارد، مربوط به همان دهه 60، که طبق اسناد روسی، به عنوان یک موشک "سنگین" عبور می کند، اما از نظر جرم پرتاب شده به مدار، به میانگین تعلق دارد. اضطراری ترین، بسیار خطرناک ترین موشک که روی یک هپتیل بسیار سمی پرواز می کند. که می تواند تنها از یک نقطه در جهان راه اندازی شود، از بایکونور، و کاملاً به قطعات وارداتی (از جمله اوکراینی) وابسته است، که اکنون با آن ... خوب، متوجه شدید. در واقع، پروتون برنامه ریزی شده بود که در دهه 80 متوقف شود و با Energia جایگزین شود. اما "انرژی" اتفاق نیفتاد و پروتون اکنون پرواز می کند (مداوم در حال انفجار) تنها به این دلیل که روسیه موشک های "سنگین" دیگری ندارد.

اما آنگارا چطور؟ - تو پرسیدی. - که رسانه های روسی در گوش ما وزوز کردند.

اما بیایید در مورد "آنگارا" صحبت کنیم..

علاوه بر این، چیزی برای مقایسه وجود دارد - آنگارا تا حدی مشابه فالکون است. همان طراحی مدولار - مکعب های لگو - که از آن یک موشک با قدرت مورد نیاز مونتاژ می شود. اما این همان جایی است که شباهت به پایان می رسد!

اول از همه، تفاوت این است که فالکون ها در حال پرواز هستند، و اینکه آنگارا چه زمانی پرواز را آغاز می کند یک سوال بزرگ است.

بیایید مقایسه کنیم:

پروژه شاهیندر سال 2002 پرتاب شد و پس از 6 سال در سال 2008 عملیات تجاری موشک ها آغاز شد. پروژه آنگارا از سال 1995 شروع شد و اکنون پس از گذشت 21 (بیست و یک سال!) هنوز مشخص نیست که عملیات این موشک ها چه زمانی آغاز می شود.

در اصل، این واقعیت به تنهایی برای درک همه چیز در مورد آنگارا کافی است، اما اجازه دهید به خاطر کامل بودن ادامه دهیم.

به مدت 8 سال کار، فالکون سه (!) نسل موتور را تغییر داده است، این "به روز رسانی" را به حساب نمی آورد. آخرین نسل موتورها، مرلین 1D+، مجاز به ترجمه "آسان" است موشک فالکون 9 به کلاس "متوسط ​​سنگین"، بدون هیچ گونه مدرن سازی، به سادگی با تعویض موتورها.

آنگارا ظاهراً از "آخرین" موتورها استفاده می کند RD-191- که در واقع فقط یک "چهارم" ساده شده (یک محفظه، به جای چهار) از موتورهای RD-170 هستند که به موشک Energia مجهز بودند، اما برای موشک های زنیت توسعه داده شدند. یوژماش، اوکراین) در اواخر دهه 70.

حداکثر باری که سنگین ترین آنگارا-7 (که توسعه آن هنوز شروع نشده است، آنگارا-5 در حال حاضر در حال بهره برداری است) می تواند در مدار مرجع پایین قرار دهد 35 تن است. هیچ محدودیت بالایی برای فالکون وجود ندارد، اما سنگین ترین اصلاح تا به امروز، فالکون هوی، 55 تن را در مدار مرجع پایین قرار می دهد.

Falcon تقریباً از هر مجموعه پرتابی با اندازه مناسب پرتاب می شود؛ پرتاب آنگارا به مجموعه پیچیده ای نیاز دارد که به طور خاص برای آن ساخته شده است، که اکنون فقط در Plesetsk در دسترس است، جایی که پرتاب تجاری از آنجا غیرممکن است.

فالکون قابل استفاده مجدد است، آنگارا یکبار مصرف است.

خوب، و مهمتر از همه، تکرار می کنم. فالکون هشت سال است که پرواز می کند و زمان پرواز آنگارا مشخص نیست. اما مشخص است - چیز دیگری در زمان شروع عملیات (اگر شروع شود) - قبلاً یک سیستم ناامیدکننده منسوخ خواهد بود.

خوب، داستان من ناقص خواهد بود اگر به "امیدبخش" اشاره نکنم. پروژه روسیه « فدراسیون"، که تا حدودی مشابه اوریون آمریکایی است که در بالا ذکر شد، فقط از نظر اندازه و ظرفیت حمل 4 برابر کمتر از Orion است. وضعیت اینجا دقیقاً یکسان است: جبار در حال پرواز است، و در مورد فدراسیون، در حال حاضر، یازده سال (!) پس از راه اندازی پروژه (2005)، کار در مرحله "است. توسعه اسناد کاری آغاز شد».

وضعیت "فدراسیون" توسط فضانورد سابق سرگئی کریکالف و اکنون معاون اول رئیس TsNIIMash در یک جلسه بسیار خلاصه شده است. شورای کارشناسیهیئت کمیسیون نظامی و صنعتی فدراسیون روسیه در سال 2014: " اگر همه چیز را به همین شکلی که الان انجام می دهیم ادامه دهیم، اصلاً کشتی جدیدی نخواهیم ساخت، تاریخ ها دائماً به تعویق می افتد، هیچ برنامه سیستمی تأیید شده ای برای ایجاد کشتی وجود ندارد، زمانی که موشک برای آن ایجاد می شود، همچنین است. غیر واضح».

اجازه دهید به آن یادداشت خاص پایان دهیم.

این مقاله به موضوعی مانند سفینه های فضایی آینده می پردازد: عکس ها، توضیحات و مشخصات. قبل از اینکه مستقیماً به موضوع بپردازیم ، به خواننده انحراف کوتاهی در تاریخ ارائه می دهیم که به درک آن کمک می کند وضعیت هنرصنعت فضایی

فضا در دوران جنگ سرد یکی از عرصه‌هایی بود که در آن رویارویی آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی روی داد. محرک اصلی توسعه صنعت فضایی در آن سال ها دقیقاً تقابل ژئوپلیتیکی بین ابرقدرت ها بود. منابع عظیمی به برنامه های اکتشاف فضایی ریخته شده است. به عنوان مثال، برای اجرای پروژه ای به نام «آپولو» که هدف اصلی آن فرود انسان بر سطح ماه است، دولت آمریکا حدود 25 میلیارد دلار هزینه کرد. این مقدار برای دهه 1970 به سادگی غول پیکر بود. بودجه اتحاد جماهیر شوروی، برنامه قمری، که هرگز قرار نبود محقق شود، 2.5 میلیارد روبل هزینه داشت. توسعه فضاپیمای بوران 16 میلیون روبل هزینه داشت. در همان زمان، او قرار بود تنها یک پرواز فضایی انجام دهد.

برنامه شاتل فضایی

همتای آمریکایی آن بسیار خوش شانس تر بود. شاتل فضایی 135 پرتاب انجام داد. با این حال، این "شاتل" ابدی نبود. آخرین پرتاب آن در 8 جولای 2011 انجام شد. در طول اجرای برنامه، آمریکایی ها 6 "شاتل" را آزاد کردند. یکی از آنها نمونه اولیه ای بود که هرگز پروازهای فضایی انجام نداد. 2 نفر دیگر کاملاً شکست خورده اند.

برنامه شاتل فضایی را به سختی می توان از نظر اقتصادی موفقیت آمیز دانست. کشتی های یکبار مصرف بسیار مقرون به صرفه تر بودند. علاوه بر این، ایمنی پروازها در "شاتل ها" تردیدهایی را ایجاد کرد. در نتیجه دو حادثه که در حین عملیات آنها رخ داد، 14 فضانورد قربانی شدند. با این حال، دلیل چنین نتایج مبهم سفر، نقص فنی کشتی ها نیست، بلکه پیچیدگی مفهوم فضاپیمای قابل استفاده مجدد است.

ارزش فضاپیمای سایوز امروز

در نتیجه، سایوز، فضاپیمای مصرفی روسیه، که در دهه 1960 توسعه یافت، به تنها وسیله نقلیه ای تبدیل شد که امروزه پروازهای سرنشین دار را به ایستگاه فضایی بین المللی انجام می دهد. لازم به ذکر است که این به معنای برتری آنها نسبت به شاتل فضایی نیست. نزدیک دارند کاستی های قابل توجه. به عنوان مثال، ظرفیت حمل آنها محدود است. همچنین استفاده از چنین وسایلی منجر به تجمع زباله های مداری می شود که پس از عملیات آنها باقی می ماند. خیلی زود پروازهای فضاییدر سایوز تاریخ خواهد شد. تا به امروز، هیچ جایگزین واقعی وجود ندارد. سفینه های فضایی آینده هنوز در دست توسعه هستند که عکس هایی از آنها در این مقاله ارائه شده است. پتانسیل عظیمی که در مفهوم استفاده مجدد از کشتی ها نهفته است، اغلب حتی در زمان ما نیز از نظر فنی غیرقابل تحقق باقی می ماند.

بیانیه باراک اوباما

باراک اوباما در جولای 2011 اعلام کرد که هدف اصلی فضانوردان از ایالات متحده برای دهه های آینده پرواز به مریخ است. برنامه فضایی صورت فلکی به یکی از برنامه هایی تبدیل شده است که ناسا به عنوان بخشی از پرواز به مریخ و اکتشاف ماه اجرا می کند. برای این اهداف، البته، ما به فضاپیماهای جدید آینده نیاز داریم. وضعیت توسعه آنها چگونه است؟

فضاپیمای اوریون

امیدهای اصلی به ایجاد "اوریون" - یک فضاپیمای جدید، و همچنین موشک های حامل "Ares-5" و "Ares-1" و ماژول قمری "Altair" وابسته است. در سال 2010، دولت ایالات متحده تصمیم گرفت برنامه صورت فلکی را محدود کند، اما با وجود این، ناسا همچنان فرصت توسعه بیشتر شکارچی را داشت. قرار است در آینده نزدیک اولین پرواز آزمایشی بدون سرنشین انجام شود. فرض بر این است که دستگاه در طول این پرواز 6 هزار کیلومتر از زمین دور می شود. این حدود 15 برابر بیشتر از فاصله ای است که ایستگاه فضایی بین المللی از سیاره ما در آن قرار دارد. کشتی پس از پرواز آزمایشی به سمت زمین حرکت می کند. این دستگاه جدید می تواند با سرعت 32000 کیلومتر در ساعت وارد جو شود. "اوریون" در این شاخص 1.5 هزار کیلومتر در ساعت از "آپولو" افسانه ای فراتر می رود. اولین پرتاب سرنشین دار برای سال 2021 برنامه ریزی شده است.

طبق برنامه ریزی های ناسا، اطلس-5 و دلتا-4 به عنوان وسایل پرتاب این فضاپیما عمل خواهند کرد. تصمیم گرفته شد که توسعه آرس را کنار بگذاریم. علاوه بر این، برای اکتشافات اعماق فضا، آمریکایی ها در حال طراحی SLS - یک وسیله پرتاب جدید هستند.

مفهوم جبار

Orion یک کشتی تا حدی قابل استفاده مجدد است. از نظر مفهومی به سایوز نزدیکتر است تا به شاتل. بیشتر فضاپیماهای آینده تا حدی قابل استفاده مجدد هستند. این مفهوم فرض می کند که کپسول مایع کشتی پس از فرود بر روی زمین می تواند مجددا استفاده شود. این امکان ترکیب مقرون به صرفه بودن عملیات آپولو و سایوز را با کاربردی بودن فضاپیماهای قابل استفاده مجدد فراهم می کند. این تصمیم یک مرحله انتقالی است. ظاهراً در آینده ای دور همه فضاپیماهای آینده قابل استفاده مجدد خواهند بود. این روند توسعه صنعت فضایی است. بنابراین می توان گفت که بوران شوروی نمونه اولیه فضاپیمای آینده است، درست مانند شاتل فضایی آمریکا. آنها خیلی جلوتر از زمان خود بودند.

CST-100

به نظر می رسد واژه های «احتیاط» و «عملی بودن» به بهترین شکل ممکن آمریکایی ها را مشخص می کند. دولت این کشور تصمیم گرفته است که تمام جاه طلبی های فضایی اوریون را به دوش نگیرد. امروزه، به دستور ناسا، چندین شرکت خصوصی در حال توسعه فضاپیمای آینده خود هستند که برای جایگزینی دستگاه‌های مورد استفاده امروزی طراحی شده‌اند. برای مثال، بوئینگ در حال توسعه CST-100 است، یک فضاپیمای نیمه قابل استفاده مجدد و سرنشین دار. برای سفرهای کوتاه به مدار زمین طراحی شده است. وظیفه اصلی آن تحویل محموله و خدمه به ISS خواهد بود.

پرتاب CST-100 برنامه ریزی شده

حداکثر هفت نفر می توانند خدمه کشتی باشند. در طول توسعه CST-100، توجه شد توجه ویژهراحتی فضانوردان فضای زندگی آن در مقایسه با کشتی های نسل قبل به طور قابل توجهی افزایش یافته است. این احتمال وجود دارد که پرتاب CST-100 با استفاده از خودروهای پرتاب فالکون، دلتا یا اطلس انجام شود. "اطلس-5" بیشترین است گزینه مناسب. از طريق بالشتک های هواو چتر نجات فرود کشتی را انجام خواهد داد. بر اساس برنامه های بوئینگ، CST-100 در سال 2015 یک سری پرتاب آزمایشی را انجام خواهد داد. 2 پرواز اول بدون سرنشین خواهد بود. وظیفه اصلی آنها قرار دادن دستگاه در مدار و آزمایش سیستم های امنیتی است. در طی سومین پرواز، یک پهلوگیری سرنشین دار با ایستگاه فضایی بین المللی برنامه ریزی شده است. CST-100 در صورت آزمایش موفقیت آمیز، به زودی جایگزین پروگرس و سایوز، فضاپیمای روسی خواهد شد که در حال حاضر پروازهای سرنشین دار انحصاری به ایستگاه فضایی بین المللی را انجام می دهد.

توسعه "اژدها"

کشتی خصوصی دیگری که برای تحویل خدمه و محموله به ایستگاه فضایی بین‌المللی طراحی شده است، دستگاهی است که توسط اسپیس ایکس ساخته شده است. این "اژدها" است - یک کشتی تک بلوک، تا حدی قابل استفاده مجدد. قرار است 3 اصلاح از این دستگاه ساخته شود: خودمختار، باری و سرنشین دار. مانند CST-100، خدمه می توانند تا هفت نفر باشند. کشتی در اصلاح محموله می تواند 4 نفر و 2.5 تن بار را سوار کند.

"اژدها" می خواهید در آینده نیز برای پرواز به مریخ استفاده کنید. برای این منظور نسخه ویژه ای از این کشتی به نام اژدهای سرخ در حال ساخت است. پرواز بدون سرنشین این دستگاه به سیاره سرخ طبق برنامه ریزی های مقامات فضایی آمریکا در سال 2018 انجام خواهد شد.

ویژگی طراحی "اژدها" و اولین پروازها

قابلیت استفاده مجدد یکی از ویژگی های «اژدها» است. مخازن سوخت و بخشی از سیستم های قدرت پس از پرواز همراه با کپسول زنده به زمین فرود می آیند. سپس می توان دوباره از آنها برای پروازهای فضایی استفاده کرد. این ویژگی طراحی به طور مطلوب "اژدها" را از اکثر پیشرفت های امیدوارکننده دیگر متمایز می کند. "اژدها" و CST-100 در آینده ای نزدیک مکمل یکدیگر خواهند بود و به عنوان یک "شبکه ایمنی" عمل خواهند کرد. اگر یکی از این نوع کشتی ها به دلایلی نتواند وظایف محول شده را انجام دهد، دیگری بخشی از کار آن را بر عهده می گیرد.

دراگون اولین بار در سال 2010 به مدار زمین پرتاب شد. یک پرواز آزمایشی بدون سرنشین با موفقیت انجام شد. و در سال 2012، در 25 می، این دستگاه به ایستگاه فضایی بین المللی متصل شد. تا آن زمان، کشتی از سیستم لنگرگاه خودکار برخوردار نبود و برای اجرای آن لازم بود از دستکاری ایستگاه فضایی استفاده شود.

"تعقیب کننده رویا"

«Dream Chaser» نام دیگری برای فضاپیمای آینده است. نمی توان از این پروژه SpaceDev نام برد. همچنین 12 شریک این شرکت، 3 دانشگاه آمریکا و 7 مرکز ناسا در توسعه آن مشارکت داشتند. این کشتی تفاوت قابل توجهی با دیگر پیشرفت های فضایی دارد. این هواپیما از نظر ظاهری شبیه یک شاتل فضایی مینیاتوری است و می تواند مانند یک هواپیمای معمولی فرود بیاید. وظایف اصلی آن مشابه وظایف CST-100 و Dragon است. این دستگاه برای رساندن خدمه و محموله به مدار پایین زمین طراحی شده است و با استفاده از Atlas-5 به آنجا پرتاب خواهد شد.

ما چه داریم؟

و روسیه چگونه می تواند پاسخ دهد؟ فضاپیمای روسی آینده چیست؟ RSC Energia در سال 2000 شروع به طراحی مجتمع فضایی Clipper کرد که یک مجموعه چند منظوره است. این فضاپیما قابل استفاده مجدد است و شبیه چیزی است که از نظر ظاهری "شاتل" کاهش یافته است. این برای حل مشکلات مختلف از جمله تحویل محموله، گردشگری فضایی، تخلیه خدمه ایستگاه، پرواز به سیارات دیگر طراحی شده است. امیدهای خاصی به این پروژه بسته شد.

فرض بر این بود که فضاپیمای آینده روسیه به زودی ساخته می شود. اما به دلیل کمبود بودجه، این امیدها باید کنار گذاشته می شد. این پروژه در سال 2006 بسته شد. فناوری‌هایی که در طول سال‌ها توسعه یافته‌اند برای طراحی PPTS برنامه‌ریزی شده‌اند که به عنوان پروژه Rus نیز شناخته می‌شود.

ویژگی های PCA

بهترین فضاپیماهای آینده، به گفته کارشناسان روسیه، PPTS هستند. این سیستم فضایی است که قرار است به نسل جدیدی از فضاپیماها تبدیل شود. می تواند جایگزین پروگرس و سایوز شود که به سرعت در حال منسوخ شدن هستند. امروزه RSC Energia مانند گذشته Clipper مشغول توسعه این کشتی است. PTK NK به اصلاح اساسی این مجموعه تبدیل خواهد شد. وظیفه اصلی آن باز هم تحویل خدمه و محموله به ایستگاه فضایی بین المللی خواهد بود. با این حال، در آینده ای دور، تغییراتی ایجاد می شود که می توانند به ماه پرواز کنند و همچنین مأموریت های تحقیقاتی مختلفی را انجام دهند که در زمان طولانی هستند.

خود کشتی باید تا حدی قابل استفاده مجدد باشد. کپسول مایع پس از فرود مجددا استفاده می شود، اما محفظه موتور این کار را نمی کند. یکی از ویژگی های عجیب این کشتی امکان فرود بدون چتر نجات است. سیستم جت برای ترمز و فرود بر روی سطح زمین استفاده خواهد شد.

فرودگاه فضایی جدید

برخلاف سایوز که از کیهان‌دروم بایکونور در قزاقستان بلند می‌شود، کشتی‌های جدید قرار است از کیهان‌دروم وستوچنی در حال ساخت در منطقه آمور پرتاب شوند. 6 نفر خدمه را تشکیل می دهند. این دستگاه می تواند باری تا وزن 500 کیلوگرم را نیز تحمل کند. این کشتی در نسخه بدون سرنشین می تواند محموله هایی تا وزن 2 تن را تحویل دهد.

چالش های پیش روی توسعه دهندگان PCA

یکی از مشکلات اساسی پروژه PPTS نبود پرتاب کننده با مشخصات لازم است. جنبه های فنی اصلی فضاپیما امروز بررسی شده است، اما نبود وسیله پرتاب سازندگان آن را در موقعیت بسیار دشواری قرار می دهد. فرض بر این است که از نظر مشخصات به Angara که در دهه 90 توسعه یافته بود نزدیک باشد.

مشکل جدی دیگر، به اندازه کافی عجیب، هدف از طراحی PCA است. روسیه امروز به سختی می تواند برنامه های بلندپروازانه ای را برای اکتشاف مریخ و ماه اجرا کند، مشابه برنامه هایی که ایالات متحده در حال اجرای آن است. حتی اگر مجموعه فضایی با موفقیت توسعه یابد، به احتمال زیاد، تنها وظیفه آن تحویل خدمه و محموله به ایستگاه فضایی بین المللی خواهد بود. تا سال 2018، شروع آزمایش PPTS به تعویق افتاده است. دستگاه های امیدوار کنندهاز ایالات متحده تا این زمان، به احتمال زیاد، قبلاً وظایفی را که امروز توسط فضاپیمای روسی پروگرس و سایوز انجام می شود، به عهده گرفته است.

چشم اندازهای مبهم برای سفر فضایی

این یک واقعیت است که جهان امروز عاری از عاشقانه سفرهای فضایی است. این البته مربوط به گردشگری فضایی و پرتاب ماهواره نیست. شما نمی توانید نگران این حوزه های فضانوردی باشید. پروازها به ISS برای صنعت فضایی بسیار مهم هستند، اما مدت زمان اقامت در مدار خود ISS محدود است. در سال 2020 قرار است این ایستگاه منحل شود. و فضاپیمای سرنشین دار آینده هستند بخشی جدایی ناپذیربرنامه خاص قابل توسعه نیست دستگاه جدیددر غیاب ایده هایی در مورد وظایف پیش روی او. نه تنها برای تحویل خدمه و محموله به ایستگاه فضایی بین‌المللی، فضاپیماهای جدید آینده در ایالات متحده طراحی می‌شوند، بلکه برای پرواز به ماه و مریخ نیز در حال طراحی هستند. با این حال، این وظایف به قدری دور از دغدغه های روزمره زمینی است که به سختی نباید انتظار پیشرفت های قابل توجهی در زمینه فضانوردی در سال های آینده داشته باشیم. تهدیدات فضایی همچنان یک فانتزی است، بنابراین طراحی سفینه های فضایی جنگی آینده منطقی نیست. و البته، قدرت های زمین به جز جنگیدن با یکدیگر برای یک مکان در مدار و سیارات دیگر، نگرانی های زیادی دارند. بنابراین ساخت چنین وسایل نقلیه ای به عنوان فضاپیمای نظامی آینده نیز غیرعملی است.

در 21 جولای 2011، فضاپیمای آمریکایی آتلانتیس آخرین فرود خود را انجام داد که به برنامه طولانی و جالب سیستم حمل و نقل فضایی پایان داد. به دلایل مختلف فنی و اقتصادی، تصمیم گرفته شد که عملیات سیستم شاتل فضایی متوقف شود. با این حال، ایده یک فضاپیمای قابل استفاده مجدد رها نشد. در حال حاضر چندین پروژه مشابه به طور همزمان در حال توسعه است و برخی از آنها قبلاً موفق شده اند پتانسیل خود را نشان دهند.

پروژه شاتل فضایی چندین هدف اصلی داشت. یکی از اصلی ترین آنها کاهش هزینه های پرواز و آمادگی برای آن بود. امکان استفاده مکرر از همان کشتی در تئوری مزایای خاصی را به همراه داشت. علاوه بر این، ظاهر فنی مشخصه کل مجموعه باعث شد تا ابعاد مجاز و جرم بار به میزان قابل توجهی افزایش یابد. ویژگی منحصر به فرد STS این توانایی را داشت که فضاپیما را در داخل محفظه بار خود به زمین بازگرداند.

با این حال، در طول عملیات مشخص شد که همه وظایف تکمیل نشده است. بنابراین، در عمل، آماده سازی کشتی برای پرواز بسیار طولانی و گران بود - با توجه به این پارامترها، این پروژه با الزامات اصلی مطابقت نداشت. در تعدادی از موارد، یک کشتی قابل استفاده مجدد، در اصل نمی تواند جایگزین وسایل نقلیه پرتاب "معمولی" شود. در نهایت، فرسودگی تدریجی اخلاقی و فیزیکی تجهیزات منجر به جدی ترین خطرات برای خدمه شد.

در نتیجه تصمیم گرفته شد تا عملیات مجموعه سیستم حمل و نقل فضایی خاتمه یابد. آخرین پرواز 135 در تابستان 2011 انجام شد. چهار کشتی موجود از رده خارج و به عنوان غیر ضروری به موزه ها منتقل شدند. مشهورترین پیامد چنین تصمیماتی این بود که برنامه فضایی آمریکا برای چندین سال بدون فضاپیمای سرنشین دار خود باقی ماند. تاکنون فضانوردان باید با کمک فناوری روسی وارد مدار شوند.

علاوه بر این، برای یک دوره نامحدود، کل سیاره بدون سیستم های قابل استفاده مجدد باقی ماند. با این حال، اقدامات خاصی در حال حاضر انجام شده است. تا به امروز، شرکت های آمریکایی پروژه های متعددی را برای فضاپیماهای قابل استفاده مجدد از یک نوع یا دیگری توسعه داده اند. حداقل تمام نمونه های جدید قبلاً مورد آزمایش قرار گرفته اند. در آینده ای قابل پیش بینی نیز می توانند وارد عملیات کامل شوند.

بوئینگ X-37

جزء اصلی مجموعه STS یک هواپیمای مداری بود. این مفهوم در حال حاضر در پروژه X-37 بوئینگ اعمال می شود. در اواخر دهه نود، بوئینگ و ناسا شروع به مطالعه موضوع فضاپیمای قابل استفاده مجدد با قابلیت قرار گرفتن در مدار و پرواز در جو کردند. در آغاز دهه گذشته، این کار منجر به راه اندازی پروژه X-37 شد. در سال 2006، نمونه اولیه یک نوع جدید با سقوط از یک هواپیمای حامل به آزمایشات پروازی رسید.

بوئینگ X-37B در پرتاب وسیله نقلیه پرتاب. عکس نیروی هوایی آمریکا

این برنامه نیروی هوایی ایالات متحده را مورد علاقه خود قرار داد و از سال 2006 در راستای منافع آنها اجرا شد، البته با کمک ناسا. بر اساس اطلاعات رسمی، نیروی هوایی می خواهد هواپیمای مداری امیدوار کننده ای را به دست آورد که بتواند محموله های مختلف را به فضا پرتاب کند یا آزمایش های مختلف را انجام دهد. بر اساس برآوردهای مختلف، پروژه کنونی X-37B می تواند در ماموریت های دیگر، از جمله ماموریت های مربوط به شناسایی یا کارهای رزمی تمام عیار نیز مورد استفاده قرار گیرد.

اولین پرواز فضایی X-37B در سال 2010 انجام شد. در پایان ماه آوریل، پرتابگر Atlas V دستگاه را به مداری معین پرتاب کرد و 224 روز در آنجا ماند. فرود "مانند یک هواپیما" در اوایل دسامبر همان سال انجام شد. در مارس سال بعد دومین پرواز آغاز شد که تا ژوئن 2012 ادامه داشت. در دسامبر، پرتاب بعدی انجام شد و فرود سوم تنها در اکتبر 2014 انجام شد. از می 2015 تا می 2017، X-37B آزمایشی چهارمین پرواز خود را انجام داد. در 7 سپتامبر سال گذشته، یک پرواز آزمایشی دیگر آغاز شد. زمان پایان آن مشخص نشده است.

با توجه به اندک اطلاعات رسمی، هدف از پروازها مطالعه کار است تکنولوژی جدیددر مدار و همچنین انجام آزمایش های مختلف. حتی اگر X-37B های با تجربه وظایف نظامی را حل کنند، مشتری و پیمانکار چنین اطلاعاتی را فاش نمی کنند.

در شکل فعلی، محصول بوئینگ X-37B یک هواپیمای موشکی با ظاهری مشخص است. با بدنه بزرگ و هواپیماهای متوسط ​​متمایز می شود. موتور موشک استفاده می شود. کنترل به صورت خودکار یا با دستورات از زمین انجام می شود. طبق داده های شناخته شده، بدنه یک محفظه بار با طول بیش از 2 متر و قطر بیش از 1 متر را فراهم می کند که می تواند تا 900 کیلوگرم بار را در خود جای دهد.

در حال حاضر، X-37B با تجربه در مدار است و در حال حل وظایف محول شده است. زمان بازگشت او به زمین مشخص نیست. اطلاعاتی در مورد روند بعدی پروژه آزمایشی نیز مشخص نشده است. ظاهراً پیام های جدید در مورد جالب ترین توسعه زودتر از فرود بعدی یک نمونه اولیه ظاهر می شود.

SpaceDev / رویاهای سیرا نوادا

نسخه دیگری از این هواپیمای مداری Dream Chaser از SpaceDev است. این پروژه از سال 2004 برای شرکت در برنامه خدمات حمل و نقل مداری تجاری ناسا (COTS) توسعه یافته است، اما نتوانست مرحله اول انتخاب را پشت سر بگذارد. با این حال، شرکت توسعه به زودی موافقت کرد با اتحاد پرتاب یونایتد، که آماده ارائه هواپیمای پرتاب Atlas V خود بود، همکاری کند. بعداً با لاکهید مارتین توافق شد ساخت و ساز مشترکتکنولوژی با تجربه

هواپیمای مداری با تجربه Dream Chaser. عکس از ناسا

در اکتبر 2013، نمونه اولیه پرواز Dream Chaser از یک هلیکوپتر حامل رها شد و پس از آن وارد پروازی شد و یک فرود افقی انجام داد. با وجود خرابی در هنگام فرود، نمونه اولیه ویژگی های طراحی را تأیید کرد. در آینده چند آزمایش دیگر روی غرفه ها انجام شد. با توجه به نتایج آنها، این پروژه نهایی شد و در سال 2016 ساخت نمونه اولیه برای پروازهای فضایی آغاز شد. در اواسط سال گذشته، ناسا، سیرا نوادا و ULA توافق نامه ای برای انجام دو پرواز مداری در سال 2020-2021 امضا کردند.

چندی پیش، توسعه دهندگان Dream Chaser مجوز راه اندازی در پایان سال 2020 را دریافت کردند. بر خلاف تعدادی دیگر تحولات مدرن، اولین ماموریت فضایی این کشتی با محموله واقعی انجام خواهد شد. این کشتی باید محموله های خاصی را به ایستگاه فضایی بین المللی تحویل دهد.

در شکل فعلی، فضاپیمای قابل استفاده مجدد Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser یک هواپیما با ظاهری مشخص است که ظاهراً شبیه برخی از پیشرفت های آمریکایی و خارجی است. طول کلی این دستگاه 9 متر است و به دهانه بال دلتا 7 متر مجهز است. برای سازگاری با وسایل نقلیه پرتاب موجود، یک بال تاشو در آینده توسعه خواهد یافت. وزن برخاست در سطح 11.34 تن تعیین شده است. Dream Chaser می تواند 5.5 تن محموله را به ایستگاه فضایی بین المللی تحویل دهد و تا 2 تن را به زمین بازگرداند. خارج شدن از مدار "مانند یک هواپیما" با اضافه بار کمتری همراه است که همانطور که انتظار می رود، می تواند برای تحویل برخی تجهیزات و نمونه ها به عنوان بخشی از آزمایش های فردی مفید باشد.

SpaceX Dragon

به دلایلی، ایده هواپیمای مداری در حال حاضر در میان توسعه دهندگان فناوری جدید فضایی محبوبیت زیادی ندارد. اکنون یک کشتی قابل استفاده مجدد با ظاهر "سنتی" راحت تر و مفیدتر در نظر گرفته می شود که با کمک یک وسیله نقلیه پرتاب به مدار پرتاب می شود و بدون استفاده از بال به زمین باز می گردد. موفق ترین توسعه از این نوع، محصول Dragon از SpaceX است.

کشتی باری SpaceX Dragon (ماموریت CRS-1) در نزدیکی ایستگاه فضایی بین‌المللی. عکس از ناسا

کار بر روی پروژه Dragon در سال 2006 آغاز شد و به عنوان بخشی از برنامه COTS انجام شد. هدف از این پروژه ایجاد یک فضاپیما با امکان پرتاب و بازگشت مکرر بود. اولین نسخه این پروژه شامل ایجاد یک کشتی حمل و نقل بود و در آینده برنامه ریزی شد تا یک تغییر سرنشین دار بر اساس آن ایجاد شود. تاکنون، Dragon در نسخه "کامیون" نتایجی را نشان داده است، در حالی که موفقیت مورد انتظار نسخه سرنشین دار کشتی دائما در حال تغییر در زمان است.

اولین پرتاب نمایشی فضاپیمای حمل و نقل دراگون در پایان سال 2010 انجام شد. پس از تمام پیشرفت های مورد نیاز، ناسا دستور پرتاب کامل چنین وسیله ای را به منظور تحویل محموله به ایستگاه فضایی بین المللی داد. در 25 می 2012، دراگون با موفقیت به ایستگاه فضایی بین‌المللی متصل شد. متعاقباً چندین پرتاب جدید با تحویل کالا به مدار انجام شد. مهم ترین مرحله این برنامه راه اندازی در 3 ژوئن 2017 بود. برای اولین بار در برنامه، راه اندازی مجدد کشتی تعمیر شده انجام شد. در ماه دسامبر، فضاپیمای دیگری که قبلاً به سمت ایستگاه فضایی بین‌المللی پرواز می‌کرد، به فضا رفت. محصولات دراگون با در نظر گرفتن تمامی آزمایشات تا به امروز 15 پرواز انجام داده است.

در سال 2014، اسپیس ایکس فضاپیمای سرنشین دار Dragon V2 را معرفی کرد. ادعا شده بود که این وسیله نقلیه که تکامل یافته یک کامیون موجود است، می‌تواند تا هفت فضانورد را به مدار برساند یا به خانه بازگردد. همچنین گزارش شده است که در آینده می توان از کشتی جدید برای پرواز در اطراف ماه از جمله با گردشگرانی که در کشتی هستند استفاده کرد.

همانطور که اغلب در پروژه های SpaceX اتفاق می افتد، پروژه Dragon V2 چندین بار به عقب رانده شده است. بنابراین، به دلیل تأخیر با هواپیمای ادعایی Falcon Heavy، تاریخ اولین آزمایش‌ها به سال 2018 منتقل شد و اولین پرواز سرنشین‌دار به تدریج تا سال 2019 «از بین رفت». سرانجام، چند هفته پیش، شرکت توسعه اعلام کرد که قصد دارد از صدور گواهینامه جدید "دراگون" برای پروازهای سرنشین دار صرف نظر کند. در آینده، قرار است چنین وظایفی با استفاده از یک سیستم BFR قابل استفاده مجدد که هنوز ایجاد نشده است، حل شود.

وسیله نقلیه حمل و نقل دراگون دارای طول کل 7.2 متر با قطر 3.66 متر وزن خشک 4.2 تن است و قادر است محموله ای به وزن 3.3 تن را به ایستگاه فضایی بین المللی تحویل دهد و تا 2.5 تن بار را برگرداند. برای جا دادن محموله های خاص، استفاده از محفظه آب بندی شده با حجم 11 متر مکعب و حجم 14 مکعبی بدون فشار پیشنهاد می شود. محفظه بدون فشار هنگام فرود رها می شود و در اتمسفر می سوزد، در حالی که دومین حجم بار به زمین باز می گردد و با چتر نجات فرود می آید. برای اصلاح مدار، دستگاه به 18 موتور دراکو مجهز شده است. عملکرد سیستم ها توسط یک جفت پنل خورشیدی تامین می شود.

هنگام توسعه نسخه سرنشین دار "اژدها" از واحدهای خاصی از کشتی حمل و نقل پایه استفاده شد. در همان زمان، محفظه مهر و موم شده باید به طور قابل توجهی دوباره طراحی می شد تا مشکلات جدید حل شود. برخی دیگر از عناصر کشتی نیز تغییر کرده اند.

لاکهید مارتین شکارچی

در سال 2006، ناسا و لاکهید مارتین توافق کردند که یک فضاپیمای پیشرفته با قابلیت استفاده مجدد بسازند. نام این پروژه از یکی از درخشان ترین صورت های فلکی - شکارچی گرفته شد. در اواخر دهه، پس از اتمام بخشی از کار، رهبری ایالات متحده پیشنهاد کرد که این پروژه کنار گذاشته شود، اما پس از بحث های فراوان نجات یافت. کار ادامه یافت و تا به امروز به نتایج خاصی منجر شده است.

کشتی پرسپکتیو Orion در بازنمایی هنرمند. نقاشی ناسا

مطابق با مفهوم اولیه، کشتی Orion قرار بود در ماموریت های مختلف مورد استفاده قرار گیرد. قرار بود با کمک آن محموله و افراد را به ایستگاه فضایی بین المللی برساند. با تجهیزات مناسب می توانست به ماه برود. امکان پرواز به یکی از سیارک ها یا حتی به مریخ نیز بررسی شد. با این وجود، حل چنین مشکلاتی به آینده دور نسبت داده شد.

طبق برنامه ریزی های دهه گذشته اولین پرتاب آزمایشی کشتی Orionباید در سال 2013 اتفاق می افتاد. در سال 2014، آنها قصد داشتند با فضانوردان در هواپیما پرتاب کنند. پرواز به ماه می تواند قبل از پایان دهه انجام شود. برنامه متعاقباً تعدیل شد. اولین پرواز بدون سرنشین به سال 2014 و پرتاب خدمه به سال 2017 به تعویق افتاد. ماموریت های قمری به دهه بیست موکول شد. در حال حاضر، پروازهای خدمه نیز به دهه آینده منتقل شده است.

در 5 دسامبر 2014 اولین پرتاب آزمایشی Orion انجام شد. کشتی با شبیه ساز محموله توسط یک وسیله نقلیه پرتاب دلتا IV به مدار پرتاب شد. چند ساعت پس از پرتاب، او به زمین بازگشت و در یک منطقه معین پاشید. هنوز راه اندازی جدیدی انجام نشده است. با این حال متخصصان لاکهید مارتین و ناسا بیکار ننشستند. در چند سال گذشته، تعدادی نمونه اولیه برای انجام آزمایش‌های خاص در شرایط زمینی ساخته شده است.

همین چند هفته پیش، ساخت اولین فضاپیمای اوریون برای پرواز سرنشین دار آغاز شد. راه اندازی آن برای سال آینده برنامه ریزی شده است. وظیفه پرتاب کشتی به مدار به وسیله پرتاب سیستم پرتاب فضایی آینده سپرده خواهد شد. تکمیل کار فعلی چشم انداز واقعی کل پروژه را نشان خواهد داد.

پروژه Orion شامل ساخت یک کشتی با طول حدود 5 متر و قطر حدود 3.3 متر است. ویژگی مشخصهاین دستگاه یک حجم داخلی بزرگ است. با وجود نصب تجهیزات و ابزار لازم، کمی کمتر از 9 متر مکعب در داخل محفظه مهر و موم شده باقی مانده است. فضای خالیمناسب برای نصب دستگاه های خاص، از جمله صندلی خدمه. این کشتی قادر خواهد بود تا شش فضانورد یا یک محموله خاص را سوار کند. مجموع جرم کشتی در سطح 25.85 تن تعیین شده است.

سیستم های زیرمداری

در حال حاضر چندین برنامه جالب در حال اجراست که امکان پرتاب محموله به مدار زمین را فراهم نمی کند. مدل‌های امیدوارکننده تجهیزات تعدادی از شرکت‌های آمریکایی تنها قادر به انجام پروازهای زیرمداری خواهند بود. این تکنیک قرار است برای برخی تحقیقات یا در طول توسعه گردشگری فضایی مورد استفاده قرار گیرد. پروژه های جدیدی از این دست در چارچوب توسعه یک برنامه فضایی تمام عیار در نظر گرفته نمی شوند، اما هنوز هم مورد توجه هستند.

وسیله نقلیه زیرمداری SpaceShipTwo زیر بال هواپیمای حامل وایت نایت دو. عکس Virgin Galactic / virgingalactic.com

پروژه‌های SpaceShipOne و SpaceShipTwo از Scale Composites و Virgin Galactic ساخت مجموعه‌ای متشکل از یک هواپیمای حامل و یک هواپیمای مداری را پیشنهاد می‌کنند. از سال 2003، این دو نوع تجهیزات تعداد قابل توجهی پرواز آزمایشی را انجام داده اند که در طی آن ویژگی های طراحی و روش های عملیاتی مختلف کار شده است. انتظار می رود که یک کشتی از نوع SpaceShipTwo بتواند حداکثر شش مسافر توریستی را سوار کند و آنها را تا ارتفاع حداقل 100-150 کیلومتری ببرد. بالاتر از حد پایین فضای بیرونی. برخاستن و فرود باید از یک فرودگاه "سنتی" باشد.

Blue Origin از اواسط دهه گذشته روی نسخه متفاوتی از سیستم فضای زیر مداری کار کرده است. او پیشنهاد می کند که چنین پروازهایی را با استفاده از ترکیبی از یک پرتابگر و یک فضاپیما از نوع مورد استفاده در برنامه های دیگر انجام دهد. در عین حال، هم موشک و هم کشتی باید قابل استفاده مجدد باشند. این مجموعه نیوشپرد نام گرفت. از سال 2011، موشک ها و کشتی های نوع جدید به طور منظم پروازهای آزمایشی انجام می دهند. در حال حاضر امکان ارسال فضاپیما به ارتفاع بیش از 110 کیلومتر و همچنین اطمینان از بازگشت ایمن کشتی و پرتابگر وجود داشته است. سیستم نیو شپرد در آینده باید یکی از نوآوری های حوزه گردشگری فضایی باشد.

آینده قابل استفاده مجدد

برای سه دهه، از آغاز دهه هشتاد قرن گذشته، ابزار اصلی تحویل افراد و محموله به مدار در زرادخانه ناسا، سیستم حمل و نقل فضایی / مجموعه شاتل فضایی بود. به دلیل فرسودگی اخلاقی و فیزیکی و همچنین به دلیل عدم امکان حصول همه نتایج مطلوب، عملیات شاتل ها متوقف شد. از سال 2011، ایالات متحده فضاپیمای قابل استفاده مجدد عملیاتی نداشته است. علاوه بر این، آنها هنوز فضاپیمای سرنشین دار خود را ندارند، در نتیجه فضانوردان مجبورند با فناوری خارجی پرواز کنند.

علیرغم توقف فعالیت مجموعه سیستم حمل و نقل فضایی، فضانوردان آمریکایی ایده فضاپیماهای قابل استفاده مجدد را رها نمی کنند. چنین تکنیکی هنوز هم بسیار مورد توجه است و می تواند در طیف گسترده ای از ماموریت ها استفاده شود. در حال حاضر، ناسا و تعدادی از سازمان های تجاری در حال توسعه چندین فضاپیمای امیدوارکننده به طور همزمان هستند، هم هواپیماهای مداری و هم سیستم هایی با کپسول. در حال حاضر این پروژه ها در مراحل مختلفی هستند و موفقیت های متفاوتی را نشان می دهند. در آینده بسیار نزدیک، حداکثر تا اوایل دهه بیست، بیشتر تحولات جدید به مرحله پروازهای آزمایشی یا تمام عیار می رسد که امکان بررسی مجدد وضعیت و نتیجه گیری جدید را فراهم می کند.

به نقل از وب سایت ها:
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 وارد

متوجه اوش شد s bku متن را هایلایت کرده و کلیک کنید Ctrl+Enter