stringtranslate.com

Арес V

« Арес V» (ранее известный как грузовая ракета-носитель или CaLV ) был запланированным компонентом грузового запуска отмененной программы НАСА «Созвездие» , которая должна была заменить космический челнок после его вывода из эксплуатации в 2011 году. Планировалось, что «Арес V» также будет перевозить припасы для присутствие человека на Марсе . [4] Арес V и меньший Арес I были названы в честь Ареса , греческого бога войны.

«Арес V» должен был запустить этап отправления с Земли и лунный посадочный модуль «Альтаир» для возвращения НАСА на Луну , которое было запланировано на 2019 год . [5] Он также должен был служить основной пусковой установкой для миссий за пределами системы Земля-Луна, включая Конечная цель программы - полет на Марс с экипажем. Беспилотный «Арес V» будет дополнять меньшую по размеру ракету «Арес I» , рассчитанную на человека, для запуска космического корабля «Орион» на 4–6 человек . Обе ракеты, которые считались более безопасными, чем нынешний «Шаттл», должны были использовать технологии, разработанные для программы «Аполлон» , программы «Шаттл» и программы Delta IV EELV . [6] Однако программа «Созвездие», включавшая «Арес V» и «Арес I», была отменена в октябре 2010 года Законом о разрешении НАСА от 2010 года . В сентябре 2011 года НАСА описало Систему космического запуска как новое средство исследования человеком за пределами орбиты Земли, [7] в то время как коммерческие космические компании будут обеспечивать доступ на низкую околоземную орбиту как для грузов, так и для астронавтов.

Разработка

Ранние концепции

В книге 1996 года «Дело о Марсе» автор Роберт Зубрин обсуждал возможную будущую тяжелую ракету-носитель под названием «Арес» . В книге ракета должна была состоять из внешнего бака космического корабля "Шаттл" , оснащенного четырьмя главными двигателями космического корабля "Шаттл" (SSME), и второй ступени, оснащенной двигателем RL-10 . Одно заметное отличие в работе Зубрина и соавт. Конструкция заключалась в том, что SSME находились на небольшом малолитражном летательном аппарате с боковой установкой. Эта конструкция должна была позволить «Аресу» летать, используя существующую инфраструктуру космических шаттлов. [8]

Созвездие

«Арес V» должен был стать компонентом запуска грузового корабля программы «Созвездие» . В отличие от «Сатурна-5» и «Спейс-Шаттла» , где экипаж и груз запускались вместе на одной ракете, проект «Созвездие» планировал использовать две отдельные ракеты-носители, «Арес I» и «Арес V», для экипажа и груза соответственно. Такая конфигурация позволила бы оптимизировать две ракеты-носители для выполнения их соответствующих задач. Таким образом, Constellation объединила режим встречи на лунной орбите , используемый Аполлоном, с режимом встречи на околоземной орбите , предложенным доктором Вернером фон Брауном (наряду с предложением «Прямого восхождения») на ранних этапах планирования Аполлона.

Впечатление художника от Ares V при взлете

Разработкой ракеты и ее ступени отлета от Земли руководил Центр космических полетов имени Маршалла НАСА . Исследовательский центр Эймса НАСА отвечал за поддержку интегрированной системы управления здоровьем Ares V при разработке кожуха полезной нагрузки. Исследовательский центр Гленна руководил разработкой ступени спуска на Луну, а также силовой системы Ares V, системы управления вектором тяги и кожуха полезной нагрузки. Исследовательский центр Лэнгли сыграл ведущую роль в исследовании аэродинамики Ареса V. [9]

В 2007 году НАСА объявило, что Alliant Techsystems будет подрядчиком SRB как «Ареса I», так и «Ареса V». [10]

Дальнейшие роли

Хотя «Арес-5» представлял собой средне- и долгосрочный проект, НАСА планировало использовать его подъемные возможности в ряде проектов [11] по образцу бывшей программы «Аполлон» .

Одним из предложений было построить космический телескоп с большой апертурой, оснащенный передовыми технологиями, диаметром от 8 до 16 метров [12] для размещения в точке L2 Солнца/Земли . Это будет значительное увеличение размеров и характеристик по сравнению с космическим телескопом «Хаббл» , и ожидалось, что корабль «Арес V» доставит его к месту назначения за один запуск. [ нужна цитация ] Будущие миссии «Арес V» могли бы также служить экономичным массовым транспортом строительных материалов для будущих космических кораблей и миссий , доставляя сырье , например, в лунный док . [ нужна цитата ]

В мае 2010 года НАСА запланировало летные демонстрации оборудования Ares V вместе с оборудованием Ares I после запланированного предстоящего испытания Ares IX Prime первой ступени пятисегментного SRB Ares I. Несколько полетов были внесены в список испытательных полетов «Heavy Lift» для испытаний первой ступени Ares V одновременно с верхней ступенью Ares I, прикрепленной к верхней части первой ступени Ares V. Это сэкономит время и деньги и позволит избежать разрыва между тестированием оборудования Ares I и Ares V при ограниченном финансировании. [13]

Отмена

Комиссия Августина пришла к выводу, что «в соответствии с профилем финансирования на 2010 финансовый год, по оценкам комитета, Ares V не будет доступен до конца 2020-х годов». [14] Даже если бы НАСА получило увеличение финансирования на 3 миллиарда долларов и МКС была бы закрыта в 2015 году, комитет все равно считал, что «Арес-5» не будет готов до середины 2020-х годов. [15]

1 февраля 2010 года президент Барак Обама объявил о предложении отменить программу «Созвездие», действующую в бюджете США на 2011 финансовый год, [16] , но позже объявил об изменениях в этом предложении в своей важной речи по космической политике в Космическом центре Кеннеди 15 апреля: 2010. В октябре 2010 года был подписан Закон о разрешении НАСА 2010 года , который отменил Constellation. [17] Однако предыдущее законодательство сохраняло контракты Constellation в силе до тех пор, пока на 2011 год не был принят новый законопроект о финансировании. [18] [19] В связи с предыдущими законодательными обязательствами, 500 миллионов долларов должны были быть выплачены подрядчикам после отмены программы до марта 2011 года. [20]

Преемник

Преемником семейства ракет Ares является Space Launch System , более универсальная машина, предназначенная для запуска как экипажа, так и груза, аналогичная концепции Ares IV. Диапазон полезной нагрузки на НОО в различных вариантах составляет 95–130 тонн. SLS похож на более ранние конструкции Ares V тем, что в нем используется удлиненный внешний бак длиной 8,4 метра и питается от четырех RS-25 . В первоначальных проектах SLS использовалась та же ступень отправления с Земли, но разработка была приостановлена, и ее место заняла верхняя ступень разведки 4-RL-10. Оба автомобиля используют одни и те же 5-сегментные SRB, хотя SLS не восстанавливает их. В рамках программы «Артемида» корабль доставит на Луну экипаж космического корабля «Орион» , а также логистическое оборудование и грузы для наземных миссий. Они встретятся с отдельным лунным кораблем, либо пристыкованным к Лунным воротам , лунной орбитальной станции, либо свободно летающим на лунной орбите . Версия SLS Block 1B способна выполнять профили сближения на околоземной орбите с Луной, такие как «Арес V», сближения на лунной орбите, такие как то, что в настоящее время преследует НАСА, и интегрированные лунные миссии, такие как миссии «Аполлон» с использованием «Сатурна-5», который был предложен в соответствии с новым законопроектом Палаты представителей. [21] [22] [23] [24] [25]

Дизайн

«Арес V» был задуман как тяжелая ракета-носитель для отправки крупного оборудования и материалов на Луну или для отправки грузов за пределы околоземной орбиты для поддержания там человеческого присутствия. [3] Ares V был спроектирован как трехступенчатая ракета: первая и вторая ступени, которые сгорают вместе, должны были использовать как твердотопливную, так и жидкостную двигательную установку, а верхняя ступень обеспечивала необходимую тягу для отправки оборудования и скоб за пределы низких На околоземную орбиту и на траекторию к Луне.

Ares V прошел предварительную экспертизу проекта по итогам Комиссии Августина 2009 года. [26] Как и «Спейс шаттл», корабль «Арес» должен был использовать пару твердотопливных ракетных ускорителей первой ступени, которые работали одновременно с жидкотопливной основной ступенью. Твердотопливный ракетный ускоритель на Аресе V сначала задумывался как улучшенная версия твердотопливного ракетного ускорителя космического корабля "Шаттл" , но с пятью или пятью с половиной сегментами вместо четырех сегментов, используемых на космическом корабле "Шаттл". [3] [27] [28] Основная ступень на жидком топливе должна была быть заимствована из внешнего бака космического корабля «Шаттл» и должна была использовать пять или шесть двигателей RS-68 B, прикрепленных к нижней части нового бака диаметром 10 м. или пять SSME , прикрепленных к нижней части удлиненной версии внешнего бака космического корабля "Шаттл" длиной 8,4 м. Он должен был работать на жидком кислороде ( LOX ) и жидком водороде ( LH2 ). [29]

Сравнение Сатурна V , Спейс Шаттла , Ареса I , Ареса IV и Ареса V

Верхняя ступень, созданная на основе верхней ступени S-IVB , используемой на ракетах Saturn IB и Saturn V , получила название Stage Departure Stage (EDS). EDS будет оснащен ракетным двигателем J-2X , созданным на базе Apollo , который также должен был использоваться на жидкостной верхней ступени ракеты- носителя Ares I. EDS должна была использоваться для вывода лунного посадочного модуля «Альтаир» на его начальную околоземную «парковочную» орбиту для последующего возврата на космический корабль «Орион» , а затем доставить «Альтаир» и «Орион» на Луну. [3] EDS также можно было бы использовать для вывода крупных полезных грузов на низкую околоземную орбиту, а также для вывода больших беспилотных космических кораблей на траектории за пределами системы Земля-Луна.

Ares V был спроектирован так, чтобы иметь полезную нагрузку более 414 000 фунтов (188 метрических тонн ) на низкую околоземную орбиту (LEO) и 157 000 фунтов (71 метрическую тонну) на Луну. [3] По завершении строительства «Арес-5» станет самой мощной ракетой из когда-либо построенных, подняв на орбиту больше, чем даже американская «Сатурн-5», неудавшаяся советская Н-1 для отмененного советского «Лунного выстрела » и успешная советско-российская ракета-носитель «Энергия» , разработанная для шаттл «Буран» . [30] Помимо своей лунной роли, [3] он мог бы также поддержать пилотируемую экспедицию Ориона к околоземному астероиду и мог бы доставить 8-16-метровый преемник космического телескопа Хаббла к точке Солнце -Земля L 2 .

Производные

Арес IV

Концепция Ares IV сочетает в себе верхнюю ступень Ares I поверх Ares V. [31] В частности, машина будет состоять из жидкостной основной ступени конструкции Ares V, двух пятисегментных твердотопливных ракетных ускорителей и жидкостной Верхняя ступень, работающая на топливе от «Ареса I», как описано НАСА в январе 2007 года. «Арес IV» будет иметь общую высоту 367 футов (112 м) и может быть использован для достижения Луны. Общая грузоподъемность составит от 90 420 фунтов (41 000 кг) до 240 миль (390 км) для прямого транслунного впрыска. [32]

НАСА рассматривало возможность использования Ares IV для оценки высокоскоростных профилей входа капсулы «Орион» в атмосферу с «пропуском» в 2007 году. [33] НАСА планировало летные демонстрации оборудования Ares I и Ares V в конфигурациях «Heavy Lift», начиная с 2013 года. Целью испытательных полетов Heavy Lift была проверка первой ступени Ares V одновременно с прикрепленной сверху верхней ступенью Ares I, чтобы сэкономить время и деньги. Более поздние конфигурации испытательной машины Heavy Lift аналогичны машине Ares IV. [34]

Арес V Лайт

Ares V Lite был альтернативной ракетой-носителем для программы НАСА «Созвездие», предложенной Комиссией Августина . Ares V Lite представлял собой уменьшенный вариант Ares V. [35] [36] Он должен был использовать пять двигателей RS-68 и два пятисегментных SRB и иметь полезную нагрузку на низкой околоземной орбите примерно 140 метрических тонн (309 000 фунтов). [37] В случае выбора Ares V Lite заменил бы ракеты-носители Ares V и Ares I. Одна версия Ares V Lite должна была представлять собой грузовой подъемник, такой как Ares V, а вторая версия должна была перевозить астронавтов на космическом корабле Орион. [37]

В фантастике

В фильме 2013 года «Звездный путь во тьму» настольная модель ракеты «Арес V» была украшена кабинетом адмирала Александра Маркуса как часть его коллекции космических полетов. [38]

Смотрите также

Рекомендации

Всеобщее достояние Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .

  1. ^ «Арес V и RS-68B» (PDF) . НАСА. Декабрь 2008 года . Проверено 5 ноября 2022 г.
  2. ^ «Заключительный отчет HSF: В поисках программы пилотируемых космических полетов, достойной великой нации», октябрь 2009 г., Обзор Комитета по планам пилотируемых космических полетов США , стр. 65-66.
  3. ^ Обзор abcdef : Грузовая ракета-носитель Ares V. НАСА. Проверено 30 сентября 2008 г.
  4. ^ Рех, Ким; Спилкер, Том; Эллиотт, Джон; Балинт, Тибор; Донахью, Бен; Маккормик, Дэйв; Смит, Дэвид Б.; Тандон, Сунил; Вудкок, Гордон. «Арес V: Применение к научным исследованиям Солнечной системы». Публикация JPL 08-3 . Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 23 марта 2012 года . Проверено 13 сентября 2011 г.
  5. ↑ Хэндлин, Дэниел (11 октября 2006 г.). «НАСА устанавливает Орион-13 для возвращения на Луну». НАСА SpaceFlight.com . Проверено 19 октября 2016 г.
  6. ^ "НАСА - Ракета-носитель с экипажем Ares I" . НАСА . 29 апреля 2009 года. Архивировано из оригинала 4 мая 2009 года . Проверено 13 мая 2009 г.
  7. ^ НАСА объявляет о разработке новой системы исследования глубокого космоса. Nasa.gov (29 сентября 2011 г.). Проверено 7 июня 2012 г.
  8. ^ Зубрин, Роберт и Рихард Вагнер. Дело о Марсе , с. 61сс. Свободная пресса, 1996. ISBN 978-0684835501 . 
  9. ^ НАСА распределяет роли полевого центра для «Ареса-5», лунного модуля. SPACE.com
  10. ^ НАСА заключает контракт на первый этап разработки ракет Ares. НАСА.gov. Проверено 7 июня 2012 г.
  11. ^ «Широко думая о космических телескопах» . НАСА.
  12. ^ «Где будет астрономия через 35 лет?». Журнал Astronomy, август 2008 г.
  13. ^ Бергин, Крис. «Предложен амбициозный план испытательного полета Ares для демонстрации HLV». nasaspaceflight.com, 10 мая 2010 г.
  14. ^ Комитет Августина 2009, с. 60.
  15. ^ Комитет Августина 2009, с. 86.
  16. ^ НАСА.gov
  17. ^ «Президент Обама подписывает закон о новом видении космических исследований США» . Space.com, 11 октября 2010 г.
  18. ^ «Созвездие мертво, но кусочки живут». Архивировано 11 ноября 2011 года в Wayback Machine . Неделя авиации , 26 октября 2010 г.
  19. ^ «НАСА застряло в подвешенном состоянии, когда к власти приходит новый Конгресс» . Space.com, 7 января 2011 г.
  20. ^ «Ракета НАСА «Арес» мертва, но Конгресс позволяет вам заплатить за нее еще 500 миллионов долларов» . Орландо Сентинел, 26 декабря 2010 г.
  21. ↑ Мохон, Ли (21 января 2015 г.). «Космическая система запуска». НАСА . Проверено 4 февраля 2020 г.
  22. ↑ Аллотт, Дэниел (3 февраля 2020 г.). «Комиссия Палаты представителей предлагает НАСА законопроект, согласно которому лунная база будет отменена, а может и нет». Холм . Проверено 4 февраля 2020 г.
  23. ^ «cNASA выбирает верхнюю ступень исследования — Поиск в Google» . www.google.com . Проверено 4 февраля 2020 г.
  24. ↑ Смит, Рич (5 января 2020 г.). «Новый план Boeing по высадке на Луну очень похож на план SpaceX». Пестрый дурак . Проверено 4 февраля 2020 г.
  25. ^ «Информационный бюллетень по твердотопливному ракетному ускорителю SLS» (PDF) .
  26. ^ «Болден направляет специальную группу MSFC для оценки альтернатив HLV» . Nasaspaceflight.com (21 октября 2009 г.). Проверено 7 июня 2012 г.
  27. ^ «Исследование выявило ускоритель с шестью сегментами RS-68 и 5,5 для Ares V» . NASAspaceflight.com. 15 июня 2008 г.
  28. ^ «НАСА нужен больший Арес V». Архивировано 21 мая 2011 года в Wayback Machine . Неделя авиации и космических технологий, 27 февраля 2008 г.
  29. ^ «Возвращение в SSME - Арес V проходит оценку потенциального перехода» . NASAspaceflight.com. 15 июня 2008 г.
  30. ^ Крич, Стив и Фил Самралл. «Арес V: Совершенствование новых возможностей по подъему тяжелых грузов». НАСА.
  31. ↑ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «НАСА изучает ранний снимок Луны для создания новой космической капсулы». Space.com . Проверено 11 февраля 2008 г.
  32. ↑ Роб Коппингер (2 января 2007 г.). «НАСА незаметно формирует бюджет для лунной ракеты-носителя «Арес IV» с целью испытательного полета в 2017 году» . Рейс Интернешнл .
  33. ↑ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «НАСА изучает ранний снимок Луны для создания новой космической капсулы». Space.com . Проверено 26 января 2007 г.
  34. ^ Бергин, Крис. «Предложен амбициозный план испытательного полета Ares для демонстрации HLV». Nasaspaceflight.com, 10 мая 2010 г.
  35. ^ Коппингер, Роб. «Будет ли Созвездие жить дальше?». Flight International, 11 августа 2009 г.
  36. ^ Мадригал, Алексис. «Бал пилотируемого космического полета в суде Обамы». Wired, 22 октября 2009 г.
  37. ^ ab Augustine Committee 2009, стр. 38, 64–67, 80.
  38. ^ «STID: История моделей звездных полетов» . Архивировано из оригинала 30 декабря 2013 года . Проверено 28 декабря 2013 г.

Внешние ссылки