stringtranslate.com

SpaceX Красный Дракон


SpaceX Red Dragon — концепция 2011–2017 годов по использованию беспилотного модифицированного космического корабля SpaceX Dragon 2 для недорогих миссий по высадке на Марс с использованием ракет Falcon Heavy .

Основной целью первоначальной миссии Red Dragon было испытание методов и технологий для входа в атмосферу Марса с оборудованием, которое экипаж-человек мог бы предположительно использовать. [1] [2] Серия миссий на Марс должна была стать технологическими первопроходцами для гораздо более масштабной архитектуры колонизации Марса SpaceX , которая была анонсирована в сентябре 2016 года. [3] Дополнительное предложенное использование миссии подразумевало доставку марсохода для возврата образцов на поверхность Марса.

Программа была задумана в 2011 году как потенциальная миссия NASA Discovery, которая должна была быть запущена уже в 2022 году, и развивалась в течение нескольких лет после того, как она не получила финансирования NASA из цикла программы Discovery Mission 2013–2015 годов. В апреле 2016 года SpaceX объявила, что подписала нефинансируемое Соглашение о космическом акте с NASA, обеспечивающее техническую поддержку для запуска не ранее 2018 года. В феврале 2017 года SpaceX отметила, что эта дата запуска была отложена до не ранее 2020 года. В июле 2017 года Илон Маск объявил, что разработка будет остановлена, а ресурсы перенаправлены на Starship . [4]

История развития

SpaceX работала с Исследовательским центром Эймса NASA в 2011 году, чтобы подготовить технико-экономическое обоснование для миссии, которая будет искать доказательства жизни на Марсе ( биосигнатуры ), в прошлом или настоящем. [2] [1] [5] Капсула Dragon версии 1 компании SpaceX используется только для перевозки грузов, в то время как SpaceX Dragon 2 перевозит астронавтов на Международную космическую станцию ​​и обратно . Предложение Red Dragon предусматривало модификации, чтобы его можно было использовать для транспортировки полезной нагрузки на Марс, [2] приземляться с использованием тормозных ракетных двигателей и стать предшественником пилотируемой миссии на Марс . [6] [7]

концепция 2011 года

Первоначально SpaceX планировала предложить проект Red Dragon для финансирования в 2013 и 2015 годах в качестве миссии NASA Discovery № 13 для запуска в 2022 году [8] [6] [7] , но проект не был представлен.

Концепция Red Dragon 2011 года была задумана для использования модифицированного модуля Dragon диаметром 3,6 метра (12 футов), массой 6,5 тонн (14 000 фунтов) и внутренним объемом 7 кубических метров (250 кубических футов) для полезной нагрузки, высаживаемой на Марс, весом до 1 тонны (2 200 фунтов; 1 000 кг). [5] Инструменты были предложены для бурения приблизительно 1,0 метра (3,3 фута) под землей, чтобы взять образцы резервуаров водяного льда, которые, как известно, существуют в неглубоких недрах. Стоимость миссии была спрогнозирована в 2011 году как менее 400 миллионов долларов США, [6] плюс 150-190 миллионов долларов на ракету-носитель и посадочный модуль. [1] [7]

Цели финансируемой НАСА миссии, первоначально предложенные Исследовательским центром Эймса НАСА, были следующими:

Научные цели [1]
Цели предшественников человека [1]

концепция 2014 года

Исследование 2014 года потенциальной миссии Red Dragon , финансируемой NASA в 2021 году , показало, что она может предложить недорогой способ для NASA вернуть образцы с Марса . В концепции капсула Red Dragon будет оснащена системой, необходимой для возвращения образцов, собранных на Марсе, включая Mars Ascent Vehicle (MAV), Earth Return Vehicle (ERV) и оборудование для передачи образца, собранного ранее приземлившейся миссией марсохода, например, запланированного NASA марсохода Mars 2020 , в ERV. [2] [9] ERV будет доставлять образцы на высокую околоземную орбиту, где отдельная будущая миссия заберет образцы и сойдёт с орбиты на Землю. [2] NASA не финансировало ни одну из концепций.

концепция 2016 года

Со временем концепция Red Dragon изменилась, но основная идея была следующей: использовать модифицированную капсулу Dragon для тестирования технологий разработки с беспилотной миссией на Марс. Ракета-носитель должна была быть Falcon Heavy , а капсула — SpaceX Dragon 2. В апреле 2016 года SpaceX объявила, что они приступают к роботизированной миссии для запуска в 2018 году [10] , а NASA будет оказывать техническую поддержку: [11] отход от первоначальной миссии, финансируемой NASA.

SpaceX планировала первоначальный запуск ракеты Falcon Heavy на конец 2017 года, а Dragon 2 должен был пройти летные испытания в середине или конце 2017 года. [12] В апреле 2016 года SpaceX подтвердила свой план запуска в 2018 году. [13] [14]

Первая миссия Red Dragon была задумана как демонстратор технологий, и не было объявлено о полезной нагрузке. [15] [16] NASA должно было участвовать в миссии на уровне технического обмена. [13] В обмен на данные о входе в атмосферу Марса, спуске и посадке от SpaceX, NASA предложило техническую поддержку и телеметрию для миссии Red Dragon . [11] [14] В 2016 году NASA предполагало потратить около 30 миллионов долларов из своих государственных бюджетных средств на сотрудников и оборудование, которое будет использоваться для мониторинга миссии. [17] В мае 2017 года NASA сообщило, что SpaceX запустит два Red Dragon, чтобы гарантировать успех миссии, с резервными космическими аппаратами в качестве страховки, один в начале окна запуска 2020 года и один в конце, чтобы второй прибывший мог учиться на прибытию первого, [18] но в июле 2017 года миссия была остановлена ​​в пользу использования более крупного посадочного модуля, который еще не описан. [4]

Отмена 2017 года

SpaceX объявила в 2017 году, что реактивная посадка для Dragon 2 больше не будет разрабатываться, а посадочные опоры не будут добавлены к капсуле Dragon 2. Окончание разработки реактивной посадки означает, что Dragon не сможет приземлиться на Марсе, [1] а программа Red Dragon была отложена на задний план. [19] Маск заявил в Twitter, что «гораздо более крупный корабль» будет использоваться для испытания другого метода посадки, который теперь считается лучшим, чем концепция теплового экрана на дне и двигателей по бокам. [4] К середине 2017 года SpaceX перенаправила ресурсы инженерной разработки на разработку реактивных технологий посадки для гораздо более крупной конструкции Starship . [20]

Система посадки

Благодаря своей конструкции, включающей прочный теплозащитный экран и мощные двигатели, модифицированная капсула SpaceX Dragon 2 могла бы, при дальнейшем развитии, выполнять все необходимые функции входа, спуска и посадки (EDL) для доставки полезных грузов весом 1 тонну (2200 фунтов) или более на поверхность Марса без использования парашюта ; использование парашютов невозможно без существенных модификаций транспортного средства. [1]

После прямого входа в атмосферу на скорости 6 км/с (13 000 миль/ч) [21] было подсчитано, что собственное аэродинамическое сопротивление капсулы может замедлить ее достаточно, чтобы оставшаяся часть спуска была в пределах возможностей двигателей ретро-тяги SuperDraco . [2] Она может быть спроектирована со смещением центра тяжести (ЦТ) для входа с коэффициентом подъемной силы 0,24 (как у Mars Science Laboratory ). Смещение ЦТ может быть устранено путем сброса 120 кг балластной массы. [21] Она перейдет непосредственно из атмосферного полета в активный спуск на скорости 2,24 Маха. [21] Тормозные двигатели замедлят корабль, когда он спустится в верхние слои атмосферы Марса на сверхзвуковой скорости. 1900 кг топлива обеспечат Δv , необходимую для мягкой посадки на скорости 2,4 м/с. [21]

Ожидалось, что такой подход позволит капсуле приземлиться на гораздо более высоких марсианских высотах, чем это можно было бы сделать с помощью парашюта, и с точностью приземления в пределах 10 км (6,2 мили). [5] По состоянию на 2011 год инженерная группа SpaceX разрабатывала варианты интеграции полезной нагрузки с капсулой Dragon. [7] Потенциальными местами посадки могли бы стать полярные или среднеширотные участки с доказанным наличием приповерхностного льда . [1]

В июле 2017 года Маск объявил, что разработка реактивной посадки прекращена в пользу «гораздо более совершенной» техники посадки для Starship.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefgh "Red Dragon", Возможность создания марсианского посадочного модуля на базе Dragon для научных и предшественников человека исследований (PDF) , 8m.net, 31 октября 2011 г., архив (PDF) из оригинала 2012-06-16 , извлечено 14 мая 2012 г.
  2. ^ abcdef Дэвид, Леонард (7 марта 2014 г.). «Проект «Красный дракон»: миссия по возвращению образцов с Марса может быть запущена в 2022 г. с капсулой SpaceX». Space.com . Архивировано из оригинала 2 марта 2021 г. Получено 8 марта 2014 г.
  3. ↑ Cowing, Keith (28 апреля 2016 г.). «SpaceX начнёт полёт на Марс в 2018 году». SpaceRef . Архивировано из оригинала 2016-05-03 . Получено 2016-04-28 .
  4. ^ abc Grush, Loren (19 июля 2017 г.). «Илон Маск предполагает, что SpaceX отказывается от своих планов по посадке капсул Dragon на Марс». The Verge . Архивировано из оригинала 31 июля 2017 г. . Получено 19 июля 2017 г. .
  5. ^ abc E. Sklyanskiy, MR Grover; AD Steltzner & Sherwood (февраль 2012 г.). "RED DRAGON-MSL HYBRID LANDING ARCHITECTURE FOR 2018" (PDF) . Jet Propulsion Laboratory . NASA . Архивировано (PDF) из оригинала 12 ноября 2020 г. . Получено 4 июля 2012 г. .
  6. ^ abc Wall, Mike (31 июля 2011 г.). «Миссия «Красный дракон» рассматривается как дешевый поиск жизни на Марсе». SPACE.com . Архивировано из оригинала 1 декабря 2011 г. Получено 1 мая 2012 г.
  7. ^ abcd "NASA ADVISORY COUNCIL (NAC) - Science Committee Report" (PDF) . Исследовательский центр Эймса, NASA . 1 ноября 2011 г. Архивировано из оригинала (PDF) 20 января 2013 г. Получено 1 мая 2012 г.
  8. ^ Посадочный модуль SpaceX Dragon может приземлиться на Марсе в рамках миссии в рамках лимита затрат программы NASA Discovery. Архивировано 10 ноября 2016 г. на Wayback Machine 20 июня 2014 г.
  9. ↑ Уолл, Майк (10 сентября 2015 г.). «Миссия по возвращению образцов на Марс «Красный дракон» может быть запущена к 2022 году». Space.com . Архивировано из оригинала 26.01.2017 . Получено 20.09.2015 .
  10. ^ @SpaceX (27 апреля 2016 г.). «Планируем отправить Dragon на Марс уже в 2018 году. Red Dragons дадут общую информацию об архитектуре Марса, подробности будут позже» ( Твит ) – через Twitter .
  11. ^ ab Newmann, Dava. "Exploring Together". Официальный блог NASA . Архивировано из оригинала 1 мая 2016 года . Получено 27 апреля 2016 года .
  12. ^ Гроссман, Лиза (28 апреля 2016 г.). «SpaceX утверждает, что может добраться до Марса к 2018 году — каковы ее шансы?». New Scientist . Архивировано из оригинала 2021-10-01 . Получено 2016-04-28 .
  13. ^ ab Davenport, Christian (2016-06-13). "Илон Маск представляет новые подробности о своей "умопомрачительной" миссии на Марс". Washington Post . Архивировано из оригинала 2016-06-10 . Получено 2016-06-14 .
  14. ^ ab Drake, Nadia (27 апреля 2016 г.). "SpaceX Plans to Send Spacecraft to Mars in 2018". National Geographic News . Архивировано из оригинала 2018-09-19 . Получено 2016-04-28 .
  15. ↑ Перкинс, Сид (27 сентября 2016 г.). «Путь Илона Маска на Марс начинается с Red Dragon — но какую науку он принесет?». Science Magazine . Архивировано из оригинала 29-09-2016 . Получено 29-09-2016 .
  16. ^ Морринг, Фрэнк (29 июня 2016 г.). "NASA может заплатить Илону Маску за посадку научных приборов на Марс". Aviation Week & Space Technology . Архивировано из оригинала 26-09-2016 . Получено 29-09-2016 .
  17. ^ "NASA обрисовывает сделку Mars 'Red Dragon' Deal With SpaceX". AviationWeek . Архивировано из оригинала 23 августа 2017 года . Получено 14 мая 2016 года .
  18. ^ Agamoni Ghosh (11 мая 2017 г.). «NASA заявляет, что SpaceX может отправить два космических корабля Red Dragon на Марс в 2020 г. в случае отказа одного». International Business Times . Архивировано из оригинала 18 мая 2017 г. Получено 25 мая 2017 г.
  19. ↑ Кларк, Стивен (18 августа 2017 г.). «SpaceX сообщила NASA о замедлении своей коммерческой программы по исследованию Марса». SpaceFlightNow . Архивировано из оригинала 19 августа 2017 г. Получено 18 августа 2017 г.
  20. ^ Ральф, Эрик (19 июля 2017 г.). «SpaceX пропускает Red Dragon ради «значительно более крупных кораблей» на Марсе, подтверждает Маск». TESLARATI . Архивировано из оригинала 26 мая 2021 г. . Получено 15 апреля 2020 г. .
  21. ^ abcd Red Dragon-MSL Hybrid Landing Architecture for 2018 Архивировано 12 ноября 2020 г. на конференции Wayback Machine Concepts and Approaches for Mars Exploration, проходившей 12–14 июня 2012 г. в Хьюстоне, штат Техас. Вклад LPI № 1679, id.4216

Внешние ссылки