stringtranslate.com

Транспортное средство на базе шаттла

Сравнение Сатурна V, Шаттла, Ареса I, Ареса V, Ареса IV и SLS Block 1

Транспортные средства на основе шаттлов ( SDV ) — это космические ракеты-носители и космические корабли , в которых используются компоненты, технологии и инфраструктура, первоначально разработанные для программы «Спейс шаттл» . [1]

В конце 1980-х и начале 1990-х годов НАСА официально изучало грузовой корабль «Шаттл-С» , который мог бы дополнить пилотируемый «Спейс шаттл». В 2005 году НАСА разрабатывало ракеты-носители «Арес I» и «Арес V» , частично основанные на сильно модифицированных компонентах «Шаттла», для исследования Луны и Марса . [2] [3] Агентство также изучило третий такой автомобиль, Ares IV . [4]

Запуск Артемиды-1

После отмены предыдущих программ НАСА начало разработку системы космического запуска (SLS) в 2011 году. SLS — это сверхтяжелая одноразовая ракета-носитель . Его основная ступень конструктивно и визуально похожа на внешний бак космического корабля "Шаттл" . При каждом запуске SLS повторно используются и расходуются четыре предварительно запущенных двигателя RS-25D, снятые с космических шаттлов. SLS также использует пару твердотопливных ракетных ускорителей, заимствованных из твердотопливного ракетного ускорителя космического корабля "Шаттл" . Первый SLS был доставлен в Космический центр Кеннеди в 2021 году для миссии Artemis 1 . По состоянию на ноябрь 2022 года этот SLS был доставлен на стартовый комплекс 39B Космического центра Кеннеди для нескольких попыток запуска и, наконец, был запущен 16 ноября 2022 года. [5]

Концепции

Концепции SDV были предложены еще до того, как сам «Спейс Шаттл» начал летать. [6]

Шаттл-С

«Шаттл-С» представлял собой исследование НАСА по превращению стартовой установки космического корабля «Шаттл» в специальную беспилотную грузовую пусковую установку. Внешний бак космического корабля "Шаттл" и твердотопливные ракетные ускорители (SRB) космического корабля "Шаттл" будут объединены с грузовым модулем вместо орбитального корабля "Шаттл", включая двигатели РС-25 . В период с 1984 по 1995 год исследовались различные концепции Shuttle-C. [7] [8]

Национальная стартовая система

Национальная система запуска (или Новая система запуска) представляла собой исследование, санкционированное в 1991 году президентом Джорджем Бушем-старшим для определения альтернатив космическому шаттлу для доступа на околоземную орбиту. [9] Вскоре после этого НАСА попросило Lockheed Missiles and Space , McDonnell Douglas и TRW провести десятимесячное исследование. [10]

Была предложена серия ракет-носителей, основанная на предлагаемом жидкотопливном ракетном двигателе Space Transportation Main Engine (STME) . STME должен был стать упрощенной одноразовой версией главного двигателя космического корабля "Шаттл" (SSME). [11] [12] NLS-1 был самым большим из трех предложенных аппаратов, и в качестве основной ступени он должен был использовать модифицированный внешний бак космического корабля «Шаттл» . Резервуар должен был подавать жидкий кислород и жидкий водород в четыре STME, прикрепленных к нижней части резервуара. Полезная нагрузка или вторая ступень помещались бы на основной ступени, а два съемных твердотопливных ракетных ускорителя космического корабля " Шаттл" были бы установлены по бокам основной ступени, как на "Шаттле". [11] Иллюстрации того периода показывают, что предполагались ракеты гораздо большего размера, чем NLS-1, с использованием нескольких основных ступеней NLS-1. [13] [14]

Программа Созвездие

Сравнение ракет «Арес I», «Арес IV» и «Арес V».

Одной из основных целей программы «Созвездие» была разработка космических кораблей и ракет-носителей для замены космических кораблей «Шаттл» . НАСА уже приступило к проектированию двух ускорителей, « Арес I» и «Арес V» , когда программа была создана. [15] «Арес I» был разработан с единственной целью вывода экипажей миссий на орбиту, в то время как «Арес V» должен был использоваться для запуска другого оборудования, которое требовало большей грузоподъемности, чем обеспечивала ракета-носитель «Арес I». [16]

Арес я

Ares I — ракета-носитель для экипажа , которая разрабатывалась НАСА в рамках программы Constellation . [17] Имя «Арес» относится к греческому божеству Аресу , которое отождествляется с римским богом Марсом . [18] Первоначально «Арес I» был известен как «Экипажная ракета-носитель» (CLV). [19]

НАСА планировало использовать «Арес I» для запуска «Ориона» , космического корабля , предназначенного для пилотируемых космических полетов НАСА после вывода из эксплуатации космического корабля «Шаттл» в 2011 году. «Арес I» должен был дополнить более крупный беспилотный «Арес V» , который был грузовой ракетой-носителем для «Созвездия». НАСА выбрало проекты Ares из-за их ожидаемой общей безопасности, надежности и экономической эффективности. [20] Однако программа «Созвездие», включая «Арес I», была отменена президентом США Бараком Обамой в октябре 2010 года после принятия им в 2010 году законопроекта о разрешении НАСА. [21]

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 шаттл после его выхода на пенсию 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. [18]

«Арес-5» должен был запустить этап отправления с Земли и лунный посадочный модуль «Альтаир» для возвращения НАСА на Луну , которое было запланировано на 2019 год. [22] Он также должен был служить основной пусковой установкой для миссий за пределами системы Земля-Луна, включая Конечная цель программы - полет экипажа на Марс. 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, считавшиеся более безопасными, чем нынешний «Спейс Шаттл», должны были использовать технологии, разработанные для программы «Аполлон» , программы «Шаттл» и программы Delta IV EELV . [20] Однако программа «Созвездие», включая «Арес V», была отменена президентом США Бараком Обамой в октябре 2010 года после принятия им в 2010 году законопроекта о разрешении НАСА.

Арес IV

Концепция Ares IV сочетает в себе верхнюю ступень Ares I поверх Ares V. [23] 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. [24]

НАСА рассматривало возможность использования Ares IV для оценки высокоскоростных профилей входа в атмосферу капсулы «Орион» с «пропуском» в 2007 году. [25] 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. [26]

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. [27] [28] Он должен был использовать пять двигателей RS-68 и два пятисегментных SRB и иметь полезную нагрузку на околоземной орбите примерно 140 тонн (310 000 фунтов). [29] 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. [29]

Транспортное средство НАСА с боковой установкой

Тяжелая ракета-носитель на базе шаттла (HLV) представляла собой альтернативную сверхтяжелую ракету-носитель для программы NASA Constellation . Впервые он был представлен Комиссии Августина 17 июня 2009 года. [30]

Основанный на концепции «Шаттл-С» , которая была предметом различных исследований с 1980-х годов, HLV представлял собой SDLV, который предлагал заменить крылатый орбитальный аппарат из пакета космического корабля «Шаттл» боковым носителем полезной нагрузки. Внешний бак космического корабля (ET) и твердотопливные ракетные ускорители космического корабля (SRB) остались бы прежними.

Юпитер

Семейство сверхтяжелых ракет-носителей «Юпитер» было частью предложенной архитектуры ракеты-носителя DIRECT Shuttle. Он должен был стать альтернативой ракетам Ares I и Ares V. [31]

Основные выгоды прогнозировались от повторного использования как можно большего количества оборудования и средств программы «Спейс Шаттл» , включая экономию средств, опыт работы с существующим оборудованием и сохранение рабочей силы. [31]

Система космического запуска

Space Launch System (SLS) — американская сверхтяжёлая ракета- носитель одноразового использования , которая используется в программе «Артемида» . По конструкции он очень похож на концепт NLS-1. Это основная ракета-носитель в планах НАСА по исследованию дальнего космоса, [32] [33] включая запланированные пилотируемые полеты на Луну в рамках программы «Артемида» и возможную последующую миссию человека на Марс . [34] [35] [36] Первый запуск «Артемиды-1» состоялся 16 ноября 2022 года. [37]

Свобода

Liberty — это концепция ракеты-носителя , предложенная Alliant Techsystems (ATK) и Astrium в 2011 году для фазы 2 программы NASA Commercial Crew Development (CCDev), призванной стимулировать разработку частных транспортных средств для вывода экипажа на низкую околоземную орбиту .

Подобно несуществующему проекту Ares I , который состоял из пятисегментного твердотопливного ракетного ускорителя (SRB) космического корабля " Шаттл" и новой криогенной второй ступени, Liberty будет сочетать пятисегментный SRB с основной ступенью европейского Ariane 5 в качестве второй ступени. . [38] [39]

Галерея

Рекомендации

  1. ^ «Презентация SDV» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 21 декабря 2004 г. Проверено 29 января 2023 г.
  2. ^ «Арес: новые ракеты НАСА получают имена» . НАСА. 30 июня 2006 года . Проверено 22 ноября 2006 г.
  3. ↑ Малик, Тарик (30 июня 2006 г.). «НАСА называет ракеты для миссий на Луну и Марс». Space.com . Проверено 22 ноября 2006 г.
  4. ^ Аб 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. ^ «НАСА готовит ракету и космический корабль перед тропическим штормом Николь, перенацеливает запуск - Артемида» . Блоги НАСА . 8 ноября 2022 г. Проверено 9 ноября 2022 г.
  6. ^ «Шаттл (Эволюция)» . Astronautix.com . Проверено 19 ноября 2022 г.
  7. ^ "Шаттл-С". GlobalSecurity.org . Проверено 20 января 2009 г.
  8. ^ "Шаттл-С". Astronautix.com . Проверено 19 ноября 2022 г.
  9. ^ Буш 1991.
  10. ^ Flight International (28 августа - 3 сентября 1991 г.). «НАСА запускает 10-месячное исследование NLS». Рейс Интернешнл . 4 (4282): 12 . Проверено 25 апреля 2010 г.
  11. ^ ab Lyons 1992, с. 19.
  12. ^ Федерация американских ученых 1996.
  13. ^ Лионс 1992, с. 15.
  14. ^ Даффи, Дж.Б.; Ленер, Дж.В.; Паннелл, Б. (1993). «Оценка национальной стартовой системы как разгонного блока HL-20». Журнал космических кораблей и ракет . 30 (5): 622. Бибкод : 1993JSpRo..30..622D. дои : 10.2514/3.25574.
  15. ↑ Малик, Тарик (30 июня 2006 г.). «НАСА называет ракеты для миссий на Луну и Марс». space.com . Проверено 29 ноября 2022 г.
  16. ^ «Исследование архитектуры геологоразведочных систем - Итоговый отчет» (PDF) . НАСА . Ноябрь 2005 г. NASA-TM-2005-214062. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2006 г. Проверено 6 июля 2009 г.
  17. ↑ Боэн, Брук (24 июля 2009 г.). «Ракеты-носители НАСА – Арес». НАСА. Архивировано из оригинала 20 июля 2009 года . Проверено 5 августа 2009 г.
  18. ^ аб Эллиотт, Дебби (1 июля 2006 г.). «НАСА знает важность имени». ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР . Проверено 29 января 2023 г.
  19. ^ Данбар, Брайан; Уилсон, Джим (23 ноября 2007 г.). «Строительство нового космического корабля НАСА: рабочие задания по созвездию». НАСА . Проверено 15 августа 2009 г.
  20. ^ ab "НАСА - Ракета-носитель с экипажем Ares I" . НАСА . 29 апреля 2009 года. Архивировано из оригинала 4 мая 2009 года . Проверено 13 мая 2009 г.
  21. ↑ Малик, Тарик (2 февраля 2010 г.). «НАСА скорбит об отмене программы» . Новости Эн-Би-Си . Проверено 29 января 2023 г.
  22. ↑ Хэндлин, Дэниел (11 октября 2006 г.). «НАСА устанавливает Орион-13 для возвращения на Луну». НАСА SpaceFlight.com . Проверено 19 октября 2016 г.
  23. ↑ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «НАСА изучает ранний снимок Луны для создания новой космической капсулы». Space.com . Проверено 11 февраля 2008 г.
  24. ↑ 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 .
  25. ↑ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «НАСА изучает ранний снимок Луны для создания новой космической капсулы». Space.com . Проверено 26 января 2007 г.
  26. ^ Бергин, Крис. «Предложен амбициозный план испытательного полета Ares для демонстрации HLV». Nasaspaceflight.com, 10 мая 2010 г.
  27. ^ Коппингер, Роб. «Будет ли Созвездие жить дальше?». Flight International, 11 августа 2009 г.
  28. ^ Мадригал, Алексис. «Бал пилотируемого космического полета в суде Обамы». Wired, 22 октября 2009 г.
  29. ^ ab Augustine Committee 2009, стр. 38, 64–67, 80.
  30. ^ "Тяжелые ракеты-носители SDV" . GlobalSecurity.org . Проверено 29 января 2023 г.
  31. ^ ab «ПРЯМОЕ – безопаснее, проще и раньше. Презентация перед рассмотрением Комитета США по планам пилотируемых космических полетов» (PDF) . НАСА . Вашингтон, округ Колумбия. 17 июня 2009 года . Проверено 29 января 2023 г.
  32. ↑ Сицелов, Стивен (12 апреля 2015 г.). «SLS несет в себе потенциал дальнего космоса». НАСА.gov . Проверено 2 января 2018 г.
  33. ^ «Самая мощная в мире ракета для дальнего космоса будет запущена в 2018 году» . Iflscience.com . Проверено 2 января 2018 г.
  34. ^ Чайлз, Джеймс Р. «Больше, чем Сатурн, направляющийся в глубокий космос». Airspacemag.com . Проверено 2 января 2018 г.
  35. ^ «Наконец, некоторые подробности о том, как НАСА на самом деле планирует добраться до Марса». Arstechnica.com . 28 марта 2017 г. Проверено 2 января 2018 г.
  36. ↑ Гебхардт, Крис (6 апреля 2017 г.). «НАСА наконец определило цели и миссии для SLS – рассматривает многоэтапный план полета на Марс». NASASpaceFlight.com . Проверено 21 августа 2017 г.
  37. ^ "Артемида I Взлет - Артемида" . blogs.nasa.gov . Проверено 17 декабря 2022 г.
  38. ^ Отмененная ракета НАСА может вернуться как часть недорогого космического такси.
  39. ^ «ATK и Astrium представляют инициативу по созданию ракеты-носителя Liberty™» . АТК. Архивировано из оригинала 17 июля 2011 г. Проверено 9 апреля 2011 г.

Библиография

дальнейшее чтение

Внешние ссылки