stringtranslate.com

Транспортное средство на базе шаттла

Сравнение Saturn V, Shuttle, Ares I, Ares V, Ares IV и SLS Block 1

Транспортные средства на базе шаттлов ( SDV ) — это космические ракеты-носители и космические корабли , которые используют компоненты, технологии и инфраструктуру, изначально разработанные для программы «Спейс шаттл» . [1]

В конце 1980-х и начале 1990-х годов НАСА официально изучало грузовой корабль, Shuttle-C , который мог бы дополнить пилотируемый Space Shuttle. В 2005 году НАСА разрабатывало ракеты-носители Ares I и Ares V , основанные частично на сильно модифицированных компонентах Shuttle, чтобы обеспечить исследование Луны и Марса . [ 2] [3] Агентство также изучало третий такой корабль, Ares IV . [4]

Запуск Артемиды 1

После отмены предыдущих программ в 2011 году НАСА приступило к разработке Space Launch System (SLS). SLS — это сверхтяжелая одноразовая ракета-носитель . Ее основная ступень структурно и визуально похожа на внешний бак Space Shuttle . Каждый запуск SLS повторно использует и расходует четыре из ранее запущенных двигателей RS-25D, которые были демонтированы с космических челноков. SLS также использует пару твердотопливных ракетных ускорителей, полученных от твердотопливного ракетного ускорителя Space Shuttle . Первая SLS была доставлена ​​в Космический центр Кеннеди в 2021 году для миссии Artemis 1. По состоянию на ноябрь 2022 года эта SLS была вывезена на стартовый комплекс Космического центра Кеннеди 39B для нескольких попыток запуска, окончательный запуск состоялся 16 ноября 2022 года. [5]

Концепции

Концепции SDV были предложены еще до того, как сам космический челнок начал летать. [6]

Шаттл-С

Shuttle-C был исследованием NASA, чтобы превратить стартовую площадку Space Shuttle в специализированный беспилотный грузовой пусковой аппарат. Внешний бак Space Shuttle и твердотопливные ракетные ускорители Space Shuttle (SRB) должны были быть объединены с грузовым модулем вместо орбитального аппарата шаттла, включая двигатели RS-25 . Различные концепции Shuttle-C исследовались между 1984 и 1995 годами. [7] [8]

Национальная пусковая система

Национальная система запуска (или Новая система запуска) была исследованием, санкционированным в 1991 году президентом Джорджем Бушем-старшим для определения альтернатив космическому челноку для доступа к околоземной орбите. [9] Вскоре после этого НАСА попросило Lockheed Missiles and Space , McDonnell Douglas и TRW провести десятимесячное исследование. [10]

Была предложена серия ракет-носителей, основанных на предлагаемом жидкотопливном ракетном двигателе Space Transportation Main Engine (STME) . STME должен был быть упрощенной, одноразовой версией основного двигателя Space Shuttle (SSME). [11] [12] NLS-1 был самым большим из трех предложенных аппаратов и должен был использовать модифицированный внешний бак Space Shuttle для своей основной ступени. Бак должен был подавать жидкий кислород и жидкий водород в четыре STME, прикрепленные к нижней части бака. Полезная нагрузка или вторая ступень должна была поместиться поверх основной ступени, а два съемных твердотопливных ракетных ускорителя Space Shuttle должны были быть установлены по бокам основной ступени, как на Shuttle. [11] Иллюстрации того периода показывают, что предполагались гораздо более крупные ракеты, чем NLS-1, с использованием нескольких основных ступеней NLS-1. [13] [14]

Программа «Созвездие»

Сравнение ракет Ares I, Ares IV и Ares V.

Одной из главных целей программы Constellation была разработка космических кораблей и ускорителей для замены Space Shuttle . НАСА уже приступило к проектированию двух ускорителей, Ares I и Ares V , когда была создана программа. [15] Ares I был разработан исключительно для запуска экипажей миссии на орбиту, в то время как Ares V использовался бы для запуска другого оборудования, требующего большей грузоподъемности, чем обеспечивала ускоритель Ares I. [16]

Арес I

Ares I был ракетой-носителем для экипажа , которая разрабатывалась NASA в рамках программы Constellation . [17] Название «Ares» относится к греческому божеству Аресу , которое отождествляется с римским богом Марсом . [18] Ares I изначально был известен как «ракета-носитель для экипажа» (CLV). [19]

NASA планировало использовать Ares I для запуска Orion , космического корабля, предназначенного для пилотируемых космических миссий NASA после того, как Space Shuttle был снят с производства в 2011 году. Ares I должен был дополнить более крупный, беспилотный Ares V , который был грузовым носителем для Constellation. NASA выбрало проекты Ares из-за их ожидаемой общей безопасности, надежности и экономической эффективности. [20] Однако программа Constellation, включая Ares I, была отменена президентом США Бараком Обамой в октябре 2010 года с принятием его законопроекта об авторизации NASA в 2010 году. [21]

Арес V

Ares V (ранее известный как грузовой пусковой аппарат или CaLV) был запланированным грузовым пусковым компонентом отмененной программы NASA Constellation , которая должна была заменить космический челнок после его списания в 2011 году. Ares V также планировалось использовать для перевозки грузов для пребывания людей на Марсе . [4] Ares V и меньший Ares I были названы в честь Ареса , греческого бога войны. [18]

Ares V должен был запустить ступень отлёта с Земли и лунный модуль Altair для возвращения NASA на Луну , которое было запланировано на 2019 год. [22] Он также должен был служить основным пусковым устройством для миссий за пределами системы Земля-Луна, включая конечную цель программы — пилотируемую миссию на Марс. Беспилотный Ares V должен был дополнить меньшую и рассчитанную на людей ракету Ares I для запуска 4–6-местного космического корабля Orion . Обе ракеты, считавшиеся более безопасными, чем тогдашний Space Shuttle, должны были использовать технологии, разработанные для программы Apollo , программы Shuttle и программы Delta IV EELV . [20] Однако программа Constellation, включая Ares V, была отменена президентом США Бараком Обамой в октябре 2010 года с принятием его законопроекта об авторизации NASA 2010 года.

Арес IV

Концепция Ares IV объединяет верхнюю ступень Ares I поверх Ares V. [23] В частности, транспортное средство будет состоять из жидкотопливной основной ступени из конструкции Ares V, двух пятисегментных твердотопливных ракетных ускорителей и жидкотопливной верхней ступени из Ares I, как описано НАСА в январе 2007 года. Ares IV будет иметь общую высоту 367 футов (112 м) и может быть использован для достижения Луны. Общая грузоподъемность составит 90 420 фунтов (41 000 кг) на расстояние 240 миль (390 км) для прямого транслунного выведения. [24]

NASA рассматривало возможность использования Ares IV для оценки высокоскоростных профилей входа в атмосферу капсулы Orion в 2007 году. [25] NASA планировало демонстрационные полеты оборудования Ares I и Ares V в конфигурациях «Heavy Lift» в начале 2013 года. Испытательные полеты «Heavy Lift» должны были проверить первую ступень Ares V одновременно с верхней ступенью Ares I, прикрепленной сверху, чтобы сэкономить время и деньги. Более поздние конфигурации испытательного транспортного средства Heavy Lift аналогичны транспортному средству Ares IV. [26]

Арес V Лайт

Ares V Lite была альтернативной ракетой-носителем для программы NASA Constellation, предложенной комиссией Августина . Ares V Lite была уменьшенной версией Ares V. [27] [28] Она использовала бы пять двигателей RS-68 и два пятисегментных SRB и имела бы полезную нагрузку на низкой околоземной орбите около 140 тонн (310 000 фунтов). [29] Если бы ее выбрали, Ares V Lite заменила бы пусковые установки Ares V и Ares I. Одна версия Ares V Lite была бы грузовым подъемником, как Ares V, а вторая версия перевозила бы астронавтов в космическом корабле Orion. [29]

NASA Side-Mount Vehicle

Shuttle-Derived Heavy Lift Launch Vehicle (HLV) — альтернативное предложение по сверхтяжелой ракете-носителю для программы NASA Constellation . Впервые представлено Комиссии Августина 17 июня 2009 года. [30]

Основанный на концепции Shuttle-C , которая была предметом различных исследований с 1980-х годов, HLV был SDLV, который предлагал заменить крылатый Orbiter из стека Space Shuttle на боковой носитель полезной нагрузки. Внешний бак Space Shuttle (ET) и твердотопливные ракетные ускорители Space Shuttle (SRB) остались бы прежними.

Юпитер

Семейство сверхтяжелых ракет-носителей Jupiter было частью предлагаемой архитектуры DIRECT Shuttle-Derived Launch Vehicle. Оно должно было стать альтернативой ракетам Ares I и Ares V. [31]

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

Космическая система запуска

Space Launch System (SLS) — американская сверхтяжёлая одноразовая ракета-носитель , которая используется в программе Artemis . По конструкции она очень похожа на концепцию NLS-1. Это основная ракета-носитель планов NASA по исследованию дальнего космоса, [32] [33] включая запланированные пилотируемые полёты на Луну в рамках программы Artemis и возможную последующую миссию человека на Марс . [34] [35] [36] Её первый запуск, Artemis 1 , состоялся 16 ноября 2022 года. [37]

Свобода

Liberty — концепция ракеты-носителя, предложенная в 2011 году компаниями Alliant Techsystems (ATK) и Astrium для второго этапа программы NASA Commercial Crew Development (CCDev), призванной стимулировать разработку частных пилотируемых кораблей для вывода на низкую околоземную орбиту .

Подобно несуществующему проекту Ares I , который состоял из пятисегментного твердотопливного ракетного ускорителя (SRB) космического челнока и новой криогенной второй ступени, Liberty должен был объединить пятисегментный SRB с основной ступенью европейской Ariane 5 в качестве второй ступени . [38] [39]

Галерея

Ссылки

  1. ^ "SDV Presentation" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2004-12-21 . Получено 29 января 2023 .
  2. ^ "Ares: Новые ракеты НАСА получили имена". НАСА. 30 июня 2006 г. Получено 22 ноября 2006 г.
  3. ↑ Малик, Тарик (30 июня 2006 г.). «NASA называет ракеты для миссий на Луну и Марс». Space.com . Получено 22 ноября 2006 г.
  4. ^ ab Reh, Kim; Spilker, Tom; Elliott, John; Balint, Tibor; Donahue, Ben; McCormick, Dave; Smith, David B.; Tandon, Sunil; Woodcock, Gordon. "Ares V: Application to Solar System Scientific Exploratio". JPL Publication 08-3 . Jet Propulsion Laboratory. Архивировано из оригинала 23 марта 2012 г. Получено 13 сентября 2011 г.
  5. ^ "NASA готовит ракету, космический корабль перед тропическим штормом Николь, перенацеливает запуск – Артемида". Блоги NASA . 8 ноября 2022 г. Получено 9 ноября 2022 г.
  6. ^ "Shuttle (Evolution)". Astronautix.com . Получено 19 ноября 2022 г. .
  7. ^ "Shuttle-C". GlobalSecurity.org . Получено 2009-01-20 .
  8. ^ "Shuttle-C". Astronautix.com . Получено 19 ноября 2022 г. .
  9. ↑ Буш 1991.
  10. ↑ Flight International (28 августа – 3 сентября 1991 г.). «NASA Sets up 10-month NLS study». Flight International . 4 (4282): 12 . Получено 25 апреля 2010 г. .
  11. ^ ab Lyons 1992, стр. 19.
  12. ↑ Федерация американских ученых 1996.
  13. ↑ Лайонс 1992, стр. 15.
  14. ^ Даффи, Дж. Б.; Ленер, Дж. В.; Паннелл, Б. (1993). «Оценка национальной системы запуска в качестве ускорителя для HL-20». Журнал космических аппаратов и ракет . 30 (5): 622. Bibcode : 1993JSpRo..30..622D. doi : 10.2514/3.25574.
  15. ↑ Малик, Тарик (30 июня 2006 г.). «NASA называет ракеты для миссий на Луну и Марс». space.com . Получено 29 ноября 2022 г. .
  16. ^ "Exploration Systems Architecture Study – Final Report" (PDF) . NASA . Ноябрь 2005 г. NASA-TM-2005-214062. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2006 г. Получено 6 июля 2009 г.
  17. ↑ Boen, Brooke (24 июля 2009 г.). "NASA–Ares Launch Vehicles". NASA. Архивировано из оригинала 20 июля 2009 г. Получено 5 августа 2009 г.
  18. ^ ab Elliott, Debbie (1 июля 2006 г.). «NASA Knows the Importance of a Name». NPR . Получено 29 января 2023 г. .
  19. ↑ Данбар, Брайан; Уилсон, Джим (23 ноября 2007 г.). «Создание нового космического корабля НАСА: рабочие задания Constellation». НАСА . Получено 15 августа 2009 г.
  20. ^ ab "NASA – Ares I Crew Launch Vehicle". NASA . 29 апреля 2009 г. Архивировано из оригинала 4 мая 2009 г. Получено 13 мая 2009 г.
  21. ↑ Малик, Тарик (2 февраля 2010 г.). «NASA скорбит об отменённой программе». NBC News . Получено 29 января 2023 г.
  22. ↑ Handlin, Daniel (11 октября 2006 г.). «NASA настраивает Orion 13 на возвращение на Луну». NASA SpaceFlight.com . Получено 19 октября 2016 г.
  23. ↑ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «NASA Studies Early Moon Shot for New Space Capsule». Space.com . Получено 11 февраля 2008 г.
  24. ↑ Роб Коппингер (2 января 2007 г.). «НАСА тихо устанавливает бюджет для лунной ракеты-носителя Ares IV с целью проведения испытательного полета в 2017 г.». Flight International .
  25. ↑ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «NASA изучает ранний запуск Луны для новой космической капсулы». Space.com . Получено 26 января 2007 г.
  26. ^ Бергин, Крис. «Предложен амбициозный план испытательного полета Ares для демонстраций HLV». Nasaspaceflight.com, 10 мая 2010 г.
  27. ↑ Коппингер, Роб. «Будет ли Constellation жить дальше?». Flight International, 11 августа 2009 г.
  28. ^ Мадригал, Алексис. «Бал пилотируемых космических полетов на суд Обамы». Wired, 22 октября 2009 г.
  29. ^ ab Augustine Committee 2009, стр. 38, 64–67, 80.
  30. ^ "SDV Heavy Lift Launch Vehicles". GlobalSecurity.org . Получено 29 января 2023 г. .
  31. ^ ab "DIRECT – Safer, Simpler and Sooner. Presentation before the Review of US Human Space Flight Plans Committee" (PDF) . NASA . Вашингтон, округ Колумбия. 17 июня 2009 г. Получено 29 января 2023 г.
  32. ^ Siceloff, Steven (12 апреля 2015 г.). "SLS несет потенциал дальнего космоса". Nasa.gov . Получено 2 января 2018 г. .
  33. ^ "Самая мощная в мире ракета для дальнего космоса будет запущена в 2018 году". Iflscience.com . Получено 2 января 2018 г.
  34. ^ Чайлз, Джеймс Р. «Больше Сатурна, направляется в глубокий космос». Airspacemag.com . Получено 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. . Получено 2 января 2018 г. .
  36. ^ Гебхардт, Крис (6 апреля 2017 г.). «NASA наконец-то устанавливает цели, миссии для SLS – рассматривает многоступенчатый план полёта на Марс». NASASpaceFlight.com . Получено 21 августа 2017 г.
  37. ^ "Artemis I Liftoff – Artemis". blogs.nasa.gov . Получено 2022-12-17 .
  38. ^ Отмененная ракета НАСА может вернуться как часть недорогого космического такси
  39. ^ "ATK и Astrium представляют инициативу по созданию ракеты-носителя Liberty™". ATK. Архивировано из оригинала 2011-07-17 . Получено 2011-04-09 .

Библиография

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки