Nova — серия ракетных проектов NASA , которые предлагались как до, так и после ракеты Saturn V, использовавшейся в программе Apollo . Nova была первой крупной ракетой-носителем NASA , предложенной в 1958 году для миссий, подобных тем, для которых впоследствии использовался Saturn V. Проекты Nova и Saturn V во многом повторяли друг друга по базовой концепции, мощности, размеру и функциям. Различия были незначительными, но практичными, и в конечном итоге Saturn был выбран для программы Apollo, в основном потому, что он мог в большей степени повторно использовать существующие объекты и мог прибыть на стартовую площадку несколько раньше.
В ходе серии исследований после Apollo в конце 1960-х годов соображения относительно пилотируемой миссии на Марс выявили необходимость в ускорителях, намного больших, чем у Apollo, и была разработана новая серия проектов с восемью двигателями Rocketdyne F-1 под названием Nova (вместе с Saturn MLV ). Изображение Nova C8 обычно используется как представитель всей серии Nova, и многие ссылки на Nova относятся именно к этим версиям после Apollo. Две серии проектов были, по сути, отдельными, но имели общее название. Таким образом, «Nova» не относится к конкретной конструкции ракеты, а просто к ракете, большей, чем Saturn V, в большинстве случаев. Nova — это название, которое использовалось NASA в начале 1960-х годов для суперускорителя в диапазоне тяги от 10 до 20 миллионов фунтов. [1]
Первая серия Nova была разработана в NASA в 1958 году. В этом проекте рассматривалось несколько конструкций, самая маленькая из которых имела четыре F-1 в нижней ступени и J-2 в верхней. Эта конструкция размещала 24 тонны на траектории лунного выведения. Эти конструкции были представлены президенту Дуайту Д. Эйзенхауэру 27 января 1959 года. [2]
Проекты Nova были не единственными лунными ракетами, которые рассматривались в то время. ВВС США находились в процессе определения своего проекта Lunex , включая проект массивного ускорителя, использующего кластер твердотопливных ракет в нижней ступени с верхними блоками на жидком водороде , устанавливающими J-2 или M-1 . Тем временем в арсенале Redstone армии США Вернер фон Браун разрабатывал свой проект « Juno V », используя кластер двигателей и баков, связанных с Jupiter и Redstone, для нижней ступени, ракету Titan I в качестве второй ступени.
В 1959 году армия решила, что больше не заинтересована в разработке больших ускорителей, в которых не было срочной необходимости, и передала команду фон Брауна в NASA. Это оставило NASA с двумя проектами больших ускорителей: собственной Nova и недавно переименованной Saturn («тот, что после Юпитера») фон Брауна. В течение следующих двух лет конкурирующие исследования NASA и ВВС продолжались, но сразу после призыва президента Джона Ф. Кеннеди достичь Луны до конца десятилетия, NASA получила миссию, и работа над Lunex была прекращена.
Первоначально NASA проектировало Nova для профиля миссии « прямого восхождения », в котором один большой космический аппарат выводился на околоземную орбиту, а после перехода на лунную орбиту приземлялся непосредственно на Луну и взлетал без необходимости встречи и стыковки с несколькими космическими аппаратами, что еще не было опробовано и считалось сложным. Это значительно увеличивало стартовую массу космического аппарата.
Фон Браун отдавал предпочтение профилю, который выстраивал космический корабль на околоземной орбите, что уменьшало стартовую массу, необходимую для любого одного запуска. Однако, когда начались исследования космического корабля, необходимого для миссии, стало ясно, что системы будут намного тяжелее, чем предполагалось изначально; существующие конструкции Nova были слишком малы, а оригинальной конструкции Saturn требовалось до пятнадцати запусков, чтобы вывести все детали и топливо на орбиту. Последовала переработка обоих планов.
Nova все еще нацеливалась на подход прямого восхождения, который требовал наибольшей грузоподъемности. Самая мощная из получившихся «нормальных» конструкций, 8L, включала восемь F-1 в нижней ступени и размещала 68 тонн на транслунной траектории. Другие конструкции в серии заменяли F-1 большими твердыми телами, в то время как другие изучали ядерные ракетные двигатели для верхних ступеней. Лунная полезная нагрузка для различных моделей варьировалась от 48 до 75 тонн.
Также изучалось несколько модернизированных Saturn. Первоначальный проект Saturn доктора фон Брауна стал моделью A-1, в то время как A-2 заменил ракету Titan на Jupiter. Более мощная модель B-1 использовала кластер Titan для своей второй ступени, но в остальном была похожа на A-1. Более «радикальные» предложения, требующие новых двигателей, были объединены в «серию C». C-1 был похож на A-1, но использовал новые верхние ступени, полученные от двигателей Titan, в то время как аналогичный C-2 использовал новые верхние ступени с двигателями J-2. Модели C-3 по C-5 использовали те же верхние ступени с двигателями J-2, но добавили новую первую ступень с тремя, четырьмя или пятью двигателями F-1 (отсюда и названия). Предпочтительным подходом доктора фон Брауна оставалась модель Earth Orbit Rendezvous (EOR), но на этот раз основанная на двух Saturn C-3 .
Дебаты между различными подходами достигли апогея в 1961 году, и результат оказался неожиданным для обеих команд. Вместо прямого восхождения или встречи на околоземной орбите рабочая группа выбрала третий вариант — встречу на лунной орбите (LOR). LOR имел массу, примерно промежуточную между Saturn C-3 и Nova 8L. После изучения того, что потребуется для модификации любого ускорителя в соответствии с новыми требованиями около 200 000 фунтов (91 000 кг) на низкой околоземной орбите (LEO), казалось, что Saturn C-5 будет лучшим решением. Модель C-2 также будет построена как испытательная система, запускающая узлы на орбиту для летных испытаний до того, как будет готова C-5. Главным фактором, определившим выбор Saturn вместо Nova, было то, что Saturn C-5 можно было построить на существующем заводе за пределами Нового Орлеана , позже известном как Michoud Assembly Facility , в то время как для Nova большего диаметра потребовалось бы строительство новых заводов. [ необходима цитата ]
Исследования серии Nova продолжались до 1962 года в качестве резервной копии для Saturn, но в конечном итоге были прекращены, поскольку профиль LOR на основе Saturn укоренился. [ необходима цитата ]
По мере продолжения программы Apollo проектировщики NASA начали изучать свои потребности в эпоху после Apollo, и казалось, что следующим «очевидным» шагом станет миссия человека на Марс . Для этой роли Saturn V был слишком мал, и началась вторая серия исследований конструкции Nova для ракет-носителей весом до 1 296 000 фунтов (588 000 кг), запланированных на 1977 год [3], которые должны были быть доставлены на НОО. В отличие от оригинальной серии Nova, разработанной NASA, новые конструкции изучались по контракту крупными аэрокосмическими компаниями, которые не получили крупных контрактов, связанных с Apollo, а именно General Dynamics и Martin Marietta . Филипп Боно из Douglas Aircraft решил также отправить свои собственные незапрошенные предложения.
Все компании представили широкий спектр проектов. Многие из них были основаны на существующих технологиях, соответствующим образом увеличенных. Например, самый маленький проект Мартина, 1B, использовал четырнадцать F-1 на первой ступени и имел полезную нагрузку на низкой околоземной орбите 662 000 фунтов (300 000 кг). Они также предложили ряд «продвинутых» проектов с использованием новейших (неразработанных) технологий, в частности, двигателей Aerospike . Концепция Nova C8 была почти идентична предлагаемому « Saturn C-8 »; имелись различия в двигателях ступеней и в расположении стабилизатора/конуса первой ступени.
Вскоре после подачи предложений стало ясно, что финансирование после Аполлона будет значительно меньше. NASA отказалось от своих планов Nova в 1964 году. [ необходима цитата ]
Основные характеристики Nova включают в себя: [ необходима ссылка ]
{{cite web}}: CS1 maint: url-status ( ссылка )