Espacio reutilizable: proyectos prometedores de naves espaciales estadounidenses.
21 Julio 2011, la nave estadounidense Atlantis realizó su último aterrizaje, lo que puso fin al largo e interesante programa del Sistema de Transporte Espacial. Por diversas razones técnicas y económicas, se decidió interrumpir el funcionamiento del sistema del Transbordador espacial. Sin embargo, la idea de una nave espacial reutilizable no fue abandonada. Actualmente, se están desarrollando varios proyectos similares a la vez, y algunos de ellos ya han logrado mostrar su potencial.
El proyecto de la nave espacial reutilizable Space Shuttle perseguía varios objetivos principales. Uno de los principales fue la reducción del costo del vuelo y su preparación. La posibilidad de uso múltiple de la misma nave en teoría dio ciertas ventajas. Además, el aspecto técnico característico de todo el complejo ha aumentado significativamente las dimensiones y el peso permisibles de la carga útil. Una característica única del STS fue la capacidad de devolver la nave espacial a la Tierra dentro de su propio compartimento de carga.
El último lanzamiento de la nave Altantis, 8 July 2011 g. Foto de la NASA
Sin embargo, durante la operación se encontró que lejos de todas las tareas se habían realizado. Por lo tanto, en la práctica, la preparación del barco para el vuelo fue demasiado larga y costosa; según estos parámetros, el proyecto no se ajustó a los requisitos iniciales. En algunos casos, el barco reutilizable no pudo reemplazar a los vehículos de lanzamiento "convencionales". Finalmente, la gradual obsolescencia moral y física de la tecnología llevó a los riesgos más graves para las tripulaciones.
Como resultado, se decidió terminar la operación del Sistema de Transporte Espacial. El último vuelo de 135 tuvo lugar en el verano de 2011. Cuatro barcos disponibles fueron dados de baja y transferidos a museos como inútiles. La consecuencia más famosa de tales decisiones fue el hecho de que el programa espacial estadounidense durante varios años se quedó sin su propia nave espacial tripulada. Hasta ahora, los astronautas tienen que ponerse en órbita con la ayuda de la tecnología rusa.
Además, durante un período indefinido, todo el planeta quedó sin sistemas reutilizables en uso. Sin embargo, ya se están tomando ciertas medidas. Hasta la fecha, las compañías estadounidenses han desarrollado varios proyectos de naves espaciales reutilizables de un tipo u otro. Todas las muestras nuevas se han puesto a prueba, como mínimo. En el futuro previsible, también podrán entrar en pleno funcionamiento.
Boeing X-37
El componente principal del complejo STS era un plano orbital. Este concepto se usa actualmente en el proyecto X-37 de Boeing. A finales de los años noventa, Boeing y la NASA comenzaron a estudiar los temas de los barcos reutilizables capaces de estar en órbita y volar en la atmósfera. A principios de la última década, estos trabajos llevaron al lanzamiento del proyecto X-37. En 2006, un prototipo de un nuevo tipo alcanzó las pruebas de vuelo con la descarga de un portaaviones.
El dispositivo Boeing X-37B en el carenado del cohete. Foto de la fuerza aérea de los Estados Unidos
El programa fue de interés para la Fuerza Aérea de los EE. UU., Y desde 2006 ya se ha implementado en su interés, aunque con cierta ayuda de la NASA. Según los datos oficiales, la Fuerza Aérea desea obtener un avión orbital prometedor capaz de llevar varias cargas al espacio o realizar varios experimentos. Según diversas estimaciones, el proyecto X-37B actual se puede usar en otras misiones, incluidas las relacionadas con el reconocimiento o la realización de trabajos de combate de pleno derecho.
El primer vuelo espacial del X-37B tuvo lugar en el año 2010. A finales de abril, el vehículo de lanzamiento del Atlas V llevó el dispositivo a una órbita predeterminada, donde permaneció 224 del día. El aterrizaje "en un avión" tuvo lugar a principios de diciembre del mismo año. En marzo del año siguiente, comenzó el segundo vuelo, que duró hasta junio del 2012. En diciembre, tuvo lugar el siguiente lanzamiento, y el tercer aterrizaje se llevó a cabo solo en octubre, 2014. Desde mayo 2015 hasta mayo 2017, el experimentado X-37B realizó su cuarto vuelo. 7 en septiembre pasado comenzó el próximo vuelo de prueba. Cuando se completa - no se especifica.
Según los pocos datos oficiales, el propósito de los vuelos es estudiar el funcionamiento de las nuevas tecnologías en órbita, así como realizar varios experimentos. Incluso si tiene experiencia con X-37B y resuelve problemas militares, el cliente y el contratista no revelan dicha información.
En su forma actual, el producto Boeing X-37B es un avión cohete con una apariencia característica. Tiene un gran fuselaje y aviones de tamaño mediano. Motor de cohete usado; El control se lleva a cabo por automatización o por comandos desde el suelo. De acuerdo con los datos conocidos, se proporciona un compartimiento de carga en el fuselaje con una longitud de más de 2 my un diámetro de más de 1 m, que puede alojar hasta 900 kg de carga útil.
En este momento, un X-37B experimentado está en órbita y resuelve problemas. Cuando regresa a la tierra es desconocido. La información sobre el curso futuro del proyecto piloto tampoco se especifica. Aparentemente, los nuevos mensajes sobre el desarrollo más interesante aparecerán no antes del próximo aterrizaje del prototipo.
SpaceDev / Sierra Nevada Dream Chaser
Otra versión del plano orbital es la nave espacial SpaceDev Dream Chaser. Este proyecto se desarrolló a partir del año 2004 para participar en el programa Servicios Comerciales de Transporte Orbital de la NASA (COTS), pero no pudo pasar la primera etapa de selección. Sin embargo, la compañía de desarrollo pronto aceptó cooperar con United Launch Alliance, que estaba lista para ofrecer su vehículo de lanzamiento Atlas V. En 2008, SpaceDev se convirtió en parte de la corporación Sierra Nevada, y poco después recibió fondos adicionales para crear su órbita. la aeronave Más tarde, un acuerdo con Lockheed Martin apareció en la construcción conjunta de equipos experimentales.
Un experimentado orbital plano Dream Chaser. Fotos de la NASA
En octubre, el 2013, el prototipo de vuelo del Dream Chaser, se dejó caer de un portaaviones, después de lo cual cambió a un planificador de vuelo e hizo un aterrizaje horizontal. A pesar de la falla durante el aterrizaje, el prototipo confirmó las características calculadas. Posteriormente, se realizaron otras pruebas en las gradas. De acuerdo con sus resultados, el proyecto fue finalizado, y en 2016, comenzó la construcción de un prototipo para vuelos espaciales. A mediados del año pasado, la NASA, Sierra Nevada y ULA firmaron un acuerdo para realizar dos vuelos orbitales en 2020-21.
No hace mucho tiempo, los desarrolladores de la máquina Dream Chaser recibieron permiso para iniciarse al final de 2020. A diferencia de otros desarrollos modernos, la primera misión espacial de esta nave se llevará a cabo con una carga real. El barco deberá entregar ciertas cargas a la Estación Espacial Internacional.
En su forma actual, la nave espacial reutilizable Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser es un plano de aspecto característico que se parece a algunos diseños estadounidenses y extranjeros. La máquina tiene una longitud total de 9 my está equipada con un ala delta que abarca 7 M. Para la compatibilidad con los vehículos de lanzamiento existentes, se desarrollará un ala plegable en el futuro. La masa de despegue se determina a nivel de toneladas 11,34. El Dream Chaser podrá entregar toneladas de carga 5,5 a la ISS y regresar a la Tierra antes que las toneladas 2. El descenso de la órbita a la aeronave se asocia con menos congestión, lo cual se espera que sea útil para entregar algunos equipos. y muestras en experimentos separados.
SpaceX dragón
Por varias razones, la idea de un plano orbital actualmente no es muy popular entre los desarrolladores de la nueva tecnología espacial. Una nave espacial reutilizable de apariencia "tradicional", que se lanza en órbita con la ayuda de un vehículo de lanzamiento y regresa a la Tierra sin usar alas, ahora se considera más conveniente y ventajosa. El desarrollo más exitoso de este tipo es el producto Dragon de SpaceX.
Nave de carga SpaceX Dragon (misión CRS-1) cerca de la ISS. Fotos de la NASA
El proyecto Dragon se lanzó en 2006 y se realizó como parte del programa COTS. El objetivo del proyecto era crear una nave espacial con la posibilidad de lanzamientos y retornos repetidos. La primera versión del proyecto involucró la creación de un barco de transporte, y más tarde, en base a ello, se planeó desarrollar una modificación tripulada. Hasta la fecha, el Dragón en la versión del "camión" ha mostrado ciertos resultados, mientras que el éxito esperado de la versión tripulada de la nave cambia constantemente en el tiempo.
El primer lanzamiento de demostración de la nave de transporte Dragon tuvo lugar al final de 2010. Después de todas las mejoras requeridas, la NASA ordenó un lanzamiento completo de tal dispositivo para entregar carga a la Estación Espacial Internacional. 25 Mayo 2012 del año "Dragon" se acopló con éxito a la ISS. Posteriormente, se llevaron a cabo varios lanzamientos nuevos con la entrega de mercancías en órbita. La etapa más importante del programa fue el lanzamiento del 3 de junio del año. Primera vez en historias El programa se reinició la nave reparada. En diciembre, otra nave espacial, que ya volaba a la EEI, se fue al espacio. Con todas las pruebas hasta ahora, los productos Dragon han realizado vuelos 15.
En 2014, SpaceX anunció la prometedora nave espacial tripulada Dragon V2. Se argumentó que este dispositivo, que representa el desarrollo de un camión existente, podría entregar hasta siete cosmonautas en órbita o regresar a casa. También se informó que en el futuro el nuevo barco podría usarse para volar alrededor de la luna, incluso con turistas a bordo.
Como suele suceder con los proyectos SpaceX, el tiempo de implementación del proyecto Dragon V2 ha cambiado varias veces. Entonces, debido a los retrasos con el supuesto portador Falcon Heavy, la fecha de las primeras pruebas se trasladó al año 2018, y el primer vuelo tripulado avanzó gradualmente hacia el 2019. Finalmente, hace unas semanas, el desarrollador de la compañía anunció su intención de rechazar la certificación del nuevo "Dragón" para vuelos tripulados. En el futuro, se supone que tales tareas se resolverán con la ayuda del sistema BFR reutilizable, que aún no se ha creado.
El barco de transporte Dragon tiene una longitud total de 7,2 m con un diámetro de 3,66 M. El peso seco es 4,2 t. Es capaz de entregar una carga útil de 3,3 toneladas a la ISS y regresar a 2,5 toneladas de carga. Para acomodar ciertas cargas, se propone usar un compartimiento sellado con un volumen de metros cúbicos 11 y un volumen de cubo 14 sin presión. El compartimento sin sellado durante el descenso se descarga y se quema en la atmósfera, mientras que el segundo volumen de carga regresa a la Tierra y cae en un paracaídas. Para la corrección de la órbita, el dispositivo está equipado con motores tipo 18 Draco. La eficiencia de los sistemas es proporcionada por un par de paneles solares.
En el desarrollo de la versión tripulada del Dragón, se utilizaron ciertas unidades de la nave de transporte base. Al mismo tiempo, el compartimiento hermético tuvo que ser remodelado considerablemente para resolver nuevos problemas. También cambió algunos otros elementos de la nave.
Lockheed Martin Orion
En 2006, la NASA y Lockheed Martin acordaron crear una prometedora nave espacial reutilizable. El proyecto lleva el nombre de una de las constelaciones más brillantes: Orión. Al final de las décadas, después de la finalización de parte del trabajo, los líderes de los Estados Unidos ofrecieron abandonar este proyecto, pero luego de largas disputas se salvó. El trabajo fue continuado y hasta la fecha ha dado lugar a ciertos resultados.
Prometedor barco de orion a la vista del artista. Dibujo de la NASA
De acuerdo con el concepto original, la nave espacial Orion debía usarse en varias misiones. Con ello, se suponía que debía entregar carga y personas a la Estación Espacial Internacional. Habiendo recibido el equipo apropiado, podría ir a la luna. También se estudió la posibilidad de un vuelo a uno de los asteroides o incluso a Marte. Sin embargo, la solución de tales problemas se atribuyó a un futuro lejano.
De acuerdo con los planes de la última década, el primer lanzamiento de prueba de Orion se llevaría a cabo en 2013. En 2014, planearon lanzar con astronautas a bordo. El vuelo a la luna podría llevarse a cabo antes del final de la década. Posteriormente, se ajustó el horario. El primer vuelo no tripulado se transfirió al año 2014, y el lanzamiento con la tripulación, al 2017. Misiones lunares se trasladaron a los años veinte. Por ahora, los vuelos con la tripulación se han pospuesto para la próxima década.
5 Diciembre 2014 del año en que se realizó el primer lanzamiento de prueba de Orion. La nave con un simulador de carga útil fue lanzada en órbita por el vehículo de lanzamiento Delta IV. Unas horas después del comienzo, regresó a la Tierra y se derramó en un área determinada. Aún no se han realizado nuevos lanzamientos. Sin embargo, Lockheed-Martin y los especialistas de la NASA no se quedaron inactivos. En los últimos años, se han construido varios prototipos para realizar estas u otras pruebas en condiciones terrestres.
Hace apenas unas semanas, comenzó la construcción de la primera nave Orion para un vuelo tripulado. Su lanzamiento está previsto para el próximo año. La tarea de poner la nave en órbita se asignará al vehículo de lanzamiento espacial Space Launch System. La finalización del trabajo actual mostrará las perspectivas reales de todo el proyecto.
El proyecto Orion prevé la construcción de un barco con una longitud de aproximadamente 5 m y un diámetro de aproximadamente 3,3 m. Un rasgo característico de este dispositivo es un gran volumen interno. A pesar de la instalación de los equipos e instrumentos necesarios, un poco menos de 9 metros cúbicos de espacio libre permanece dentro del compartimiento hermético, adecuado para instalar varios dispositivos, incluidos los asientos de la tripulación. El barco podrá llevar a bordo hasta seis astronautas o cierta carga. La masa total de la nave se determina al nivel de 25,85 t.
Sistemas suborbitales
Actualmente, hay varios programas interesantes que no implican la eliminación de la carga útil en la órbita de la Tierra. Las posibles muestras de equipos de una serie de empresas estadounidenses solo podrán realizar vuelos suborbitales. Se supone que esta técnica se utiliza para algunas investigaciones o en el desarrollo del turismo espacial. Los nuevos proyectos de este tipo no se consideran en el contexto del desarrollo de un programa espacial en toda regla, pero son de interés.
SpaceShipTwo naves suborbitales bajo el ala de un avión de White Knight Two. Foto Virgen Galáctica / virgingalactic.com
Los proyectos SpaceShipOne y SpaceShipTwo de Scale Composites y Virgin Galactic ofrecen la construcción de un complejo que comprende un portaaviones y un avión orbital. Desde 2003, dos tipos de equipos han realizado un número significativo de vuelos de prueba, durante los cuales se desarrollaron varias características del diseño y los métodos de trabajo. Se espera que un barco SpaceShipTwo pueda llevar a bordo hasta seis pasajeros y elevarlos a una altura de al menos 100-150 km, es decir. por encima del límite inferior del espacio exterior. El despegue y el aterrizaje deben llevarse a cabo desde el aeropuerto "tradicional".
Desde mediados de la última década, Blue Origin ha estado trabajando en otra versión del sistema espacial suborbital. Ella propone realizar vuelos similares con la ayuda de un ligamento de un vehículo de lanzamiento y una nave como se utiliza en otros programas. Al mismo tiempo, tanto el cohete como el barco deben ser reutilizables. El complejo fue nombrado New Shepard. Con 2011, cohetes y barcos de un nuevo tipo realizan regularmente vuelos de prueba. Ya logré enviar una nave espacial a una altura de más de 110 km, así como garantizar el regreso seguro tanto de la nave como del vehículo de lanzamiento. En el futuro, el sistema New Shepard tendrá que convertirse en una de las novedades en el campo del turismo espacial.
Futuro reutilizable
Durante tres décadas, desde principios de los años ochenta del siglo pasado, el principal medio de transporte de personas y mercancías en órbita en el arsenal de la NASA ha sido el sistema de transporte espacial / Space Shuttle complex. Debido a la obsolescencia moral y física, así como a la imposibilidad de obtener todos los resultados deseados, se suspendió la operación de los Shuttles. Desde 2011, los Estados Unidos no tienen naves reutilizables viables. Además, siempre y cuando no tengan su propia nave espacial tripulada, como resultado, los astronautas tienen que volar en tecnología extranjera.
A pesar del cese de la operación del Sistema de Transporte Espacial, el programa espacial estadounidense no abandona la idea misma de una nave espacial reutilizable. Esta técnica sigue siendo de gran interés y puede usarse en una variedad de misiones. En este momento, la NASA y varias organizaciones comerciales están desarrollando varias naves espaciales prometedoras, tanto aviones orbitales como sistemas con cápsulas. En este momento, estos proyectos se encuentran en diferentes etapas y muestran diferentes éxitos. En un futuro muy próximo, a más tardar a principios de los años veinte, la mayoría de los nuevos desarrollos alcanzarán la etapa de prueba o vuelos completos, lo que permitirá reexaminar la situación y sacar nuevas conclusiones.
En los materiales de los sitios:
http://nasa.gov/
http://space.com/
http://globalsecurity.org/
https://washingtonpost.com/
http://boeing.com/
http://lockheedmartin.com/
http://spacex.com/
http://virgingalactic.com/
http://spacedev.com/
El proyecto de la nave espacial reutilizable Space Shuttle perseguía varios objetivos principales. Uno de los principales fue la reducción del costo del vuelo y su preparación. La posibilidad de uso múltiple de la misma nave en teoría dio ciertas ventajas. Además, el aspecto técnico característico de todo el complejo ha aumentado significativamente las dimensiones y el peso permisibles de la carga útil. Una característica única del STS fue la capacidad de devolver la nave espacial a la Tierra dentro de su propio compartimento de carga.
El último lanzamiento de la nave Altantis, 8 July 2011 g. Foto de la NASA
Sin embargo, durante la operación se encontró que lejos de todas las tareas se habían realizado. Por lo tanto, en la práctica, la preparación del barco para el vuelo fue demasiado larga y costosa; según estos parámetros, el proyecto no se ajustó a los requisitos iniciales. En algunos casos, el barco reutilizable no pudo reemplazar a los vehículos de lanzamiento "convencionales". Finalmente, la gradual obsolescencia moral y física de la tecnología llevó a los riesgos más graves para las tripulaciones.
Como resultado, se decidió terminar la operación del Sistema de Transporte Espacial. El último vuelo de 135 tuvo lugar en el verano de 2011. Cuatro barcos disponibles fueron dados de baja y transferidos a museos como inútiles. La consecuencia más famosa de tales decisiones fue el hecho de que el programa espacial estadounidense durante varios años se quedó sin su propia nave espacial tripulada. Hasta ahora, los astronautas tienen que ponerse en órbita con la ayuda de la tecnología rusa.
Además, durante un período indefinido, todo el planeta quedó sin sistemas reutilizables en uso. Sin embargo, ya se están tomando ciertas medidas. Hasta la fecha, las compañías estadounidenses han desarrollado varios proyectos de naves espaciales reutilizables de un tipo u otro. Todas las muestras nuevas se han puesto a prueba, como mínimo. En el futuro previsible, también podrán entrar en pleno funcionamiento.
Boeing X-37
El componente principal del complejo STS era un plano orbital. Este concepto se usa actualmente en el proyecto X-37 de Boeing. A finales de los años noventa, Boeing y la NASA comenzaron a estudiar los temas de los barcos reutilizables capaces de estar en órbita y volar en la atmósfera. A principios de la última década, estos trabajos llevaron al lanzamiento del proyecto X-37. En 2006, un prototipo de un nuevo tipo alcanzó las pruebas de vuelo con la descarga de un portaaviones.
El dispositivo Boeing X-37B en el carenado del cohete. Foto de la fuerza aérea de los Estados Unidos
El programa fue de interés para la Fuerza Aérea de los EE. UU., Y desde 2006 ya se ha implementado en su interés, aunque con cierta ayuda de la NASA. Según los datos oficiales, la Fuerza Aérea desea obtener un avión orbital prometedor capaz de llevar varias cargas al espacio o realizar varios experimentos. Según diversas estimaciones, el proyecto X-37B actual se puede usar en otras misiones, incluidas las relacionadas con el reconocimiento o la realización de trabajos de combate de pleno derecho.
El primer vuelo espacial del X-37B tuvo lugar en el año 2010. A finales de abril, el vehículo de lanzamiento del Atlas V llevó el dispositivo a una órbita predeterminada, donde permaneció 224 del día. El aterrizaje "en un avión" tuvo lugar a principios de diciembre del mismo año. En marzo del año siguiente, comenzó el segundo vuelo, que duró hasta junio del 2012. En diciembre, tuvo lugar el siguiente lanzamiento, y el tercer aterrizaje se llevó a cabo solo en octubre, 2014. Desde mayo 2015 hasta mayo 2017, el experimentado X-37B realizó su cuarto vuelo. 7 en septiembre pasado comenzó el próximo vuelo de prueba. Cuando se completa - no se especifica.
Según los pocos datos oficiales, el propósito de los vuelos es estudiar el funcionamiento de las nuevas tecnologías en órbita, así como realizar varios experimentos. Incluso si tiene experiencia con X-37B y resuelve problemas militares, el cliente y el contratista no revelan dicha información.
En su forma actual, el producto Boeing X-37B es un avión cohete con una apariencia característica. Tiene un gran fuselaje y aviones de tamaño mediano. Motor de cohete usado; El control se lleva a cabo por automatización o por comandos desde el suelo. De acuerdo con los datos conocidos, se proporciona un compartimiento de carga en el fuselaje con una longitud de más de 2 my un diámetro de más de 1 m, que puede alojar hasta 900 kg de carga útil.
En este momento, un X-37B experimentado está en órbita y resuelve problemas. Cuando regresa a la tierra es desconocido. La información sobre el curso futuro del proyecto piloto tampoco se especifica. Aparentemente, los nuevos mensajes sobre el desarrollo más interesante aparecerán no antes del próximo aterrizaje del prototipo.
SpaceDev / Sierra Nevada Dream Chaser
Otra versión del plano orbital es la nave espacial SpaceDev Dream Chaser. Este proyecto se desarrolló a partir del año 2004 para participar en el programa Servicios Comerciales de Transporte Orbital de la NASA (COTS), pero no pudo pasar la primera etapa de selección. Sin embargo, la compañía de desarrollo pronto aceptó cooperar con United Launch Alliance, que estaba lista para ofrecer su vehículo de lanzamiento Atlas V. En 2008, SpaceDev se convirtió en parte de la corporación Sierra Nevada, y poco después recibió fondos adicionales para crear su órbita. la aeronave Más tarde, un acuerdo con Lockheed Martin apareció en la construcción conjunta de equipos experimentales.
Un experimentado orbital plano Dream Chaser. Fotos de la NASA
En octubre, el 2013, el prototipo de vuelo del Dream Chaser, se dejó caer de un portaaviones, después de lo cual cambió a un planificador de vuelo e hizo un aterrizaje horizontal. A pesar de la falla durante el aterrizaje, el prototipo confirmó las características calculadas. Posteriormente, se realizaron otras pruebas en las gradas. De acuerdo con sus resultados, el proyecto fue finalizado, y en 2016, comenzó la construcción de un prototipo para vuelos espaciales. A mediados del año pasado, la NASA, Sierra Nevada y ULA firmaron un acuerdo para realizar dos vuelos orbitales en 2020-21.
No hace mucho tiempo, los desarrolladores de la máquina Dream Chaser recibieron permiso para iniciarse al final de 2020. A diferencia de otros desarrollos modernos, la primera misión espacial de esta nave se llevará a cabo con una carga real. El barco deberá entregar ciertas cargas a la Estación Espacial Internacional.
En su forma actual, la nave espacial reutilizable Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser es un plano de aspecto característico que se parece a algunos diseños estadounidenses y extranjeros. La máquina tiene una longitud total de 9 my está equipada con un ala delta que abarca 7 M. Para la compatibilidad con los vehículos de lanzamiento existentes, se desarrollará un ala plegable en el futuro. La masa de despegue se determina a nivel de toneladas 11,34. El Dream Chaser podrá entregar toneladas de carga 5,5 a la ISS y regresar a la Tierra antes que las toneladas 2. El descenso de la órbita a la aeronave se asocia con menos congestión, lo cual se espera que sea útil para entregar algunos equipos. y muestras en experimentos separados.
SpaceX dragón
Por varias razones, la idea de un plano orbital actualmente no es muy popular entre los desarrolladores de la nueva tecnología espacial. Una nave espacial reutilizable de apariencia "tradicional", que se lanza en órbita con la ayuda de un vehículo de lanzamiento y regresa a la Tierra sin usar alas, ahora se considera más conveniente y ventajosa. El desarrollo más exitoso de este tipo es el producto Dragon de SpaceX.
Nave de carga SpaceX Dragon (misión CRS-1) cerca de la ISS. Fotos de la NASA
El proyecto Dragon se lanzó en 2006 y se realizó como parte del programa COTS. El objetivo del proyecto era crear una nave espacial con la posibilidad de lanzamientos y retornos repetidos. La primera versión del proyecto involucró la creación de un barco de transporte, y más tarde, en base a ello, se planeó desarrollar una modificación tripulada. Hasta la fecha, el Dragón en la versión del "camión" ha mostrado ciertos resultados, mientras que el éxito esperado de la versión tripulada de la nave cambia constantemente en el tiempo.
El primer lanzamiento de demostración de la nave de transporte Dragon tuvo lugar al final de 2010. Después de todas las mejoras requeridas, la NASA ordenó un lanzamiento completo de tal dispositivo para entregar carga a la Estación Espacial Internacional. 25 Mayo 2012 del año "Dragon" se acopló con éxito a la ISS. Posteriormente, se llevaron a cabo varios lanzamientos nuevos con la entrega de mercancías en órbita. La etapa más importante del programa fue el lanzamiento del 3 de junio del año. Primera vez en historias El programa se reinició la nave reparada. En diciembre, otra nave espacial, que ya volaba a la EEI, se fue al espacio. Con todas las pruebas hasta ahora, los productos Dragon han realizado vuelos 15.
En 2014, SpaceX anunció la prometedora nave espacial tripulada Dragon V2. Se argumentó que este dispositivo, que representa el desarrollo de un camión existente, podría entregar hasta siete cosmonautas en órbita o regresar a casa. También se informó que en el futuro el nuevo barco podría usarse para volar alrededor de la luna, incluso con turistas a bordo.
Como suele suceder con los proyectos SpaceX, el tiempo de implementación del proyecto Dragon V2 ha cambiado varias veces. Entonces, debido a los retrasos con el supuesto portador Falcon Heavy, la fecha de las primeras pruebas se trasladó al año 2018, y el primer vuelo tripulado avanzó gradualmente hacia el 2019. Finalmente, hace unas semanas, el desarrollador de la compañía anunció su intención de rechazar la certificación del nuevo "Dragón" para vuelos tripulados. En el futuro, se supone que tales tareas se resolverán con la ayuda del sistema BFR reutilizable, que aún no se ha creado.
El barco de transporte Dragon tiene una longitud total de 7,2 m con un diámetro de 3,66 M. El peso seco es 4,2 t. Es capaz de entregar una carga útil de 3,3 toneladas a la ISS y regresar a 2,5 toneladas de carga. Para acomodar ciertas cargas, se propone usar un compartimiento sellado con un volumen de metros cúbicos 11 y un volumen de cubo 14 sin presión. El compartimento sin sellado durante el descenso se descarga y se quema en la atmósfera, mientras que el segundo volumen de carga regresa a la Tierra y cae en un paracaídas. Para la corrección de la órbita, el dispositivo está equipado con motores tipo 18 Draco. La eficiencia de los sistemas es proporcionada por un par de paneles solares.
En el desarrollo de la versión tripulada del Dragón, se utilizaron ciertas unidades de la nave de transporte base. Al mismo tiempo, el compartimiento hermético tuvo que ser remodelado considerablemente para resolver nuevos problemas. También cambió algunos otros elementos de la nave.
Lockheed Martin Orion
En 2006, la NASA y Lockheed Martin acordaron crear una prometedora nave espacial reutilizable. El proyecto lleva el nombre de una de las constelaciones más brillantes: Orión. Al final de las décadas, después de la finalización de parte del trabajo, los líderes de los Estados Unidos ofrecieron abandonar este proyecto, pero luego de largas disputas se salvó. El trabajo fue continuado y hasta la fecha ha dado lugar a ciertos resultados.
Prometedor barco de orion a la vista del artista. Dibujo de la NASA
De acuerdo con el concepto original, la nave espacial Orion debía usarse en varias misiones. Con ello, se suponía que debía entregar carga y personas a la Estación Espacial Internacional. Habiendo recibido el equipo apropiado, podría ir a la luna. También se estudió la posibilidad de un vuelo a uno de los asteroides o incluso a Marte. Sin embargo, la solución de tales problemas se atribuyó a un futuro lejano.
De acuerdo con los planes de la última década, el primer lanzamiento de prueba de Orion se llevaría a cabo en 2013. En 2014, planearon lanzar con astronautas a bordo. El vuelo a la luna podría llevarse a cabo antes del final de la década. Posteriormente, se ajustó el horario. El primer vuelo no tripulado se transfirió al año 2014, y el lanzamiento con la tripulación, al 2017. Misiones lunares se trasladaron a los años veinte. Por ahora, los vuelos con la tripulación se han pospuesto para la próxima década.
5 Diciembre 2014 del año en que se realizó el primer lanzamiento de prueba de Orion. La nave con un simulador de carga útil fue lanzada en órbita por el vehículo de lanzamiento Delta IV. Unas horas después del comienzo, regresó a la Tierra y se derramó en un área determinada. Aún no se han realizado nuevos lanzamientos. Sin embargo, Lockheed-Martin y los especialistas de la NASA no se quedaron inactivos. En los últimos años, se han construido varios prototipos para realizar estas u otras pruebas en condiciones terrestres.
Hace apenas unas semanas, comenzó la construcción de la primera nave Orion para un vuelo tripulado. Su lanzamiento está previsto para el próximo año. La tarea de poner la nave en órbita se asignará al vehículo de lanzamiento espacial Space Launch System. La finalización del trabajo actual mostrará las perspectivas reales de todo el proyecto.
El proyecto Orion prevé la construcción de un barco con una longitud de aproximadamente 5 m y un diámetro de aproximadamente 3,3 m. Un rasgo característico de este dispositivo es un gran volumen interno. A pesar de la instalación de los equipos e instrumentos necesarios, un poco menos de 9 metros cúbicos de espacio libre permanece dentro del compartimiento hermético, adecuado para instalar varios dispositivos, incluidos los asientos de la tripulación. El barco podrá llevar a bordo hasta seis astronautas o cierta carga. La masa total de la nave se determina al nivel de 25,85 t.
Sistemas suborbitales
Actualmente, hay varios programas interesantes que no implican la eliminación de la carga útil en la órbita de la Tierra. Las posibles muestras de equipos de una serie de empresas estadounidenses solo podrán realizar vuelos suborbitales. Se supone que esta técnica se utiliza para algunas investigaciones o en el desarrollo del turismo espacial. Los nuevos proyectos de este tipo no se consideran en el contexto del desarrollo de un programa espacial en toda regla, pero son de interés.
SpaceShipTwo naves suborbitales bajo el ala de un avión de White Knight Two. Foto Virgen Galáctica / virgingalactic.com
Los proyectos SpaceShipOne y SpaceShipTwo de Scale Composites y Virgin Galactic ofrecen la construcción de un complejo que comprende un portaaviones y un avión orbital. Desde 2003, dos tipos de equipos han realizado un número significativo de vuelos de prueba, durante los cuales se desarrollaron varias características del diseño y los métodos de trabajo. Se espera que un barco SpaceShipTwo pueda llevar a bordo hasta seis pasajeros y elevarlos a una altura de al menos 100-150 km, es decir. por encima del límite inferior del espacio exterior. El despegue y el aterrizaje deben llevarse a cabo desde el aeropuerto "tradicional".
Desde mediados de la última década, Blue Origin ha estado trabajando en otra versión del sistema espacial suborbital. Ella propone realizar vuelos similares con la ayuda de un ligamento de un vehículo de lanzamiento y una nave como se utiliza en otros programas. Al mismo tiempo, tanto el cohete como el barco deben ser reutilizables. El complejo fue nombrado New Shepard. Con 2011, cohetes y barcos de un nuevo tipo realizan regularmente vuelos de prueba. Ya logré enviar una nave espacial a una altura de más de 110 km, así como garantizar el regreso seguro tanto de la nave como del vehículo de lanzamiento. En el futuro, el sistema New Shepard tendrá que convertirse en una de las novedades en el campo del turismo espacial.
Futuro reutilizable
Durante tres décadas, desde principios de los años ochenta del siglo pasado, el principal medio de transporte de personas y mercancías en órbita en el arsenal de la NASA ha sido el sistema de transporte espacial / Space Shuttle complex. Debido a la obsolescencia moral y física, así como a la imposibilidad de obtener todos los resultados deseados, se suspendió la operación de los Shuttles. Desde 2011, los Estados Unidos no tienen naves reutilizables viables. Además, siempre y cuando no tengan su propia nave espacial tripulada, como resultado, los astronautas tienen que volar en tecnología extranjera.
A pesar del cese de la operación del Sistema de Transporte Espacial, el programa espacial estadounidense no abandona la idea misma de una nave espacial reutilizable. Esta técnica sigue siendo de gran interés y puede usarse en una variedad de misiones. En este momento, la NASA y varias organizaciones comerciales están desarrollando varias naves espaciales prometedoras, tanto aviones orbitales como sistemas con cápsulas. En este momento, estos proyectos se encuentran en diferentes etapas y muestran diferentes éxitos. En un futuro muy próximo, a más tardar a principios de los años veinte, la mayoría de los nuevos desarrollos alcanzarán la etapa de prueba o vuelos completos, lo que permitirá reexaminar la situación y sacar nuevas conclusiones.
En los materiales de los sitios:
http://nasa.gov/
http://space.com/
http://globalsecurity.org/
https://washingtonpost.com/
http://boeing.com/
http://lockheedmartin.com/
http://spacex.com/
http://virgingalactic.com/
http://spacedev.com/
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