"Comerciantes privados" en el espacio
25 en mayo, alrededor de las seis de la tarde, hora de Moscú, se produjo el primer acoplamiento de la Estación Espacial Internacional y SpaceX Dragon, una nave espacial desarrollada por una empresa privada. Este evento fue la causa de la masa de elogios y las suposiciones más osadas sobre el futuro de la exploración espacial mundial. Según la mayoría de los expertos y aficionados de este campo de la actividad humana, atraer las finanzas privadas y los esfuerzos a la astronáutica le dará un excelente ímpetu. Cabe señalar que tales fabricaciones han estado caminando alrededor del mundo durante diez años, si no más. Pero fue el lanzamiento del camión Dragón en órbita seguido del acoplamiento que se convirtió en el evento que convirtió conjeturas simples en versiones muy realistas. A la luz de tal cambio en las actitudes, podemos esperar la finalización exitosa de otros proyectos comerciales en el campo de la astronáutica.
SpaceShipOne
El primer proyecto privado de una nave espacial llamada SpaceShipOne fue creado por Scaled Compositer LLS desde finales de los años noventa. El desarrollo de este dispositivo para vuelos suborbitales fue, entre otros, participar en el concurso Ansari X-Prize. Para obtener este último, el dispositivo tuvo que realizar dos vuelos suborbitales en dos semanas y regresar a la Tierra.
Debido a las peculiaridades del vuelo propuesto, SpaceShipOne recibió una apariencia distintiva. Aerodinámicamente, es un avión sin cola con quillas verticales transportadas. Al mismo tiempo, a diferencia de la abrumadora mayoría de los otros sin cola, hay un plumaje horizontal en las quillas. Este hecho en un momento trajo mucha emoción a las personas que intentaron encajar a SpaceShipOne en la clasificación existente de diseños. Un motor de cohete híbrido especialmente diseñado fue colocado en el fuselaje trasero. Las pequeñas dimensiones y los requisitos para el RDG han llevado a la búsqueda de un nuevo combustible no estándar. Como resultado, se eligió el par de combustible polibutadieno - óxido nítrico. El bloque de polibutadieno está ubicado en la cámara de combustión, y cuando se arranca el motor, se suministra un oxidante a la cámara.
Además de la inusual planta de energía de la nave, el curso de su vuelo también es interesante. El despegue de una pista convencional de longitud suficiente se realiza utilizando un avión WhiteKnight especialmente diseñado. El plano del diseño original eleva la nave espacial a una altura de 14 kilómetros, después de lo cual hay un desacoplamiento. Luego, SpaceshipOne, volando por inercia, va al ángulo de ataque requerido y su piloto arranca el motor. En un minuto, con un pequeño motor de cohete híbrido, se obtiene un empuje del orden de 7500 kgf. Durante la aceleración, el aparato suborbital alcanza una velocidad ligeramente mayor que M = 3, que claramente no es suficiente para entrar en órbita. Sin embargo, después de apagar el motor a una altitud de aproximadamente 50, los kilómetros de velocidad del vehículo son suficientes para continuar el vuelo a lo largo de una trayectoria balística. Por inercia, SpaceShipOne se eleva a la altitud máxima de vuelo, aproximadamente 100 kilómetros, donde hay tres minutos. Después de que la velocidad de la nave es insuficiente para continuar en el espacio, comienza el descenso. Curiosamente, al comienzo de un descenso, la parte trasera de las alas del vehículo, junto con las quillas y los estabilizadores montados en ella, se eleva en un ángulo considerable. Esto se hace para aumentar la resistencia del aire y reducir la velocidad de descenso. A una altitud de 17 kilómetros, las alas vuelven a su posición original y SpaceShipOne planea aterrizar en el aeródromo.
El primer vuelo de prueba del aparato suborbital tuvo lugar el 20 de mayo del año 2003. Luego, WhiteKnight elevó el prototipo a una altura de más de 14 kilómetros. Un año más tarde, se llevaron a cabo más de dos vuelos tripulados, que llevaron a los creadores del proyecto a la merecida gloria y al premio de la Fundación X-Prize. 29 El piloto de 2004 de septiembre M. Melville llevó a un SpaceShipOne experimentado a una altitud de 102,93 kilómetros. Apenas cinco días después, el piloto B. Binnie realizó el segundo ascenso válido al espacio, alcanzando los kilómetros 112. Para dos vuelos suborbitales tripulados dentro de dos semanas (en realidad uno), Scaled Compositer LLS recibió una prima de diez millones de dólares.
Nave espacial dos
El proyecto SpaceShip One fue ciertamente exitoso y exitoso. Pero solo tres asientos en la cabina hicieron muy dudosas las perspectivas comerciales de este proyecto. Fue necesario revisar significativamente el diseño para llevar la capacidad de carga del barco a un aspecto más exitoso. Para hacer esto, casi inmediatamente después de recibir el premio Ansari X-Prize, Scaled Compositer LLS lanzó un nuevo proyecto: SpaceShipTwo (SS2).
Por diseño, la segunda versión de Space Thorn es en cierta medida similar a la primera. Sin embargo, los nuevos requisitos de capacidad no pueden afectar el diseño. Entonces, tuve que cambiar el tamaño del fuselaje, reorganizarlo y cambiar la ubicación del ala. A diferencia del Highplane SpaceShipOne, el SS2 es un plano bajo: su ala está unida a la parte inferior del fuselaje. Esto se hizo para mejorar el rendimiento de vuelo en las capas densas de la atmósfera y mejorar la estabilidad térmica durante el descenso. Finalmente, se modificó la forma de las quillas y los estabilizadores. Con respecto al sistema de levantamiento de las alas, este método de reducción de la velocidad de descenso resultó ser completamente exitoso y aceptable para su uso en el nuevo proyecto. Lo mismo sucedió con el tipo de sistema de propulsión, aunque el cambio en los parámetros de masa y dimensionales del aparato condujo al desarrollo de un nuevo GRD.
El procedimiento de vuelo para SpaceShipTwo es generalmente similar al proceso de la primera versión del dispositivo. La única diferencia está en el tipo de aeronave de transporte: la WhiteKnight II fue desarrollada para el SS2, que tiene un diseño de fuselaje diferente y nuevos motores de turborreactores. Según la construcción principal del proyecto B. Rutan, SS2 puede elevarse a una altitud de hasta 300 kilómetros, aunque en la práctica estos datos aún no se han confirmado.
Las pruebas de varias subrutinas del proyecto SpaceShipTwo distaban de ser simples. Así, el nuevo diseño del dispositivo necesitaba, entre otras cosas, una nueva protección térmica. Pero el trabajo más difícil relacionado con el nuevo motor híbrido más potencia. 26 Julio 2007 en el Centro de Pruebas del Aeropuerto de Mojave durante la prueba del motor ocurrió una tragedia. El tanque con 4,5 toneladas de oxidante no pudo soportar la presión y explotó. Fragmentos de metal dispersos mataron a tres personas y tres más resultaron heridas de diversos grados de gravedad. Afortunadamente, los heridos recibieron la asistencia necesaria a tiempo y pudieron regresar a la vida activa en unas pocas semanas.
El primer vuelo de prueba del primer prototipo SS2, que recibió su propio nombre VSS Enterprise, tuvo lugar en 22 March 2010. Como en el caso de la primera nave espacial, durante este vuelo, un barco experimentado fue atracado todo el tiempo al portaaviones. Los siguientes meses se gastaron en transportes no tripulados e inspección de todos los sistemas a bordo. A mediados de julio del mismo año, el SS2 voló por primera vez con la tripulación a bordo. Dos pilotos volvieron a verificar el funcionamiento de los sistemas de comunicación, navegación y control. Tres meses después, se llevó a cabo el primer destacamento de la Empresa, seguido de un descenso de planificación. Debido a algunas razones financieras y técnicas, el primer vuelo suborbital planeado para el año 2011 con la intersección del límite inferior del espacio no tuvo lugar. Además, el otoño pasado fue necesario suspender temporalmente los vuelos de prueba por un período indefinido. Actualmente, está previsto reanudar las pruebas este verano.
Por razones obvias, es demasiado pronto para hablar sobre las perspectivas comerciales de SpaceShipTwo. Las pruebas aún no se han completado y el dispositivo nunca ha estado en el espacio. Pero ahora la administración de la compañía de desarrollo afirma que en un futuro próximo se construirán cinco SS2 y dos WhiteKnight II. Además, en 2009, Scaled Compositer LLS ofreció reservar asientos para vuelos turísticos. Para el boleto solicitado 200 miles de dólares estadounidenses. Sin embargo, incluso tres años después del inicio de la grabación de los clientes, el primero de ellos no pudo subir al espacio exterior.
SpaceX dragón
Más exitoso que el SS2 fue el proyecto SpaceX Dragon. Sin embargo, a diferencia de los programas de la compañía Scaled Compositer LLS, se creó con el apoyo de la NASA. Además, tiene otros objetivos. A diferencia de una nave espacial puramente turística, el "Dragón" es un vehículo de retorno diseñado para entregar la carga útil a las estaciones espaciales.
Son las características de la aplicación las que causaron la apariencia característica y la división constructiva del aparato Dragon. Consta de dos partes: un aparato cilíndrico: carga y carga en forma de cono truncado. Dentro de la nave hay un volumen sellado en metros cúbicos 14 y otro 10 no tiene protección contra fugas de aire. El aparato se coloca en órbita utilizando el vehículo de lanzamiento Falcon-9.
El primer vuelo de prueba del "Dragón" tuvo lugar en diciembre 8 2010. El vehículo de lanzamiento despegó del sitio de lanzamiento del Centro Kennedy y puso el dispositivo en órbita. Dragón hizo dos órbitas alrededor de la Tierra y descendió. El aterrizaje de la cápsula de descenso ocurrió en el Océano Pacífico, no lejos de la costa estadounidense. Un año y medio después, en mayo de 2012, se llevó a cabo el primer lanzamiento de Dragon en toda regla. El aparato puesto en órbita se acercó con éxito a la ISS y se acopló a él. Cabe destacar que de las posibles seis toneladas de carga útil, el Dragón entregó solo kilogramos 520 a la ISS. Los gerentes de proyecto atribuyen esta diferencia de peso a la necesidad de una verificación adicional de los sistemas y la falta de voluntad para arriesgar una carga pesada de gran importancia. Dragón traído a la ISS, como se les llama, elementos opcionales.
En un futuro próximo, SpaceX pretende completar la recepción de todos los documentos necesarios para la operación del barco. Después de eso, será posible lanzar una operación comercial completa. Aunque, como dicen en SpaceX, la primera vez su creación trabajará exclusivamente en la entrega de carga a la ISS. En un futuro más lejano, un Dragón Rojo tripulado se creará sobre la base del "Dragón", diseñado para un vuelo a Marte. Pero el desarrollo de esta opción aún está en su infancia.
CST-100
Además de las pequeñas empresas, la creación de naves espaciales comerciales y gigantes aviación industria. Desde 2009, Boeing ha estado trabajando en el proyecto CST-100. En el invierno de 2010, la NASA se unió al desarrollo del proyecto, aunque su participación es para ayudar en la investigación y asumir una pequeña parte de la financiación. El objetivo del proyecto CST-100 es crear una nueva nave espacial para poner en órbita bienes y personas. En el futuro, un aparato capaz de lanzar a siete personas al espacio debería convertirse, en cierta medida, en el sucesor de los transbordadores.
Por razones obvias, los detalles técnicos del proyecto aún son en gran parte desconocidos. Sin embargo, los especialistas de Boeing ya han publicado algunos matices de la aparición de la futura nave espacial. Con una masa total de aproximadamente 10 toneladas y un diámetro de casco de hasta 4,5, se enviará a la órbita utilizando un vehículo de lanzamiento Atlas V. Se planea que el descenso se realice utilizando la misma metodología utilizada para el descenso del Dragón o la Soyuz rusa. Sobre la base de CST-100, se planea crear varios dispositivos para diversos propósitos, diseñados para llevar carga y personas al espacio.
Actualmente se están probando varios sistemas y componentes de la futura nave. El primer vuelo de CST-100 está programado para el año 2015. En total para el año 15 se supone que debe hacer tres aperturas. Durante el primero, el vehículo se pondrá en órbita automáticamente. Luego, el segundo barco no tripulado participará en las muestras del sistema de rescate, y solo en el tercer vuelo a bordo del CST-100 habrá personas. El uso comercial de la nueva nave espacial se lanzará solo en el año 2016, sujeto a la ausencia de problemas graves durante las pruebas.
Tycho Brahe
Todos los proyectos descritos anteriormente tienen una característica común. Están desarrollados por organizaciones bastante grandes. Al final resultó que, para participar en la carrera espacial de proyectos privados, la empresa no necesariamente tiene que ser así. Por lo tanto, la oficina de diseño de Copenhagen Suborbitals está formada por solo dos personas: Christian von Bengtson y Peter Madsen. Son asistidos por entusiastas de 17 que participan en el ensamblaje de todos los componentes del proyecto. El programa espacial "Tycho Brahe" lleva el nombre del astrónomo danés del Renacimiento. El objetivo del proyecto astrónomo es construir un cohete y un complejo espacial para vuelos suborbitales.
El complejo de Tycho Brahe consiste en un lanzacohetes, junto con el cohete de refuerzo HEAT-1X y una cápsula de MSC (MicroSpaceCraft). El cohete con un motor híbrido tiene un tamaño inusual para esta clase de tecnología. Por lo tanto, el diámetro del HEAT-1X tiene un diámetro de solo 25 pulgadas (centímetro 64). No es difícil adivinar que la cápsula habitable también se fabrica en pequeñas dimensiones. La cápsula de MSC es un tubo sellado con una nariz de vidrio. Tal como fue concebido por los diseñadores, la cápsula debe mostrarse a una altura del orden de 100 kilómetros utilizando un cohete. En la etapa final del vuelo, el cohete y la cápsula se ponen en movimiento a lo largo de una trayectoria balística. Se supone que el descenso se realiza con la ayuda de frenos aerodinámicos, un paracaídas y una serie de otros equipos. Debido a las pequeñas dimensiones del vehículo de descenso, existen serias dudas sobre la viabilidad de un descenso seguro.
El primer lanzamiento de un cohete con un simulador humano de tamaño masivo estaba programado para septiembre 5 2010. Unas horas antes de la hora señalada, fue cancelada. Durante uno de los últimos controles de los sistemas, resultó que había problemas con el calentamiento de la válvula de suministro del oxidante. Debido a los detalles específicos del proyecto, el calentamiento de esta parte se debía llevar a cabo con la ayuda de un secador de casa ordinario, incluso uno potente. Las mejoras se prolongaron hasta principios de junio del año pasado. Pero incluso entonces hubo problemas, esta vez con el sistema de encendido. Afortunadamente, se corrigió rápidamente y el 3 de junio, el cohete HEAT-1X finalmente levantó el MSC en el aire. De acuerdo con el plan de vuelo, se suponía que el cohete se elevaría a una altura de aproximadamente 2,8 kilómetro y luego restablecería el carenado y el módulo MSC. Este último debía descender en paracaídas. La salida a la altura calculada y el disparo del módulo con un maniquí tuvieron éxito. Pero las líneas de paracaídas del aterrizaje se enredaron. El aparato cayó en el mar Báltico.
Después de la primera prueba, el personal de Copenhagen Suborbitals llegó a la conclusión de que se necesitaban muchas mejoras. En realidad, esto es exactamente lo que están haciendo las dos docenas de entusiastas ahora. Tycho Brahe parece tener muchos inconvenientes. Esta suposición se apoya en el hecho de que un año después del primer vuelo no muy exitoso del complejo, los autores del proyecto no tienen prisa por compartir información sobre la fecha del próximo lanzamiento. Obviamente, un grupo de ciudadanos emprendedores todavía no pueden recordar sus diseños. Sin embargo, en la actualidad, Tycho Brahe es el único proyecto espacial privado europeo que al menos ha alcanzado la etapa de prueba.
En los materiales de los sitios:
http://scaled.com/
http://spacex.com/
http://boeing.com/
http://copenhagensuborbitals.com/
información