Надувная космическая среда обитания
Надувные или расширяемые среды обитания представляют собой герметичные палаточные конструкции, способные поддерживать жизнь в космическом пространстве, внутренний объем которых увеличивается после запуска. Их часто предлагалось использовать в космических целях, чтобы обеспечить больший объем жизненного пространства для данной массы.
Первый официальный проект и производство надувной космической среды обитания был осуществлен в 1961 году, когда космической станции разработала проект компания Goodyear (хотя эта конструкция никогда не летала). [ 1 ] В предложении, опубликованном в 1989 году подразделением человеческих систем Космического центра Джонсона, предусматривался сферический лунный аванпост диаметром 16 метров (52 фута) , который был частично похоронен в поверхности Луны .
был предложен надувной модуль под названием TransHab ( портманто Trans Habitation Для Международной космической станции ) . [ 2 ] а позже частная компания Bigelow Aerospace возродила эту конструкцию для использования в ряде потенциальных гражданских и коммерческих приложений. [ 3 ] [ 4 ]
Строительство
[ редактировать ]Строительство надувной космической среды обитания определяется целями ее проектирования. Однако распространенные элементы включают в себя переплетенные слои очень прочных материалов, таких как кевлар и майлар, вокруг гибкой воздушной камеры , которая используется для удержания атмосферы . Форма модуля поддерживается за счет разницы давлений между внутренней атмосферой и внешним вакуумом . Надувные модули Bigelow Aerospace имеют внутренний сердечник, обеспечивающий структурную поддержку во время запуска на орбиту .
Текущие исследования
[ редактировать ]В настоящее время основные направления исследований проводятся компаниями Sierra Space и NASA . НАСА в настоящее время изучает надувные лунные базы с обитаемой на поверхности планеты средой обитания и шлюзовой камерой. [ 5 ] которая находится на ранней стадии прототипа и имеет концептуальные предложения по использованию космических структур с расширяемыми технологиями в окололунных и межпланетных пилотируемых исследовательских космических кораблях. [ 6 ]
Разработка Bigelow Aerospace
[ редактировать ]С момента своего основания в 1998 году и до закрытия в 2020 году Bigelow Aerospace проводила новаторские исследования и разработки в координации с НАСА в области надувных космических сред обитания. В 2021 году была основана компания Sierra Space , которая продолжила разработку надувных космических сред обитания в партнерстве с НАСА.
Bigelow — расширяемый модуль активности
[ редактировать ]Расширяемый модуль активности Бигелоу (BEAM) — экспериментальный расширяемый модуль космической станции , разработанный ныне несуществующей компанией Bigelow Aerospace по контракту с НАСА для испытаний в качестве временного модуля на Международной космической станции (МКС) с 2016 по 2020 год. прибыл на МКС 10 апреля 2016 г. [ 7 ] был пришвартован к станции 16 апреля, расширен и опрессован 28 мая 2016 года.
Бигелоу — коммерческая космическая станция
[ редактировать ], Коммерческая космическая станция нового поколения «Бигелоу» состоящая из двух типов расширяемых модулей космического обитания, была анонсирована в середине 2010 года. [ 8 ] Первоначальное строительство станции было объявлено на 2014/2015 год и должно было состоять из двух Sundancer модулей и одного модуля B330 . [ 9 ] Бигелоу публично продемонстрировал конфигурации конструкции космической станции, включающие до девяти модулей B330, содержащих 100 000 куб футов (2800 м 2 ). 3 ) жилой площади [ 10 ] В 2011 году B330 находился на стадии окончательного проектирования, и строительство уже началось. Бигелоу начал публично называть первоначальную конфигурацию — два модуля Sundancer и один модуль B330 — «космическим комплексом Альфа» в октябре 2010 года. [ 11 ]
В марте 2020 года Bigelow уволила всех 88 своих сотрудников. По состоянию на январь 2024 г. [update] компания остается бездействующей и в настоящее время считается несуществующей. [ 12 ] [ 13 ] В апреле 2021 года была основана компания Sierra Space , которая продолжила разработку надувных космических сред обитания, как это ее предшественница Bigelow Aerospace делала ранее .
Многоцелевой корабль НАСА для космических исследований
[ редактировать ]В начале 2011 года НАСА выдвинуло концептуальное предложение по пилотируемому космическому транспортному средству длительного действия, которое включает в себя с искусственной гравитацией, космическую среду обитания предназначенную для улучшения здоровья экипажа численностью до шести человек в миссиях продолжительностью до двух лет. перегрузки, получившая название «Многоцелевой корабль для космических исследований» (MMSEV), частичной с торическим кольцом Центрифуга будет использовать как стандартную металлическую раму, так и надувные конструкции космического корабля и будет обеспечивать перегрузку от 0,11 до 0,69 G (1,0791–6,7689 м / с). 2 или 3,540–22,208 футов/с 2 ). [ 6 ] [ 14 ]
С MMSEV связана демонстрация центрифуги на МКС , предложенная в 2011 году в качестве демонстрационного проекта в рамках подготовки к окончательному проектированию более крупной космической среды обитания с торовой центрифугой для многоцелевого космического исследовательского корабля. Конструкция будет иметь внешний диаметр 30 футов (9,1 м) с внутренним диаметром поперечного сечения кольца 30 дюймов (760 мм) и обеспечивать от 0,08 до 0,51 G (0,7848–5,0031 м/с). 2 или 2,575–16,414 фута/с 2 ). Эта испытательная и оценочная центрифуга может стать спальным модулем для экипажа МКС. [ 6 ]
Sierra Space- LIFE Habitat
[ редактировать ]
LIFE (Большая интегрированная гибкая среда или Большая надувная тканевая среда) — это надувная космическая среда обитания, разрабатываемая в настоящее время компанией Sierra Space . [ 15 ] [ 16 ] Предлагаемая коммерческая космическая станция «Орбитальный риф» включает в себя несколько сред обитания LIFE.
Лунная поверхность обитания
[ редактировать ]
Lunar Surface Habitat — это надувная среда обитания, предложенная НАСА для программы Артемида .
Надувная среда обитания Lockheed Martin
[ редактировать ]Lockheed Martin разрабатывает надувную среду обитания. [ 17 ] [ 18 ] первым предполагаемым применением которого стал основной модуль космической станции Starlab . Однако этот модуль был отменен и заменен жестким модулем, разработанным Airbus.
Надувная среда обитания Max Space
[ редактировать ]Стартап Max Space разрабатывает надувную среду обитания. [ 19 ] [ 20 ]
Преимущества
[ редактировать ]- При прочих равных условиях аэродинамическая нагрузка, которой подвергается любое транспортное средство при движении через атмосферу, увеличивается пропорционально квадрату его диаметра. Следовательно, диаметр ракеты-носителя должен быть минимальным, чтобы обеспечить достаточно безопасный и экономичный подъем через нижние слои атмосферы. Напротив, транспортное средство, предназначенное для передвижения в вакууме, может быть спроектировано без учета аэродинамики. Поскольку диаметр среды обитания не ограничен строго диаметром стартового (и, при желании, возвращаемого) аппарата(ов), надувные лодки могут иметь больший объем жилого пространства при заданной массе.
- Некоторые конструкции обеспечивают более высокую устойчивость к космическому мусору . Например, B330 обеспечивает баллистическую защиту , превосходящую традиционные конструкции алюминиевого корпуса. [ 21 ]
- Некоторые конструкции обеспечивают более высокий уровень защиты от радиации. Например, B330 обеспечивает радиационную защиту , эквивалентную или лучшую, чем Международная космическая станция , «и существенно снижает опасное воздействие вторичной радиации ». [ 21 ]
Опыт полетов
[ редактировать ]В 1965 году в миссии «Восход-2» использовался надувной шлюзовой шлюз для первого в истории выхода в открытый космос .
По состоянию на 2019 год единственными конструкциями, которые летали в космосе, были Genesis I , Genesis II и расширяемый модуль активности Bigelow от Bigelow Aerospace .
См. также
[ редактировать ]- Планетарная поверхность
- Суровые миссии человека на Марс
- Колонизация Луны
- Категория:Среда обитания человека
- Человеческий форпост (искусственно созданная контролируемая среда обитания человека)
- Эксперимент с надувной антенной
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «ГПН-2003-00106 - Концепция надувной станции» . Архивировано из оригинала 6 февраля 2012 г.
- ^ Ким Дисмукес (куратор) (27 июня 2003 г.). «Концепция ТрансХаба» . НАСА.gov . Архивировано из оригинала 27 июня 2006 г. Проверено 10 июня 2007 г.
- ↑ Каникулы в космосе не за горами , статья New Scientist (4 сентября 2004 г.)
- ^ [1] , статья BBC (23 июля 2010 г.)
- ^ «НАСА: Кемпинг на Луне станет незабываемым опытом» . Архивировано из оригинала 22 декабря 2018 г. Проверено 7 января 2008 г.
- ^ Jump up to: а б с NAUTILUS-X: Многоцелевой космический исследовательский аппарат. Архивировано 4 марта 2011 г. в Wayback Machine , Марк Л. Холдерман, Коллоквиум «Будущее в космических операциях (FISO)» , 26 января 2011 г., по состоянию на 31 января 2011 г.
- ^ Перлман, Роберт (10 апреля 2016 г.). «SpaceX Dragon прибыл на космическую станцию и доставил прототип надувной комнаты» . Space.com . Проверено 11 апреля 2016 г.
- ↑ Bigelow Aerospace — Коммерческие космические станции нового поколения: строительство орбитального комплекса. Архивировано 10 июля 2010 г. в Wayback Machine , Bigelow Aerospace, по состоянию на 15 июля 2010 г.
- ^ Бигелоу, продающий надувные космические станции [ постоянная мертвая ссылка ] , Aviation Week , 06 мая 2010 г., по состоянию на 30 октября 2010 г.
- ^ Bigelow Aerospace демонстрирует большую и более плохую космическую недвижимость , Popular Mechanics , 28 октября 2010 г., по состоянию на 30 октября 2010 г.
- ↑ Бигелоу по-прежнему мыслит масштабно , The Space Review , 1 ноября 2010 г., по состоянию на 2 ноября 2010 г.
- ^ Фауст, Джефф (23 марта 2020 г.). «Bigelow Aerospace увольняет весь персонал» . Космические новости . Проверено 2 декабря 2023 г.
- ^ Трансатлантическое совместное предприятие стремится построить новую «международную» космическую станцию ARSTechnica. Стивен Кларк. 3 августа 2023 г. По состоянию на 27 января 2024 г.
- ^ НАСА NAUTILUS-X: многоцелевой исследовательский корабль включает центрифугу, которая будет испытана на МКС. Архивировано 25 февраля 2011 г. на Wayback Machine , RLV и Space Transport News , 28 января 2011 г., по состоянию на 31 января 2011 г.
- ^ «LIFE Habitat (Большая интегрированная гибкая среда) | Космическая станция | Sierra Space» .
- ^ Сьерра-Невада добивается прогресса в создании надувной среды обитания LIFE для лунных и марсианских миссий.
- ^ Джош Диннер (10 июля 2023 г.). «Бум! Посмотрите, как во время испытаний взрывается надувная космическая среда обитания (видео)» . Space.com .
- ^ Джим Виноски (22 сентября 2023 г.). «Надувные космические комплексы Lockheed Martin нацелены на Луну и за ее пределы» . Форбс .
- ^ Джефф Фауст (9 апреля 2024 г.). «Max Space объявляет о планах по созданию надувных модулей космической станции» . Космические новости .
- ^ Девин Колдьюи (27 июля 2024 г.). «Max Space заново изобретает расширяемую среду обитания в духе 17-го века, запуск которой запланирован на 2026 год» . ТехКранч .
- ^ Jump up to: а б Bigelow Aerospace — Коммерческие космические станции следующего поколения: BA 330. Архивировано 13 декабря 2010 г. в Wayback Machine , Bigelow Aerospace, 2010, по состоянию на 11 января 2011 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]