Ares V
 | В этой статье о ракете указана полезная нагрузка , но не указаны высота или наклонение орбиты , что сильно влияет на грузоподъемность. |
 Впечатление художника от Ares V во время твердотопливного ракетного ускорителя отделения | |
| Функция | Грузовая ракета-носитель |
|---|---|
| Страна происхождения | Соединенные Штаты |
| Размер | |
| Высота | 116 м (381 фут) или 109 м (358 футов) |
| Диаметр | 10 м (33 фута) или 8,4 м (28 футов) |
| Масса | 3700000 кг (8200000 фунтов) вариант RS-68 [1] |
| Этапы | 2 |
| Емкость | |
| Полезная нагрузка на LEO | |
| Масса | 188 000 кг (414 000 фунтов) [2] |
| Полезная нагрузка для TLI | |
| Масса | 71 100 кг (156 700 фунтов) или 60 600 кг (133 600 фунтов) |
| История запуска | |
| Статус | Отменено с октября 2010 г. |
| Запуск сайтов | (было бы) Стартовый комплекс 39А Космического центра Кеннеди |
| Усилители — 5- или 5,5-сегментные SRB на базе Shuttle. | |
| Питаться от | 2 твердых |
| Порох | APCP (сплошной) |
| Первый этап | |
| Пустая масса | 140 000 кг (310 000 фунтов) |
| Полная масса | 1914000 кг (4220000 фунтов) |
| Питаться от | 5 или 6 RS-68 Б [3] или 5 ССМЕ (РС-25) |
| Максимальная тяга | 8350 кН (1880000 фунтов силы ) или 10350 кН (2330000 фунтов силы ) в верхних слоях атмосферы (для RS-25) 18 822 кН (4 231 000 фунтов силы ) (для RS-68) |
| Порох | ЛХ 2 / ЛОКС |
| Второй этап – Этап ухода с Земли. | |
| Питаться от | 1 или 2 J-2X |
| Порох | ЛХ 2 / ЛОКС |
«Арес V» (ранее известный как грузовая ракета-носитель или CaLV ) был запланированным компонентом грузового запуска отмененной программы НАСА «Созвездие » , которая должна была заменить космический шаттл после его вывода из эксплуатации в 2011 году. Планировалось, что «Арес V» также будет перевозить припасы для присутствие человека на Марсе . [4] Арес V и меньший Арес I были названы в честь Ареса , греческого бога войны.
«Арес-5» должен был запустить этап отправления с Земли и лунный посадочный модуль «Альтаир» для возвращения НАСА на Луну , которое было запланировано на 2019 год. [5] Он также мог бы служить основной пусковой установкой для миссий за пределами системы Земля-Луна, включая конечную цель программы - полет экипажа на Марс. Беспилотный «Арес V» будет дополнять меньшую по , предназначенную для запуска человека размеру ракету «Арес I» , для запуска космического корабля «Орион» на 4–6 человек . Обе ракеты, считавшиеся более безопасными, чем нынешний «Спейс Шаттл», должны были использовать технологии, разработанные для программы «Аполлон» , программы «Шаттл» и программы Delta IV EELV . [6] Однако программа «Созвездие», включавшая «Арес V» и «Арес I», была отменена в октябре 2010 года Законом о разрешении НАСА от 2010 года . В сентябре 2011 года НАСА описало Систему космического запуска как новое средство исследования человеком за пределами орбиты Земли. [7] в то время как коммерческие космические компании будут обеспечивать доступ на низкую околоземную орбиту как для грузов, так и для астронавтов.
Разработка
[ редактировать ]Ранние концепции
[ редактировать ]В книге 1996 года «Дело о Марсе » автор Роберт Зубрин обсуждал возможную будущую тяжелую ракету-носитель под названием «Арес» . В книге ракета должна была состоять из внешнего бака космического корабля "Шаттл", оснащенного четырьмя главными двигателями космического корабля "Шаттл" (SSME), и второй ступени, оснащенной двигателем RL-10 . Одно заметное отличие в работе Зубрина и соавт. Конструкция заключалась в том, что SSME находились на небольшом малолитражном летательном аппарате с боковой установкой. Эта конструкция должна была позволить «Аресу» летать, используя существующую инфраструктуру космических шаттлов. [8]
Созвездие
[ редактировать ]«Арес V» должен был стать компонентом запуска грузового корабля программы «Созвездие» . В отличие от « Сатурна-5» и «Спейс-Шаттла» , где экипаж и груз запускались вместе на одной ракете, проект «Созвездие» планировал использовать две отдельные ракеты-носители, «Арес I» и «Арес V», для экипажа и груза соответственно. Такая конфигурация позволила бы оптимизировать две ракеты-носители для выполнения их соответствующих задач. Таким образом, Constellation объединила режим встречи на лунной орбите, используемый Аполлоном, с режимом встречи на околоземной орбите , предложенным доктором Вернером фон Брауном (наряду с предложением «Прямого восхождения») на ранних этапах планирования Аполлона.
Разработкой ракеты и ее ступени отлета от Земли руководил Центр космических полетов имени Маршалла НАСА . НАСА Исследовательский центр Эймса отвечал за интегрированную систему управления здоровьем Ares V и за разработку кожуха ее полезной нагрузки. Исследовательский центр Гленна руководил разработкой ступени спуска на Луну, а также силовой системы Ares V, системы управления вектором тяги и кожуха полезной нагрузки. Исследовательский центр Лэнгли сыграл ведущую роль в исследовании аэродинамики Ареса V. [9]
В 2007 году НАСА объявило, что Alliant Techsystems будет подрядчиком SRB как «Ареса I», так и «Ареса V». [10]
Дальнейшие роли
[ редактировать ]Хотя «Арес V» был средне- и долгосрочным проектом, НАСА планировало использовать его подъемные возможности в ряде проектов. [11] по образцу прежней программы приложений Apollo .
Одним из предложений было построить передовой космический телескоп с большой апертурой размером от 8 до 16 метров. [12] быть помещен в точку Солнца/Земли L2 . Это будет значительное увеличение размеров и характеристик по сравнению с космическим телескопом «Хаббл» , и ожидалось, что корабль «Арес V» доставит его к месту назначения за один запуск. [ нужна ссылка ] Будущие миссии «Арес-5» также могли бы служить экономически эффективной массовой транспортировкой строительных материалов для будущих космических кораблей и миссий , доставляя сырье , например, в лунный док . [ нужна ссылка ]
В мае 2010 года НАСА запланировало летные демонстрации оборудования Ares V вместе с оборудованием Ares I после запланированного предстоящего испытания Ares IX Prime первой ступени пятисегментного SRB Ares I. Несколько полетов были внесены в список испытательных полетов «Heavy Lift» для испытаний первой ступени Ares V одновременно с верхней ступенью Ares I, прикрепленной к верхней части первой ступени Ares V. Это сэкономит время и деньги и позволит избежать разрыва между тестированием оборудования Ares I и Ares V при ограниченном финансировании. [13]
Отмена
[ редактировать ]Комиссия Августина пришла к выводу, что «в соответствии с профилем финансирования на 2010 финансовый год, по оценкам комитета, Ares V не будет доступен до конца 2020-х годов». [14] Даже если бы НАСА получило увеличение финансирования на 3 миллиарда долларов и МКС была бы выведена из эксплуатации в 2015 году, комитет все равно считал, что «Арес-5» не будет готов до середины 2020-х годов. [15]
1 февраля 2010 года президент Барак Обама объявил о предложении отменить программу Constellation, вступающую в силу с бюджетом США на 2011 финансовый год. [16] но позже объявил об изменениях в предложении в своей важной речи по космической политике в Космическом центре Кеннеди 15 апреля 2010 года. В октябре 2010 года Закон о разрешении НАСА 2010 года , который отменил Constellation. был подписан [17] Однако предыдущее законодательство сохраняло силу контрактов Constellation до тех пор, пока в 2011 году не был принят новый законопроект о финансировании. [18] [19] В соответствии с предыдущими законодательными обязательствами после отмены программы до марта 2011 года подрядчикам надлежало выплатить 500 миллионов долларов. [20]
Преемник
[ редактировать ] | Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( февраль 2020 г. ) |
Преемником семейства ракет Ares является Space Launch System , более универсальная машина, предназначенная для запуска как экипажа, так и груза, аналогичная концепции Ares IV. Диапазон полезной нагрузки на НОО в различных вариантах составляет 95–130 тонн. SLS похож на более ранние конструкции Ares V тем, что в нем используется удлиненный внешний бак длиной 8,4 метра и питается от четырех RS-25 . В первоначальных проектах SLS использовалась та же ступень отправления с Земли, но разработка была приостановлена, и ее место заняла верхняя ступень разведки 4-RL-10 . Оба автомобиля используют одни и те же 5-сегментные SRB, хотя SLS не восстанавливает их. В рамках программы «Артемида» корабль доставит на Луну экипаж космического корабля «Орион», а также логистическое оборудование и грузы для наземных миссий. Они встретятся с отдельным лунным кораблем, либо пристыкованным к Лунным вратам , лунной орбитальной станции, либо свободно полетят на лунной орбите . Версия SLS Block 1B способна выполнять профили сближения на орбите Луны, такие как «Арес V», сближения на лунной орбите, такие как то, что в настоящее время преследует НАСА, и интегрированные лунные миссии, такие как миссии «Аполлон» с использованием «Сатурна-5», который был предложен в соответствии с новым законопроектом Палаты представителей. [21] [22] [23] [24] [25]
Дизайн
[ редактировать ]«Арес V» был задуман как тяжелая ракета-носитель для отправки крупного оборудования и материалов на Луну или для отправки грузов за пределы околоземной орбиты для поддержания там человеческого присутствия. [3] Ares V был спроектирован как трехступенчатая ракета: первая и вторая ступени, которые сгорают вместе, должны были использовать как твердотопливную, так и жидкостную двигательную установку, а верхняя ступень обеспечивала необходимую тягу для отправки оборудования и основных компонентов за пределы низкой околоземной орбиты и на траекторию к Луне.
Ares V прошел предварительную экспертизу проекта по итогам Комиссии Августина 2009 года. [26] Как и «Спейс шаттл», корабль «Арес» должен был использовать пару твердотопливных ракетных ускорителей первой ступени, которые сгорали одновременно с жидкотопливной основной ступенью. Твердотопливный ракетный ускоритель на Аресе V сначала задумывался как улучшенная версия твердотопливного ракетного ускорителя космического корабля "Шаттл" , но с пятью или пятью с половиной сегментами вместо четырех сегментов, используемых в космическом корабле "Шаттл". [3] [27] [28] Основная ступень на жидком топливе должна была быть заимствована из внешнего бака космического корабля "Шаттл" и использовать либо пять или шесть двигателей RS-68 B, прикрепленных к днищу нового бака диаметром 10 м, либо пять SSME, прикрепленных к днищу бака диаметром 10 м. удлиненная версия внешнего бака космического корабля "Шаттл" длиной 8,4 м. Он должен был работать на жидком кислороде ( LOX ) и жидком водороде ( LH2 ). [29]
Верхняя ступень, созданная на основе верхней ступени S-IVB, используемой на ракетах Saturn IB и Saturn V , получила название Stage Departure Stage (EDS). EDS будет оснащен ракетным двигателем J-2X , созданным на базе Apollo, который также должен был использоваться на жидкостной верхней ступени ракеты- Ares I. носителя EDS должна была использоваться для вывода лунного посадочного модуля «Альтаир» на его начальную околоземную «парковочную» орбиту для последующего возврата на космический корабль «Орион» , а затем доставить «Альтаир» и «Орион» на Луну. [3] EDS также могла бы использоваться для вывода крупных полезных грузов на низкую околоземную орбиту, а также для вывода больших беспилотных космических кораблей на траектории за пределами системы Земля-Луна.
Ares V был спроектирован так, чтобы иметь полезную нагрузку более 414 000 фунтов (188 метрических тонн ) на низкую околоземную орбиту (LEO) и 157 000 фунтов (71 метрическую тонну) на Луну. [3] По завершении строительства «Арес-5» станет самой мощной ракетой из когда-либо созданных, подняв на орбиту больше, чем даже американский «Сатурн-5», неудавшаяся советская Н-1 для отмененного советского «Лунного выстрела » и успешная советско-российская ракета-носитель «Энергия» , разработанная для «Буран» шаттла . . [30] Помимо своей лунной роли, [3] он также мог бы поддержать экспедицию Ориона с экипажем к околоземному астероиду и мог бы доставить 8-16-метрового преемника космического телескопа Хаббла к точке Солнце -Земля L 2 .
Производные
[ редактировать ]Арес IV
[ редактировать ]Концепция Ares IV сочетает в себе верхнюю ступень Ares I поверх Ares V. [31] В частности, аппарат будет состоять из жидкостной основной ступени конструкции Ares V, двух пятисегментных твердотопливных ракетных ускорителей и жидкостной верхней ступени от 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 от 90 420 фунтов (41 000 кг) до 240 миль (390 км) для прямого транслунного впрыска. [32]
НАСА рассматривало возможность использования Ares IV для оценки профилей высокоскоростного входа капсулы Орион в атмосферу в 2007 году. [33] НАСА запланировало летные демонстрации оборудования Ares I и Ares V в конфигурациях «Heavy Lift», начиная с 2013 года. Испытательные полеты «Heavy Lift» должны были проверить первую ступень Ares V одновременно с верхней ступенью Ares I, прикрепленной сверху к сэкономить и время, и деньги. Более поздние конфигурации испытательной машины Heavy Lift аналогичны машине Ares IV. [34]
Ares V Lite
[ редактировать ]Ares V Lite был альтернативной ракетой-носителем для программы НАСА «Созвездие», предложенной Комиссией Августина . Ares V Lite представлял собой уменьшенную версию Ares V. [35] [36] Он должен был использовать пять двигателей RS-68 и два пятисегментных SRB и иметь полезную нагрузку на околоземной орбите примерно 140 метрических тонн (309 000 фунтов). [37] В случае выбора Ares V Lite заменил бы Ares V и Ares I. ракеты-носители Одна версия Ares V Lite должна была представлять собой грузовой подъемник, такой как Ares V, а вторая версия должна была перевозить астронавтов на космическом корабле Орион. [37]
В художественной литературе
[ редактировать ]В фильме 2013 года «Звездный путь во тьму » настольная модель ракеты «Арес V» была украшена кабинетом адмирала Александра Маркуса как часть его коллекции космических полетов. [38]
См. также
[ редактировать ]- Сравнение орбитальных стартовых систем
- Система космического запуска, преемница системы «Арес», аналогичная по конструкции.
- носитель ПРЯМАЯ ракета-
- Тяжелая ракета-носитель на базе шаттла
- Магнум (ракета) - концепция проекта ракеты НАСА Boeing для возвращения на Луну, изучавшаяся в период с 1996 по 2004 год, с двигателем RS-68 и жидкостными ракетными ускорителями обратного хода.
Ссылки
[ редактировать ]
Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .
- ^ «Арес V и RS-68B» (PDF) . НАСА. Декабрь 2008 года . Проверено 5 ноября 2022 г.
- ^ «Заключительный отчет HSF: В поисках программы пилотируемых космических полетов, достойной великой нации» , октябрь 2009 г., Обзор Комитета по планам пилотируемых космических полетов США , стр. 65-66.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Обзор: Грузовая ракета-носитель Ares V. НАСА. Проверено 30 сентября 2008 г.
- ^ Рех, Ким; Спилкер, Том; Эллиотт, Джон; Балинт, Тибор; Донахью, Бен; Маккормик, Дэйв; Смит, Дэвид Б.; Тандон, Сунил; Вудкок, Гордон. «Арес V: Применение к научным исследованиям Солнечной системы» . Публикация JPL 08-3 . Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 23 марта 2012 года . Проверено 13 сентября 2011 г.
- ^ Хэндлин, Дэниел (11 октября 2006 г.). «НАСА запускает Орион-13 для возвращения на Луну» . НАСА SpaceFlight.com . Проверено 19 октября 2016 г.
- ^ «НАСА – Пилотируемая ракета-носитель «Арес I»» . НАСА . 29 апреля 2009 года. Архивировано из оригинала 4 мая 2009 года . Проверено 13 мая 2009 г.
- ^ НАСА объявляет о разработке новой системы исследования глубокого космоса . Nasa.gov (29 сентября 2011 г.). Проверено 7 июня 2012 г.
- ^ Зубрин, Роберт и Рихард Вагнер. Дело о Марсе , с. 61сс. Свободная пресса, 1996. ISBN 978-0684835501 .
- ^ НАСА распределяет роли полевого центра для «Ареса-5», лунного модуля . SPACE.com
- ^ НАСА заключает контракт на первый этап разработки ракет Ares . НАСА.gov. Проверено 7 июня 2012 г.
- ^ «Мыслить масштабно о космических телескопах» . НАСА.
- ^ «Где будет астрономия через 35 лет?». Журнал Astronomy, август 2008 г.
- ^ Бергин, Крис. «Предложен амбициозный план испытательного полета Ares для демонстрации HLV» . nasaspaceflight.com, 10 мая 2010 г.
- ^ Комитет Августина 2009, с. 60.
- ^ Комитет Августина 2009, с. 86.
- ^ НАСА.gov
- ^ «Президент Обама подписывает закон о новом видении космических исследований США» . Space.com, 11 октября 2010 г.
- ^ «Созвездие мертво, но кусочки живут». Архивировано 11 ноября 2011 года в Wayback Machine . Неделя авиации , 26 октября 2010 г.
- ^ «НАСА застряло в подвешенном состоянии, когда к власти приходит новый Конгресс» . Space.com, 7 января 2011 г.
- ^ «Ракета НАСА «Арес» мертва, но Конгресс позволяет вам заплатить за нее еще 500 миллионов долларов» . Орландо Сентинел, 26 декабря 2010 г.
- ^ Мохон, Ли (21 января 2015 г.). «Космическая система запуска» . НАСА . Проверено 4 февраля 2020 г.
- ^ Аллотт, Дэниел (3 февраля 2020 г.). «Комиссия Палаты представителей предлагает НАСА законопроект, согласно которому лунная база будет отменена, а может и нет» . Холм . Проверено 4 февраля 2020 г.
- ^ «cNASA выбирает верхнюю ступень разведки – Поиск в Google» . www.google.com . Проверено 4 февраля 2020 г.
- ^ Смит, Рич (5 января 2020 г.). «Новый план Boeing по высадке на Луну очень похож на план SpaceX» . Пестрый дурак . Проверено 4 февраля 2020 г.
- ^ «Информационный бюллетень по твердотопливному ракетному ускорителю SLS» (PDF) .
- ^ «Болден направляет специальную группу MSFC для оценки альтернатив HLV» . Nasaspaceflight.com (21 октября 2009 г.). Проверено 7 июня 2012 г.
- ^ «Исследование выявило шестисегментный ускоритель RS-68 и 5,5 сегментов для Ares V» . NASAspaceflight.com. 15 июня 2008 г.
- ^ «НАСА нужен больший Арес V». Архивировано 21 мая 2011 года в Wayback Machine . Неделя авиации и космических технологий, 27 февраля 2008 г.
- ^ «Возвращение в SSME – Арес V проходит оценку потенциального перехода» . NASAspaceflight.com. 15 июня 2008 г.
- ^ Крич, Стив и Фил Самралл. «Арес V: Совершенствование новых возможностей по подъему тяжелых грузов» . НАСА.
- ^ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «НАСА изучает ранний выстрел на Луну для новой космической капсулы» . Space.com . Проверено 11 февраля 2008 г.
- ^ Роб Коппингер (2 января 2007 г.). «НАСА незаметно формирует бюджет для лунной ракеты-носителя «Арес IV» с целью испытательного полета в 2017 году» . Рейс Интернешнл .
- ^ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «НАСА изучает ранний выстрел на Луну для новой космической капсулы» . Space.com . Проверено 26 января 2007 г.
- ^ Бергин, Крис. «Предложен амбициозный план испытательного полета Ares для демонстрации HLV» . Nasaspaceflight.com, 10 мая 2010 г.
- ^ Коппингер, Роб. «Будет ли Созвездие жить дальше?» . Flight International, 11 августа 2009 г.
- ^ Мадригал, Алексис. «Бал пилотируемых космических полетов при дворе Обамы» . Wired, 22 октября 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Комитет Августина 2009, стр. 38, 64–67, 80.
- ^ «СТИД: История моделей звездных полетов» . Архивировано из оригинала 30 декабря 2013 года . Проверено 28 декабря 2013 г.
- Августинский комитет. «Обзор Комитета США по планам пилотируемых космических полетов, заключительный отчет» . НАСА, октябрь 2009 г.
