Голубая Луна (космический корабль)
Производитель | Голубое происхождение |
---|---|
Страна происхождения | Соединенные Штаты |
Оператор | НАСА , Blue Origin |
Приложения | Пилотируемая и роботизированная многоразовая посадка на Луну |
Технические характеристики | |
Тип космического корабля | Лунный посадочный модуль |
Стартовая масса | >45 т (99 000 фунтов) [1] |
Сухая масса | 16 т (35000 фунтов) [1] |
Грузоподъемность | 20 т (44000 фунтов) (грузовой вариант, многоразовый)30 т (66 000 фунтов) (грузовой вариант, в одну сторону) [2] |
Вместимость экипажа | 4 |
Режим | |
Дизайн жизни | 30 дней |
Размеры | |
Высота | 16 м (52 фута) [1] |
Производство | |
Статус | В разработке |
Производитель | Голубое происхождение |
---|---|
Страна происхождения | Соединенные Штаты |
Оператор | Голубое происхождение |
Приложения | Роботизированная посадка на Луну |
Технические характеристики | |
Тип космического корабля | Лунный посадочный модуль |
Грузоподъемность | 3,0 т (6600 фунтов) |
Производство | |
Статус | В разработке |
Blue Moon — это семейство лунных кораблей и связанной с ними инфраструктуры, предназначенных для доставки людей и грузов на Луну , разрабатываемых консорциумом во главе с Blue Origin и включающим Lockheed Martin , Draper , Boeing , Astrobotic и Honeybee Robotics . В разработке находятся две версии Blue Moon: автоматический спускаемый аппарат, который планируется приземлить на Луну в 2024 году, [3] [4] экипаж из четырех астронавтов а более крупный спускаемый аппарат планировал высадить на поверхность Луны для миссии НАСА «Артемида V» в 2029 году. [5]
Разработка меньшего по размеру беспилотного спускаемого аппарата началась в 2016 году и была публично представлена в 2017 году. Планируется, что он будет способен доставлять до 3,0 тонны (3,3 коротких тонны) полезной нагрузки на поверхность Луны. [6] Первоначально задуманный как способ получить опыт высадки на Луну и поддержать разработку технологий, МК 1 также продается независимо от МК2. Посадочный модуль был предложен для ряда предполагаемых ролей; Первоначальной целью была высадка на южном полюсе Луны , где предлагалось использовать серию посадок для доставки инфраструктуры для лунной базы. [3] [4] [7] «Голубая Луна» легла в основу части интегрированного спускаемого аппарата , предложения для участия в конкурсе на пилотируемый спускаемый аппарат, но не была выбрана для программы Artemis HLS . [8]
Человеческий посадочный модуль, получивший обозначение МК2, [2] был выбран НАСА в качестве победителя контракта на систему устойчивого развития лунной системы высадки человека в мае 2023 года. Это второй пилотируемый лунный модуль по контракту НАСА для программы Artemis HLS , наряду со Starship HLS . [9] Он предназначен для доставки на поверхность Луны до 4 астронавтов на срок до 30 суток в полностью многоразовой конфигурации, планируется также грузовой вариант. [2] Посадочный модуль предназначен для работы в паре с космическим буксиром Cislunar Transporter, который будет построен Lockheed Martin. [1] Цислунарный транспортер запускается в двух частях, буксире и танкере, на низкую околоземную орбиту перед дозаправкой Голубой Луны на лунной, почти прямолинейной гало орбите . [10] И MK2, и Cislunar Transporter будут оснащены тремя двигателями BE-7 , сжигающими жидкое водородное топливо и кислорода . жидкий окислитель [6] Они предназначены для использования новых разрабатываемых технологий управления криогенными жидкостями, в том числе для обеспечения долгосрочного хранения криогенного топлива на орбите . [11]
Описание
[ редактировать ]Несколько проектов космических кораблей включены в программу «Голубая Луна». К ним относятся посадочный модуль Mark 1, Mark 2 и Cislunar Transporter. Кроме того, в стадии разработки и испытаний находится жидкостный ракетный двигатель БЕ-7, который предназначен для использования на каждом из этих космических кораблей.
Марк 1
[ редактировать ]Blue Moon MK1, оснащенный одним двигателем BE-7, представляет собой автономный лунный посадочный модуль, который, как планируется, сможет доставлять и поддерживать грузы на поверхности Луны. Поскольку полезная нагрузка достигает 3,0 тонны (3,3 коротких тонны), предполагаемое использование MK1 включает доставку луноходов, а также «базовую станцию», которая будет служить энергетической и коммуникационной станцией для исследования Луны. [6] Демонстрация беспилотных технологий и миссии по снижению риска с использованием MK1 должны быть выполнены уже в 2024 и 2025 годах. [12] С 2023 года эти миссии дополнительно планируется провести не позднее 2026 года. [6] Бортовые компьютеры, авионика, система управления реакцией и энергосистема МК-1 должны быть такими же, как и на МК-2. [6]
Марк 2
[ редактировать ]Blue Moon MK2 должен доставить на Луну четырех астронавтов на срок до 30 дней, начиная с миссии NASA Artemis 5, запланированной на 2029 год. [13] Посадочный модуль Blue Moon должен быть способен совершать посадку на Луну с экипажем продолжительностью до 30 дней, в ожидании демонстрационного полета без экипажа, запланированного на 2027 год. [6] Этот беспилотный полет должен стать полной демонстрацией HLS-части миссии «Артемида-5», включая системы жизнеобеспечения посадочного модуля, в ходе которых посадочный модуль вернется на почти прямолинейную гало-орбиту после отрыва от поверхности Луны. [14] Планируется также вариант спускаемого аппарата, предназначенный для перевозки грузов, способный доставить на поверхность Луны полезную нагрузку до 20 т (44 000 фунтов) в многоразовой конфигурации или 30 т (66 000 фунтов) в одностороннем полете. . [1]
Технология, критически важная для работы Blue Moon, разрабатываемая Blue Origin, представляет собой механизм предотвращения выкипания топлива на солнечной энергии, предназначенный для обеспечения долгосрочного хранения жидкого кислорода и жидкого водорода при температурах всего 20 К (-253 ° C). -424 °F). [15] Такая система позволит космическому кораблю находиться на орбите или на поверхности Луны, потенциально обеспечивая постоянное присутствие на Луне или поддерживая ядерную тепловую двигательную установку . [16]
Blue Origin возглавит разработку посадочного модуля, который рассчитан на размещение в 7-метровом (23 футах) обтекателе полезной нагрузки ракеты -носителя New Glenn для запуска на борт ракеты. [6] [17] Astrobotic должна предоставить систему размещения грузов для Blue Moon, которая будет использоваться для крупных полезных грузов, таких как наземные обиталища или луноходы . [18] Boeing поставит стыковочную систему; Draper будет предоставлять технологии наведения, навигации и управления (GNC), а Honeybee Robotics будет отвечать за поставку систем доставки грузов. [18]
Цислунарный транспортер
[ редактировать ]Lockheed Martin спроектирует и будет эксплуатировать многоразовый космический буксир под названием Cislunar Transporter в рамках архитектуры Blue Moon. [19] Cislunar Transporter состоит из двух частей: буксира с тремя двигателями BE-7 и танкера, каждая из которых должна быть запущена на ракете-носителе New Glenn перед стыковкой в единое транспортное средство. После сборки этих компонентов транспортное средство должно заправляться верхними ступенями New Glenn, перекачивающими жидкий кислород и жидкий водород. Затем транспортник отправится на почти прямолинейную гало-орбиту, где он должен состыковаться с посадочным модулем «Голубая Луна» и заправить его топливом. Lockheed Martin предположила, что Cislunar Transporter также может использоваться для обслуживания других заказчиков. [6] Та же система нулевого испарения, предназначенная для Голубой Луны, также будет присутствовать на Транспортере. [6]
БЭ-7
[ редактировать ]Оба варианта Blue Moon, а также Cislunar Transporter будут оснащаться двигателем на жидком кислороде/жидком водороде BE-7, который в настоящее время находится в стадии разработки. [6] [20] [21] MK1 будет использовать один двигатель, тогда как остальные космические корабли будут использовать по три двигателя. [6] BE-7 сжигает свое топливо, выбранное отчасти потому, что его можно производить на поверхности Луны из лунного льда в цикле двойного детандера . [22] при этом каждое топливо проходит через двигатель, получая тепловую энергию, которая затем используется для вращения турбин, обеспечивая энергию для перекачки топлива в камеру сгорания. [23] Двигатель BE-7 рассчитан на максимальную тягу 44 кН (10 000 фунтов силы) и тягу при уменьшении газа до 8,9 кН (2 000 фунтов силы). [24] В дополнение к возможности «глубокого дросселирования», он также должен быть высокоэффективным, с высоким удельным импульсом и иметь возможность многократного перезапуска. [24] BE-7 изготавливается аддитивным способом . [25] при этом такие компоненты, как инжектор, изготавливаются аддитивным способом в виде одной детали. [26] Сопло с регенеративным охлаждением состоит из рубашки из никелевого суперсплава, припаянной в вакууме к медной гильзе и гидравлически сформированной в форме колокола сопла. [27]
История
[ редактировать ]Роботизированный космический корабль
[ редактировать ]Проектные работы над роботизированным лунным кораблем Blue Origin начались в 2016 году. [28] Посадочная платформа впервые была публично представлена в марте 2017 года. [29] [30] с грузоподъемностью, доставляемой на поверхность Луны, 4500 кг (10 000 фунтов). [29] Тогда предполагалось, что первая высадка на Луну состоится в 2020 году. [29] [3] В апреле 2017 года президент Blue Origin Роб Мейерсон заявил, что спускаемый аппарат может быть запущен с помощью нескольких ракет-носителей, включая New Glenn от Blue Origin , Atlas V НАСА , космическую систему запуска или ракету-носитель Vulcan . [31] [29] В интервью в мае 2018 года генеральный директор Blue Origin Джефф Безос указал, что Blue Origin построит Blue Moon самостоятельно, с частным финансированием, но что темпы проекта увеличатся, если с компанией станет партнером государственного космического агентства. Безос упомянул Космическую директиву 1 , которая ориентировала НАСА на выполнение лунных миссий, и свою поддержку концепции Лунной деревни , «предложения, выдвинутого Европейского космического агентства главой Яном Вернером о сотрудничестве между странами и компаниями для сотрудничества... в области лунных возможностей». [32]
В мае 2019 года компания Blue Origin представила макет посадочного модуля Blue Moon в конференц-центре Вашингтона, округ Колумбия , и опубликовала подробные характеристики автономного посадочного модуля, который планируется приземлить на Луну массой до 6,5 т (14 000 фунтов). [28] будет оснащен недавно представленным двигателем BE-7 . [28] [20] Также были представлены концепции Blue Moon, направленные на доставку пассажиров на Луну. [28] В июле того же года НАСА объявило, что Исследовательский центр Гленна и Космический центр Джонсона будут сотрудничать с Blue Origin для разработки системы питания на топливных элементах для спускаемого аппарата «Голубая Луна», чтобы позволить ему пережить двухнедельную лунную ночь . в течение этого времени солнечная энергия недоступна. [33]
Интегрированный спускаемый аппарат
[ редактировать ]В октябре 2019 года Национальная команда Blue Origin, Lockheed Martin , Northrop Grumman и Draper Laboratory объявили, что будут сотрудничать в создании предложения по « Системе приземления человека НАСА « » (HLS) для программы Артемида» . [34] Blue Origin должна была выступать в качестве основного подрядчика, а вариант его Blue Moon Lunar Lander служил ступенью спуска. Lockheed Martin построит взлетную ступень частично на основе капсулы экипажа «Орион» . Northrop Grumman построит переходную ступень на базе своего космического корабля Cygnus . Посадочный модуль планировалось запустить на ракете-носителе Blue Origin New Glenn . [34] В апреле 2020 года Blue Origin выиграла у НАСА контракт на проектирование на сумму 579 миллионов долларов США на разработку проекта пилотируемого лунного корабля для программы «Артемида» в течение 10-месячного периода в 2020–2021 годах. [35] [36] [37] Контрактные проектные работы начались в 2020 году и продолжались в 2021 году, когда НАСА должно было оценить, каким подрядчикам будут предложены контракты на первоначальные демонстрационные миссии, и выбрать фирмы для разработки и совершенствования систем лунных посадочных модулей. [35] [38] Целью ILV была высадка астронавтов НАСА на Луну уже в 2024 году. [36] [38] [35] после беспилотного демонстратора, который должен был приземлиться на Луну уже в 2023 году. [37] Спускаемый элемент ILV представлял собой вариант лунного посадочного модуля Blue Moon, над которым Blue Origin работала почти три года к началу 2020 года. [37] В конце годичной программы ILV не был выбран для дальнейшей разработки, вместо этого НАСА выбрало заявку SpaceX Starship HLS . [39] Хотя НАСА ранее заявляло, что желает закупить несколько систем приземления человека, оно выбрало только одну конструкцию посадочного модуля, ссылаясь на бюджетные ограничения. [40]
Пилотируемый посадочный модуль «Поддержка развития Луны»
[ редактировать ]Тендер и контракт НАСА
[ редактировать ]В мае 2023 года НАСА выбрало Blue Moon в качестве второго посадочного модуля, закупленного в рамках программы Artemis HLS в соответствии с Приложением P к контрактной структуре NextSTEP-2, также известной как «Устойчивое развитие Луны». [41] «Голубая луна» была предложена обновленной национальной командой, состав которой немного отличался от того, который разработал интегрированный спускаемый аппарат. [11] Общая стоимость контракта составила примерно 3,4 миллиарда долларов США; Blue Origin заявила, что сама предоставила как минимум такую же сумму финансирования проекту Blue Moon. [12] Blue Moon успешно боролась с Dynetics ALPACA за контракт ; НАСА заявило, что более низкая стоимость и технические преимущества Blue Moon привели к ее выбору. [14] Приложение P было открыто для торгов, за исключением SpaceX, которая получила аналогичный контракт по варианту B Приложения H к NextSTEP-2, как это предусмотрено первоначальным контрактом HLS. [42]
См. также
[ редактировать ]- Лунный модуль Аполлона
- Китайский пилотируемый лунный корабль (Ланьюэ)
- ЛК (космический корабль)
- Звездолет HLS
- Список проектов лунных кораблей с экипажем
- Лунный посадочный модуль
- Сравнение пилотируемых космических аппаратов
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и Фауст, Джефф (19 мая 2023 г.). «НАСА выбирает Blue Origin для разработки второго лунного корабля «Артемида»» . Космические новости . Проверено 19 мая 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с «НАСА снова смотрит в будущее, выбирая инновационный лунный посадочный модуль — Ars Technica» . 19 мая 2023 г. Проверено 19 мая 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с Хантер-Харт, Моника (7 апреля 2017 г.). «Blue Origin все еще собирается на Луну, даже если Марс моден» . inVerse.
- ^ Jump up to: а б Давенпорт, Кристиан (2 марта 2017 г.). «Эксклюзивный взгляд на план Джеффа Безоса по организации доставки наподобие Amazon для «будущего человеческого поселения» на Луне» . Вашингтон Пост .
- ^ Чанг, Кеннет (19 мая 2023 г.). «НАСА выбирает посадочный модуль Blue Moon компании Blue Origin для миссии Артемида V» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 19 мая 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Клотц, Ирен (17 июля 2023 г.). «Бизнес на Луне». Неделя авиации и космических технологий . стр. 32–35.
- ^ Бойл, Алан (20 мая 2017 г.). «Джефф Безос излагает свое видение города на Луне, полного роботов» . GeekWire.
- ^ Бетц, Эрик (05 апреля 2021 г.). «Голубая луна: вернет ли лунный корабль Джеффа Безоса астронавтов на Луну?» . Астрономический журнал . Проверено 18 июля 2023 г.
- ^ О'Ши, Клэр (19 мая 2023 г.). «НАСА выбирает Blue Origin в качестве второго поставщика лунного модуля «Артемида»» . НАСА . Проверено 19 мая 2023 г.
- ^ «Космический бизнес: Холодное хранение» . Кварц . 08.06.2023 . Проверено 9 июня 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Давенпорт, Кристиан (19 мая 2023 г.). «Компания Безоса Blue Origin выигрывает контракт НАСА на высадку астронавтов на Луну» . Вашингтон Пост . Проверено 19 мая 2023 г.
- ^ Jump up to: а б «Команда Blue Origin выигрывает второй контракт НАСА по HLS» . Проверено 20 мая 2023 г.
- ^ О'Ши, Клэр (19 мая 2023 г.). «НАСА выбирает Blue Origin в качестве второго поставщика лунного модуля «Артемида»» . НАСА . Проверено 24 мая 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Фауст, Джефф (19 мая 2023 г.). «Технические преимущества и низкая стоимость побудили НАСА выбрать посадочный модуль Blue Origin» . Космические новости . Проверено 20 мая 2023 г.
- ^ Давенпорт, Кристиан (19 мая 2023 г.). «Компания Безоса Blue Origin выигрывает контракт НАСА на высадку астронавтов на Луну» . Вашингтон Пост . ISSN 0190-8286 . Проверено 18 июля 2023 г.
- ^ «Космический обзор: модернизация лунного корабля» . www.thespacereview.com . Проверено 18 июля 2023 г.
- ^ «Blue Origin выбрана в качестве поставщика второго лунного корабля для Артемиды» . Инсайдер SpaceFlight . 19 мая 2023 г. Проверено 18 июля 2023 г.
- ^ Jump up to: а б «Астроботическая часть национальной команды Blue Origin заключила контракт на лунный посадочный модуль Artemis на сумму 3,4 миллиарда долларов» . www.cbsnews.com . 23 мая 2023 г. Проверено 23 мая 2023 г.
- ^ Фауст, Джефф (19 мая 2023 г.). «НАСА выбирает Blue Origin для разработки второго лунного корабля «Артемида»» . Космические новости . Проверено 20 мая 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Вице-президент по двигательной установке Blue Origin Бретт Александер , Blue Origin, Симпозиум Мемориала Вернера фон Брауна, 2019 г., 11 сентября 2019 г., по состоянию на 19 марта 2020 г.
- ^ «Джефф Безос представляет лунный посадочный модуль, который доставит астронавтов на Луну к 2024 году» . CNBC . 9 мая 2019 года . Проверено 10 мая 2019 г.
- ^ «Партнер AFRL и Blue Origin на испытательном полигоне для разработки двигателя для лунного корабля BE-7 - Исследовательская лаборатория ВВС» . afresearchlab.com . Проверено 18 июля 2023 г.
- ^ Ха Д, Ро ТС, Ха Х, Ли ХДж. Тенденции развития ракетных двигателей на жидком водороде (Часть 1: Характеристики и эксплуатация). Межд. Дж. Аэронавт. Космическая наука. 2023;24(1):131–45. дои: 10.1007/s42405-022-00519-7. Электронная публикация 2022 г., 29 августа. PMCID: PMC9421636.
- ^ Jump up to: а б «Испытания двигателя BE-7 компании Blue Origin еще раз демонстрируют возможность посадки на Луну» . Голубое происхождение . Проверено 18 июля 2023 г.
- ^ «БЭ-7» . Голубое происхождение . Проверено 18 июля 2023 г.
- ^ @blueorigin (18 апреля 2023 г.). «На фото изображены цельные форсунки BE-7, изготовленные методом аддитивного производства, в которых водород и кислород впрыскиваются в основную камеру сгорания. Экспортные ограничения не позволяют нам показывать коммерческую сторону форсунки» ( Твит ) – через Твиттер .
- ^ @blueorigin (18 апреля 2023 г.). «Здесь изображены кожухи из суперсплава на основе никеля, которые припаиваются в вакууме к медному вкладышу с прорезями BE-7 для завершения регенерационного сопла. Форма конуса гидравлически формируется в окончательный контур сопла с помощью показанного инструмента» ( Tweet ) – через Твиттер .
- ^ Jump up to: а б с д Груш, Лорен (9 мая 2019 г.). «Джефф Безос представляет макет лунного корабля Blue Moon компании Blue Origin» . Грань . Проверено 11 мая 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с д Морринг-младший, Фрэнк (3 марта 2017 г.). «Blue Origin разрабатывает лунный полярный посадочный модуль массой 10 000 фунтов» . Неделя авиации и космических технологий .
- ^ Беннетт, Джей (6 марта 2017 г.). «Blue Origin намекает на грузовой космический корабль для лунной базы» . Популярная механика .
- ^ Свартс, Филипп (6 апреля 2017 г.). «Blue Origin готова поддержать лунные миссии НАСА с помощью Blue Moon» . Космические новости .
- ^ Фауст, Джефф (29 мая 2018 г.). «Безос излагает видение лунного будущего Blue Origin» . Космические новости . Проверено 21 августа 2018 г.
- ^ «НАСА объявляет о партнерстве с промышленностью США в целях развития технологий Луны и Марса» (пресс-релиз). НАСА . 30 июля 2019 года . Проверено 30 июля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Груш, Лорен (22 октября 2019 г.). «Blue Origin Джеффа Безоса объединяется с космическими тяжеловесами для разработки пилотируемого лунного корабля» . Грань . Проверено 11 мая 2024 г.
- ^ Jump up to: а б с Поттер, Шон (30 апреля 2020 г.). «НАСА назвало компании, которые будут разрабатывать пилотируемые корабли для миссий Артемида» . НАСА . Проверено 12 июня 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Бургхардт, Томас (1 мая 2020 г.). «НАСА выбирает пилотируемые посадочные модули Blue Origin, Dynetics и SpaceX для Артемиды» . NASASpaceFlight.com . Проверено 12 июня 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с Кулурис, Джон (11 июня 2020 г.). Система высадки человека: возвращение сапог на Луну . Американское астрономическое общество . Событие происходит в 5:45–9:20 . Проверено 12 июня 2020 г. - через YouTube .
- ^ Jump up to: а б Бергер, Эрик (30 апреля 2020 г.). «НАСА заключает контракты на посадку на Луну с компаниями Blue Origin, Dynetics и Starship» . Арс Техника . Проверено 12 июня 2020 г.
- ^ Фауст, Джефф (16 апреля 2021 г.). «НАСА выбирает SpaceX для разработки пилотируемого лунного корабля» . Космические новости . Проверено 21 апреля 2021 г.
- ^ Бургхардт, Томас (20 апреля 2021 г.). «После того, как НАСА использует звездолет SpaceX для первой посадки Артемиды, агентство надеется на будущие транспортные средства» . Космические новости . Проверено 21 апреля 2021 г.
- ^ Махони, Эрин (23 марта 2021 г.). «Приложение P к NextSTEP: Система высадки человека, обеспечивающая развитие Луны» . НАСА . Проверено 23 мая 2023 г.
- ^ «НАСА представляет пересмотренный подход к будущим системам высадки человека на Луну» . Проверено 2 августа 2023 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Официальный сайт Голубой Луны
- Анимация Голубой Луны
- Blue Moon Презентация , Blue Origin, 9 мая 2019 г.