Мокрая мастерская
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( март 2010 г. ) |
— Мокрый цех космическая станция , изготовленная из отработанной жидкостной ракетной ступени . Такая ступень ракеты содержит два больших герметичных бака с топливом; Стало понятно, что резервуар большего размера можно переоборудовать в жилые помещения космической станции, а резервуар меньшего размера можно использовать для хранения отходов. Большая ступень ракеты достигнет низкой околоземной орбиты и подвергнется последующей модификации. Это сделало бы экономически эффективным повторное использование оборудования, которое в противном случае не имело бы дальнейшего применения, но модификация ступени ракеты на орбите может оказаться сложной и дорогостоящей. По состоянию на апрель 2024 г. [update], ни одна космическая станция с мокрым цехом не была построена или запущена.
Мокрый цех противопоставляется « сухому цеху », где пустая верхняя ступень перед запуском на земле оснащается жилой средой и другим оборудованием. Он не заполнен топливом; вместо этого ступень выводится на орбиту достаточно мощной ракетой. [1]
Программа приложений «Аполлона» 1960-х годов изучалась с использованием Сатурна V второй ступени S-II , а позже планировала использовать Сатурна IB вторую ступень S-IVB в качестве «мокрой мастерской», но отмена некоторых миссий по высадке на Луну программы «Аполлон» сделала двухэтапную программу. Сатурн-5 доступен для запуска станции, известной как Скайлэб, в качестве сухой мастерской S-IVB.
Концепции, заимствованные из Apollo
[ редактировать ]
Вернер фон Браун предложил концепцию мокрого цеха для запуска на Сатурне-5 . Его конструкция модифицировала вторую ступень S-II системы Сатурн V, чтобы ее можно было использовать в качестве жилого пространства после выхода на орбиту. Поскольку нижняя ступень S-IC Сатурна V не может достичь орбиты самостоятельно, S-II придется запустить, а затем выпустить оставшееся топливо, как только он достигнет орбиты. Для этого полы станции будут сделаны из открытой решетки, которая позволит топливу легко проходить к трубопроводам на дне резервуаров. Конструкция также имела удобные опоры для рук и ног.
Поскольку для достижения орбиты потребуется вся топливная загрузка, дополнительное оборудование жизнеобеспечения не могло храниться внутри S-II во время запуска. В конструкции фон Брауна все это вспомогательное оборудование помещалось в большой цилиндрический носитель, который должен был размещаться на вершине ступени S-II вместо обычно размещаемого там S-IVB . После выхода на орбиту и вентиляции откроется большой люк доступа в верхней части водородного бака S-II. Цилиндрический грузовой модуль затем будет гидравлически вставлен в резервуар через это отверстие, запечатан, а затем в резервуаре будет восстановлено давление, чтобы образовать большое жилое пространство. Электроэнергия будет обеспечиваться солнечными батареями, расположенными снаружи S-II.
В 1960-е годы, когда миссия «Аполлон» перешла от разработки к запуску, ряд групп внутри НАСА изучали эпоху после «Аполлона». Было предложено множество идей по продолжению использования существующего оборудования Saturn, и некоторые из них были собраны под названием «Apollo X», которое стало Программой приложений Apollo (AAP). К тому времени, когда AAP начала получать финансирование, линии Saturn V планировалось закрыть после того, как было произведено достаточно Saturn V только для миссий на Луну. Однако в тот же период орбитальные испытания систем «Аполлон» проходили гораздо лучше, чем ожидалось, и ряд предложенных миссий по обкатанию отпал. В результате осталось небольшое количество пусковых установок Saturn IB , доступных для использования.
Блок Сатурна IB состоял из двух ступеней: ракеты-носителя и ступени S-IVB наверху, обе из которых необходимо было запустить, чтобы выйти на орбиту. Сцену S-IVB можно было модифицировать аналогично первоначальным предложениям фон Брауна, сделав станцию меньшего размера, но вполне пригодную для использования. В этом случае оборудование будет размещено наверху S-IVB в месте, обычно отведенном для лунного модуля , но отсутствие большого порта доступа означало, что оно должно было оставаться там, а не вставляться в резервуар. В этом направлении была проведена значительная проектная работа.
Когда более поздние миссии «Аполлон» были отменены (с 18 по 20), стал доступен запас «Сатурна V». К этому времени над системой, созданной на основе S-IV, было проделано так много работы, что вместо этого они решили продолжить в том же духе. «Сатурн-5» на первых двух ступенях выдал достаточный импульс , чтобы вывести на орбиту всю наземную станцию, а конструкция использовалась как Скайлэба «сухая мастерская» .
Еще одним проектом, включающим мокрую мастерскую на базе Аполлона, был предлагаемый пилотируемый облет Венеры .
Концепции, основанные на шаттле
[ редактировать ]Также были изучены несколько аналогичных модификаций космического корабля «Шаттл » внешнего бака (ET) . Во время запуска инопланетянин разогнался примерно до 98% орбитальной скорости, прежде чем его сбросили и намеренно развернули, чтобы увеличить сопротивление. В ряде предложений предлагалось держать инопланетянин прикрепленным к шаттлу на протяжении всего пути на орбите, стравливая оставшееся топливо через главные двигатели космического шаттла , которые были бы «оставлены открытыми». Одно такое испытание было запланировано, но было отменено после того, как космического корабля «Челленджер» катастрофа в 1986 году резко изменила правила безопасности.
Инопланетянин предоставил бы огромное рабочее пространство, и одна из основных проблем, связанных с различными проектами мокрых мастерских, заключается в том, что со всем этим делать. Кислородный баллон, меньший из двух баллонов внутри инопланетянина, сам по себе был намного больше, чем вся космическая станция «Свобода» . Кроме того, доступ внутрь был возможен через «люки», использовавшиеся для осмотра во время строительства, но не было ясно, можно ли было поместить в резервуар реалистичное количество строительных материалов после достижения орбиты. Тем не менее, проблема изучалась неоднократно.
Похожая концепция, «Кормовой грузовой авианосец», была изучена Мартином Мариеттой в 1984 году. Она состояла из большого цилиндрического грузового контейнера, прикрепленного болтами к нижней части инопланетянина, который имел тот же объем, что и грузовой отсек орбитального корабля космического корабля «Шаттл», но иметь возможность перевозить более широкие и объемные грузы. Та же базовая компоновка была использована в качестве основы для проекта станции кратковременного действия. Хотя станция и не является мокрым цехом в общепринятом понимании, она размещается на баке с топливом и, следовательно, в некоторой степени связана с ней.
Концепции, основанные на системе космического запуска
[ редактировать ]Подрядчик НАСА Брэнд Гриффин предложил Управлению перспективных концепций Центра космических полетов имени Маршалла построить станцию из отработанного водородного топливного бака системы космического запуска , которая будет размещена в точке Лагранжа Земля-Луна L2 и названа Skylab II в честь оригинальный Скайлэб. [2]
Применение коммерческой космической станции
[ редактировать ]NanoRacks , после заключения контракта с НАСА и получения награды NextSTEP Phase II, в настоящее время разрабатывает свою концепцию Independent-1 (теперь переименованную в Ixion), которая превратит отработанные ракетные баки в жилую зону.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Космический полет: Скайлэб» . Centennialofflight.net . Проверено 26 марта 2010 г.
- ^ Хаммондс, Маркус (14 апреля 2013 г.). «Скайлэб II: Жизнь за темной стороной Луны» . Новости Дискавери . ООО «Дискавери Коммуникейшнс» . Проверено 15 апреля 2013 г.
