Транспортное средство на базе шаттла
Транспортные средства на основе шаттлов ( SDV ) — это космические ракеты-носители и космические корабли , в которых используются компоненты, технологии и инфраструктура, первоначально разработанные для программы «Спейс шаттл» . [1]
В конце 1980-х и начале 1990-х годов НАСА официально изучало грузовой корабль «Шаттл-С» , который мог бы дополнить пилотируемый «Спейс шаттл». В 2005 году НАСА разрабатывало ракеты-носители «Арес I» и «Арес V» , частично основанные на сильно модифицированных компонентах «Шаттла», для исследования Луны и Марса . [2] [3] Агентство также изучило третью такую машину — Ares IV . [4]
После отмены предыдущих программ НАСА начало разработку системы космического запуска (SLS) в 2011 году. SLS — это сверхтяжелая одноразовая ракета-носитель . Его основная ступень конструктивно и визуально похожа на внешний бак космического корабля "Шаттл" . При каждом запуске SLS повторно используются и расходуются четыре предварительно запущенных двигателя RS-25D, снятые с космических шаттлов. SLS также использует пару твердотопливных ракетных ускорителей, заимствованных из твердотопливного ракетного ускорителя космического корабля "Шаттл" . Первый SLS был доставлен в Космический центр Кеннеди в 2021 году для миссии Artemis 1 . По состоянию на ноябрь 2022 г. [update]Этот SLS был доставлен на стартовый комплекс 39B Космического центра Кеннеди для нескольких попыток запуска и, наконец, был запущен 16 ноября 2022 года. [5]
Концепции
[ редактировать ]Концепции SDV были предложены еще до того, как сам «Спейс Шаттл» начал летать. [6]
Шаттл-С
[ редактировать ]«Шаттл-С» представлял собой исследование НАСА по превращению стартовой установки космического корабля «Шаттл» в специальную беспилотную грузовую пусковую установку. и Внешний бак космического корабля "Шаттл" твердотопливные ракетные ускорители (SRB) космического корабля "Шаттл" будут объединены с грузовым модулем вместо орбитального корабля "Шаттл", включая двигатели РС-25 . В период с 1984 по 1995 год исследовались различные концепции Shuttle-C. [7] [8]
Национальная стартовая система
[ редактировать ]Национальная система запуска (или Новая система запуска) представляла собой исследование, санкционированное в 1991 году президентом Джорджем Бушем-старшим для определения альтернатив космическому шаттлу для доступа на околоземную орбиту. [9] Вскоре после этого НАСА попросило Lockheed Missiles and Space , McDonnell Douglas и TRW провести десятимесячное исследование. [10]
Была предложена серия ракет-носителей, основанная на предлагаемом жидкотопливном ракетном двигателе Space Transportation Main Engine (STME) . STME должен был стать упрощенной одноразовой версией главного двигателя космического корабля "Шаттл" (SSME). [11] [12] NLS-1 был самым большим из трех предложенных аппаратов, и он должен был использовать модифицированный внешний бак космического корабля "Шаттл" в качестве основной ступени . Резервуар должен был подавать жидкий кислород и жидкий водород в четыре STME, прикрепленных к нижней части резервуара. Полезная нагрузка или вторая ступень помещались бы на основной ступени, а два съемных твердотопливных ракетных ускорителя космического корабля "Шаттл" были бы установлены по бокам основной ступени, как на "Шаттле". [11] Иллюстрации того периода показывают, что рассматривались ракеты гораздо большего размера, чем NLS-1, с использованием нескольких основных ступеней NLS-1. [13] [14]
Программа Созвездие
[ редактировать ]
Одной из основных целей программы «Созвездие» была разработка космических кораблей и ракет-носителей для замены космических кораблей «Шаттл» . НАСА уже приступило к проектированию двух ускорителей, « Арес I» и «Арес V» , когда программа была создана. [15] «Арес I» был разработан с единственной целью — вывести экипажи миссий на орбиту, в то время как «Арес V» должен был использоваться для запуска другого оборудования, которое требовало большей грузоподъемности, чем обеспечивала ракета-носитель «Арес I». [16]
Арес я
[ редактировать ]Ares I — ракета-носитель для экипажа , которая разрабатывалась НАСА в рамках программы Constellation . [17] Имя «Арес» относится к греческому божеству Аресу , которое отождествляется с римским богом Марсом . [18] Первоначально Ares I был известен как «Экипажная ракета-носитель» (CLV). [19]
НАСА планировало использовать «Арес I» для запуска «Ориона» , космического корабля , предназначенного для пилотируемых космических полетов НАСА после вывода из эксплуатации космического корабля «Шаттл» в 2011 году. «Арес I» должен был дополнить более крупный беспилотный «Арес V» , который был грузовой ракетой-носителем для «Созвездия». НАСА выбрало проекты Ares из-за их ожидаемой общей безопасности, надежности и экономической эффективности. [20] Однако программа «Созвездие», включая «Арес I», была отменена президентом США Бараком Обамой в октябре 2010 года после принятия им в 2010 году законопроекта о разрешении НАСА. [21]
Ares V
[ редактировать ]«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 выхода на пенсию 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. [18]
«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. [22] 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 размеру , рассчитанную на человека, 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 . [20] Однако программа «Созвездие», включая «Арес V», была отменена президентом США Бараком Обамой в октябре 2010 года после принятия им в 2010 году законопроекта о разрешении НАСА.
Арес IV
[ редактировать ]Концепция Ares IV сочетает в себе верхнюю ступень Ares I поверх Ares V. [23] 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. [24]
НАСА рассматривало возможность использования Ares IV для оценки профилей высокоскоростного входа капсулы Орион в атмосферу в 2007 году. [25] 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. [26]
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. [27] [28] Он должен был использовать пять двигателей RS-68 и два пятисегментных SRB и иметь полезную нагрузку на околоземной орбите примерно 140 тонн (310 000 фунтов). [29] 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. [29]
Транспортное средство НАСА с боковой установкой
[ редактировать ]Тяжелая ракета-носитель на базе шаттла (HLV) представляла собой альтернативную сверхтяжелую ракету-носитель для программы NASA Constellation . Впервые он был представлен Комиссии Августина 17 июня 2009 года. [30]
Основанный на концепции «Шаттл-С» , которая была предметом различных исследований с 1980-х годов, HLV представлял собой SDLV, который предлагал заменить крылатый орбитальный аппарат из пакета космического корабля «Шаттл» боковым носителем полезной нагрузки. ( Внешний бак космического корабля ET) и твердотопливные ракетные ускорители космического корабля (SRB) остались бы прежними.
Юпитер
[ редактировать ]Семейство сверхтяжелых ракет-носителей «Юпитер» было частью предложенной DIRECT архитектуры ракеты-носителя Shuttle. Он должен был стать альтернативой Ares I и Ares V. ракетам [31]
Основные выгоды прогнозировались от повторного использования как можно большего количества оборудования и средств программы «Спейс Шаттл» , включая экономию средств, опыт работы с существующим оборудованием и сохранение рабочей силы. [31]
Система космического запуска
[ редактировать ]Space Launch System (SLS) — американская сверхтяжёлая ракета-носитель одноразового использования , которая используется в программе «Артемида» . По конструкции он очень похож на концепт NLS-1. Это основная ракета-носитель планов НАСА по исследованию дальнего космоса. [32] [33] включая запланированные пилотируемые полеты на Луну в рамках программы «Артемида» и возможную последующую миссию человека на Марс . [34] [35] [36] Его первый запуск, «Артемида-1» , состоялся 16 ноября 2022 года. [37]
Свобода
[ редактировать ]Liberty — это концепция ракеты-носителя, предложенная Alliant Techsystems (ATK) и Astrium в 2011 году для фазы 2 программы NASA Commercial Crew Development (CCDev), призванной стимулировать разработку частных для вывода экипажа транспортных средств на низкую околоземную орбиту .
Подобно несуществующему проекту Ares I , который состоял из пятисегментного твердотопливного ракетного ускорителя (SRB) космического корабля "Шаттл" и новой криогенной второй ступени, Liberty будет сочетать пятисегментный SRB с основной ступенью европейского Ariane 5 в качестве второй ступени. . [38] [39]
Галерея
[ редактировать ]
Художественный концепт ракеты-носителя "Шаттл-С".
Предлагаемое семейство ракет-носителей NLS.
Возможные конфигурации семейства ракет-носителей «Юпитер».
Схема тяжелой ракеты-носителя на базе шаттла.
Планируемая эволюция системы космического запуска.
Художественная концепция ракеты-носителя «Либерти».
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Презентация СДВ» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 21 декабря 2004 г. Проверено 29 января 2023 г.
- ^ «Арес: новые ракеты НАСА получили имена» . НАСА. 30 июня 2006 года . Проверено 22 ноября 2006 г.
- ^ Малик, Тарик (30 июня 2006 г.). «НАСА называет ракеты для миссий на Луну и Марс» . Space.com . Проверено 22 ноября 2006 г.
- ^ Jump up to: а б 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.
- ^ «НАСА готовит ракету и космический корабль перед тропическим штормом «Николь», перенацеливает запуск – «Артемида» . Блоги НАСА . 8 ноября 2022 г. Проверено 9 ноября 2022 г.
- ^ «Шаттл (Эволюция)» . Astronautix.com . Проверено 19 ноября 2022 г.
- ^ «Шаттл-С» . GlobalSecurity.org . Проверено 20 января 2009 г.
- ^ «Шаттл-С» . Astronautix.com . Проверено 19 ноября 2022 г.
- ^ Буш 1991 .
- ^ Flight International (28 августа – 3 сентября 1991 г.). «НАСА проводит 10-месячное исследование NLS» . Рейс Интернешнл . 4 (4282): 12 . Проверено 25 апреля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Лайонс 1992 , с. 19.
- ^ Федерация американских ученых 1996 .
- ^ Лионс 1992 , с. 15.
- ^ Даффи, Дж. Б.; Ленер, Дж.В.; Паннелл, Б. (1993). «Оценка отечественной стартовой системы как разгонного блока HL-20» . Журнал космических кораблей и ракет . 30 (5): 622. Бибкод : 1993JSpRo..30..622D . дои : 10.2514/3.25574 .
- ^ Малик, Тарик (30 июня 2006 г.). «НАСА называет ракеты для миссий на Луну и Марс» . space.com . Проверено 29 ноября 2022 г.
- ^ «Исследование архитектуры геологоразведочных систем – итоговый отчет» (PDF) . НАСА . Ноябрь 2005 г. NASA-TM-2005-214062. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2006 г. Проверено 6 июля 2009 г.
- ^ Боэн, Брук (24 июля 2009 г.). «Ракеты-носители НАСА – Арес» . НАСА. Архивировано из оригинала 20 июля 2009 года . Проверено 5 августа 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Эллиотт, Дебби (1 июля 2006 г.). «НАСА знает важность имени» . ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР . Проверено 29 января 2023 г.
- ^ Данбар, Брайан; Уилсон, Джим (23 ноября 2007 г.). «Строительство нового космического корабля НАСА: рабочие задания по созвездию» . НАСА . Проверено 15 августа 2009 г.
- ^ Jump up to: а б «НАСА – Пилотируемая ракета-носитель «Арес I»» . НАСА . 29 апреля 2009 года. Архивировано из оригинала 4 мая 2009 года . Проверено 13 мая 2009 г.
- ^ Малик, Тарик (2 февраля 2010 г.). «НАСА скорбит по поводу отмены программы» . Новости Эн-Би-Си . Проверено 29 января 2023 г.
- ^ Хэндлин, Дэниел (11 октября 2006 г.). «НАСА запускает Орион-13 для возвращения на Луну» . НАСА SpaceFlight.com . Проверено 19 октября 2016 г.
- ^ 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.
- ^ «Тяжелые ракеты-носители СДВ» . GlobalSecurity.org . Проверено 29 января 2023 г.
- ^ Jump up to: а б «ПРЯМОЕ – безопаснее, проще и быстрее. Презентация перед рассмотрением Комитета США по планам пилотируемых космических полетов» (PDF) . НАСА . Вашингтон, округ Колумбия. 17 июня 2009 года . Проверено 29 января 2023 г.
- ^ Сицелов, Стивен (12 апреля 2015 г.). «SLS несет в себе потенциал дальнего космоса» . НАСА.gov . Проверено 2 января 2018 г.
- ^ «Самая мощная в мире ракета для дальнего космоса будет запущена в 2018 году» . Iflscience.com . Проверено 2 января 2018 г.
- ^ Чайлз, Джеймс Р. «Больше, чем Сатурн, направляется в глубокий космос» . Airspacemag.com . Проверено 2 января 2018 г.
- ^ «Наконец, некоторые подробности о том, как НАСА на самом деле планирует добраться до Марса» . Arstechnica.com . 28 марта 2017 г. Проверено 2 января 2018 г.
- ^ Гебхардт, Крис (6 апреля 2017 г.). «НАСА наконец определило цели и миссии для SLS – рассматривает многоэтапный план полета на Марс» . NASASpaceFlight.com . Проверено 21 августа 2017 г.
- ^ «Артемида I Взлет – Артемида» . blogs.nasa.gov . Проверено 17 декабря 2022 г.
- ^ Отмененная ракета НАСА может вернуться как часть недорогого космического такси
- ^ «ATK и Astrium представляют инициативу по созданию ракеты-носителя Liberty™» . АТК. Архивировано из оригинала 17 июля 2011 г. Проверено 9 апреля 2011 г.
Библиография
[ редактировать ]- Boeing (ок. 2005 г.), «Варианты роста Delta IV Heavy для освоения космоса», Delta Launch 310 - демонстрационный медиа-кит Delta IV Heavy (PDF) , заархивировано из оригинала (PDF) 3 февраля 2007 г. , получено 25 апреля 2010 г.
- Буш, Джордж старший (1991), Национальная стратегия космических запусков NSPD-4, 10 июля 1991 г. , получено 25 апреля 2010 г.
- Даффи, Дж. Б.; Ленер, Дж.В.; Паннелл, Б. (1993). «Оценка отечественной стартовой системы как разгонного блока HL-20» . Журнал космических кораблей и ракет . 30 (5): 622. Бибкод : 1993JSpRo..30..622D . дои : 10.2514/3.25574 .
- Федерация американских ученых (1996), Национальная система запуска - NLS , получено 25 апреля 2010 г.
- Flight International (28 августа – 3 сентября 1991 г.), «НАСА начинает 10-месячное исследование NLS» , Flight International , 4 (4282) , получено 25 апреля 2010 г.
- Лайонс, Майкл Т. (1992), «Национальная система запуска и ее потенциальное применение для запуска геосинхронных спутников». (PDF) , Международная конференция и выставка AIAA по спутниковым системам связи, 14-я, Вашингтон, округ Колумбия, 22-26 марта 1992 г., Технические документы. Пт. 1 (А92-29751 11-32). , Американский институт аэронавтики и астронавтики , стр. 18–22, заархивировано из оригинала (PDF) 10 августа 2015 г. , получено 25 апреля 2010 г.
- Отдел истории НАСА (23 сентября 1998 г.), «Истоки политики X-33, часть II: доступ НАСА к космическим исследованиям», исторический проект X-33 , Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства , получено 25 апреля 2010 г.
- Томпсон, Эльвия; Дэвис, Дженнифер (4 ноября 2009 г.), Дэниел Сол Голдин, администратор НАСА, 1 апреля 1992 г. - 17 ноября 2001 г. , Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства , получено 25 апреля 2010 г.
- Вуд, Б.К. (2002), «Движение 21 века — RS-68» , 38-я совместная конференция по жидкостным двигателям, Индианаполис, Индиана. Июль 2002 г. Рестон, Вирджиния, США. , Американский институт аэронавтики и астронавтики, заархивировано из оригинала 19 марта 2009 г. , получено 25 апреля 2010 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Дженкинс, Деннис Р. (2002). Спейс шаттл: история национальной космической транспортной системы . Стиллуотер, Миннесота: Voyageur Press. ISBN 0-9633974-5-1 .
