2011 жылдың 21 шілдесінде американдық ғарыш кемесі Атлантида соңғы қонды, ол ғарыштық тасымалдау жүйесінің ұзақ және қызықты бағдарламасына нүкте қойды. Бірқатар техникалық және экономикалық себептерге байланысты ғарыш кемесінің жұмысын тоқтату туралы шешім қабылданды. Соған қарамастан, қайта пайдалануға болатын ғарыш кемесінің идеясынан бас тартқан жоқ. Қазіргі уақытта бірнеше ұқсас жобалар бірден әзірленуде, олардың кейбіреулері өздерінің мүмкіндіктерін көрсете білді.
Ғарыш кемесінің қайта пайдалануға болатын ғарыш кемесінің жобасы бірнеше негізгі мақсаттарды көздеді. Соның бірі - ұшу құнын төмендету және оған дайындық. Бір кемені теория жүзінде бірнеше рет қолдану мүмкіндігі белгілі бір артықшылықтар берді. Сонымен қатар, бүкіл кешеннің техникалық сипаттамасы пайдалы жүктеменің рұқсат етілген өлшемдері мен салмағын едәуір арттыруға мүмкіндік берді. STS -тің бірегей ерекшелігі ғарыш аппараттарын өзінің жүк айлағында Жерге қайтару мүмкіндігі болды.
Altantis ғарыш кемесінің соңғы ұшырылуы, 8 шілде, 2011 ж. Сурет NASA
Алайда, жұмыс барысында барлық тапсырмалар орындалмағаны анықталды. Осылайша, іс жүзінде кемені ұшуға дайындау тым ұзақ және қымбат болып шықты - бұл параметрлер бойынша жоба бастапқы талаптарға сәйкес келмеді. Бірқатар жағдайларда қайта пайдалануға болатын ғарыш аппараты «кәдімгі» ұшыру қондырғыларын алмастыра алмады. Ақырында, жабдықтың біртіндеп моральдық және физикалық ескіруі экипаждар үшін аса қауіпті тәуекелдерге әкелді.
Нәтижесінде ғарыштық тасымалдау жүйесінің жұмысын тоқтату туралы шешім қабылданды. Соңғы 135 -ші рейс 2011 жылдың жазында болды. Қолданыстағы төрт кеме есептен шығарылды және қажетсіз ретінде мұражайларға берілді. Мұндай шешімдердің ең әйгілі нәтижесі американдық ғарыштық бағдарламаның бірнеше жыл бойы өзінің басқарылатын ғарыш кемесінсіз қалуы болды. Осы уақытқа дейін ғарышкерлер орбитаға ресейлік технологияны қолдана отырып шығуға мәжбүр.
Сонымен қатар, бүкіл планета белгісіз мерзімге қайта пайдалануға болатын жүйесіз қалды. Дегенмен, қазірдің өзінде белгілі бір шаралар қабылдануда. Бүгінгі күнге дейін американдық кәсіпорындар бір немесе бірнеше рет қолданылатын ғарыш аппараттарының бірнеше жобасын әзірледі. Барлық жаңа үлгілер, кем дегенде, тестілеуге шығарылды. Жақын болашақта олар толыққанды операцияға кіре алады.
Боинг X-37
STS кешенінің негізгі компоненті орбиталық ұшақ болды. Бұл тұжырымдама қазіргі уақытта Boeing X-37 жобасында қолданылады. Тоқсаныншы жылдардың аяғында Боинг пен НАСА орбитада және атмосферада ұшуға қабілетті қайта пайдалануға болатын ғарыш аппараттары тақырыбын зерттей бастады. Соңғы онжылдықтың басында бұл жұмыс X-37 жобасының басталуына әкелді. 2006 жылы жаңа үлгідегі прототип ұшу -тасымалдаушы ұшағының құлауымен ұшу сынақтарына жетті.
Боинг X-37В ұшағы зымыран тасығыштың радомында. АҚШ әуе күштерінің суреті
Бағдарлама АҚШ Әскери -әуе күштерін қызықтырды, ал 2006 жылдан бастап NASA -ның біршама көмегі болса да, олардың мүдделері үшін жүзеге асырыла бастады. Ресми мәліметтерге сәйкес, Әскери -әуе күштері ғарышқа түрлі жүктерді шығаруға немесе түрлі эксперименттер жүргізуге қабілетті перспективалы орбиталық ұшақ алғысы келеді. Әр түрлі бағалаулар бойынша, қазіргі X-37B жобасы барлауға немесе толыққанды жауынгерлік жұмыстарға қатысты басқа миссияларда да қолданыла алады.
X-37B ғарыш кемесінің бірінші ғарыштық ұшуы 2010 жылы болды. Сәуір айының соңында Atlas V зымыран тасығышы көлікті алдын ала белгіленген орбитаға шығарды, онда ол 224 күн болды. «Ұшақ тәрізді» қону сол жылдың желтоқсан айының басында болды. Келесі жылдың наурызында екінші рейс басталды, ол 2012 жылдың маусымына дейін созылды. Желтоқсанда кезекті ұшырылым болды, ал үшінші қону тек 2014 жылдың қазанында жүргізілді. 2015 жылдың мамырынан 2017 жылдың мамырына дейін тәжірибелі X-37B төртінші рейсін орындады. Өткен жылдың 7 қыркүйегінде тағы бір сынақ рейсі басталды. Ол қашан аяқталатыны көрсетілмеген.
Аз ғана ресми мәліметтер бойынша, ұшулардың мақсаты - орбитадағы жаңа технологияның жұмысын зерттеу, сонымен қатар түрлі эксперименттер жүргізу. Тәжірибелі Х-37В ұшақтары әскери міндеттерді шешсе де, тапсырыс беруші мен мердігер мұндай ақпаратты жарияламайды.
Қазіргі түрінде Boeing X-37B өнімі-бұл сыртқы түріне тән зымырандық ұшақ. Ол үлкен фюзеляж мен ортаңғы ұшақтармен ерекшеленеді. Зымыран қозғалтқышы қолданылады; бақылау автоматты қондырғылармен немесе жерден келген командалар арқылы жүзеге асады. Белгілі мәліметтерге сәйкес, фюзеляжда ұзындығы 2 м -ден асатын және диаметрі 1 м -ден асатын жүк бөлімі қарастырылған, ол 900 кг -ға дейін жүкті қабылдай алады.
Дәл қазір тәжірибелі X-37B орбитада және қойылған міндеттерді шешуде. Оның Жерге қашан оралатыны белгісіз. Пилоттық жобаның одан әрі дамуы туралы ақпарат да нақтыланбаған. Шамасы, ең қызықты даму туралы жаңа хабарламалар прототиптің келесі қонуынан ертерек пайда болады.
SpaceDev / Sierra Nevada Dream Chaser
Орбиталық ұшақтың тағы бір нұсқасы - SpaceDev компаниясының Dream Chaser ғарыш аппараты. Бұл жоба 2004 жылдан бастап NASA коммерциялық орбиталық тасымалдау қызметтері (COTS) бағдарламасына қатысу үшін әзірленді, бірақ іріктеудің бірінші кезеңінен өте алмады. Алайда, әзірлеуші компания көп ұзамай өзінің Atlas V зымыран тасығышын ұсынуға дайын United Launch Alliance -пен ынтымақтастық орнатуға келісті.2008 жылы SpaceDev Sierra Nevada корпорациясының құрамына кірді, ал көп ұзамай өзінің ұшағын жасау үшін қосымша қаржы алды. Кейінірек Lockheed Martin компаниясымен эксперименттік қондырғыларды бірлесіп құру туралы келісім болды.
Тәжірибелі орбиталық ұшақ Dream Chaser. Фото NASA
2013 жылдың қазанында Dream Chaser ұшатын прототипі тасымалдаушы тікұшақтан түсірілді, содан кейін ол планеталық рейске ауысты және көлденең қону жасады. Қону кезінде бұзылуына қарамастан, прототип дизайн сипаттамаларын растады. Кейіннен стендтерде басқа да сынақтар жүргізілді. Олардың нәтижелері бойынша жоба аяқталды, ал 2016 жылы ғарыштық ұшулардың прототипінің құрылысы басталды. Өткен жылдың ортасында NASA, Sierra Nevada және ULA 2020-21 жылдары екі орбиталық ұшуды жүргізу туралы келісімге қол қойды.
Жақында Dream Chaser құрылғысын жасаушылар 2020 жылдың соңында іске қосуға рұқсат алды. Басқа бірқатар заманауи әзірлемелерден айырмашылығы, бұл кеменің бірінші ғарыштық миссиясы нақты жүктемені жүзеге асырылатын болады. Ғарыш кемесі белгілі бір жүкті Халықаралық ғарыш станциясына жеткізуі керек.
Қайта пайдалануға болатын ғарыш кемесі Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser - бұл сыртқы түрі бойынша кейбір американдық және шетелдік оқиғаларды еске салатын ұшақ. Көлік жалпы ұзындығы 9 м және ұзындығы 7 м болатын дельта қанатымен жабдықталған. Қолданыстағы ұшыру қондырғыларымен үйлесімділік үшін болашақта жиналмалы қанат әзірленетін болады. Ұшу салмағы 11,34 тоннаны құрайды. Dream Chaser ХҒС-қа 5,5 тонна жүк жеткізіп, Жерге 2 тоннаға дейін қайтара алады. «Ұшақ тәрізді» орбитадан түсу шамадан тыс жүктемелермен байланысты. жекелеген эксперименттерде кейбір жабдықтар мен үлгілерді жеткізу пайдалы болады деп күтілуде.
Spacex айдаһары
Бірқатар себептерге байланысты, орбитадағы ұшақ идеясы қазіргі уақытта жаңа ғарыштық техниканы жасаушылар арасында аса танымал емес. Неғұрлым ыңғайлы және тиімдірек - бұл «дәстүрлі» келбеті бар, қайта пайдалануға болатын ғарыш аппараты, орбитаға зымыран тасығыштың көмегімен шығарылады және қанаттарын пайдаланбай Жерге қайтады. Бұл түрдегі ең табысты даму - SpaceX Dragon.
ХҒС жанындағы SpaceX Dragon жүк кемесі (CRS-1 миссиясы). Фото NASA
Dragon жобасы бойынша жұмыс 2006 жылы басталды және COTS бағдарламасы бойынша жүргізілді. Жобаның мақсаты - бірнеше рет ұшыру және қайтару мүмкіндігі бар ғарыш кемесін құру. Жобаның бірінші нұсқасы көлік кемесін құруды қамтыды, ал болашақта оның негізінде басқарылатын модификация әзірлеу жоспарланды. Бүгінгі күні Dragon «жүк көлігі» нұсқасында нақты нәтиже көрсетті, ал кеменің басқарылатын нұсқасының күтілетін табысы уақыт бойынша үнемі өзгеріп отырады.
Dragon көлік кемесінің алғашқы демонстрациялық ұшырылымы 2010 жылдың соңында болды. Барлық қажетті модификациялардан кейін НАСА Халықаралық ғарыш станциясына жүкті жеткізу үшін осындай құрылғыны толыққанды іске қосуға тапсырыс берді. 2012 жылдың 25 мамырында Айдаһар ХҒС -қа сәтті қонды. Болашақта орбитаға тауар жеткізілуімен бірнеше жаңа ұшырулар жүргізілді. 2017 жылдың 3 маусымында іске қосу бағдарламаның ең маңызды кезеңі болды. Бағдарлама тарихында бірінші рет жөнделген кеме қайта ұшырылды. Желтоқсанда тағы бір ғарыш кемесі ХҒС -қа ұшып кетті. Барлық сынақтарды ескере отырып, Dragon өнімдері бүгінгі күнге дейін 15 рейс жасады.
2014 жылы SpaceX перспективалы Dragon V2 басқарылатын ғарыш кемесін жариялады. Бұл қолданыстағы жүк көлігінің дамуы болып табылатын бұл құрылғы жеті астронавтқа дейін орбитаға жеткізе алады немесе үйге оралады деп айтылды. Сондай -ақ, болашақта жаңа кемені Айды айналып ұшуға, оның ішінде бортында туристермен бірге пайдалануға болатыны туралы хабарланды.
SpaceX жобаларында жиі кездесетіндіктен, Dragon V2 жобасының уақыты бірнеше рет өзгерді. Осылайша, болжанған Falcon Heavy тасымалдаушысының кешігуіне байланысты, алғашқы сынақтардың мерзімі 2018 жылға ауысты, ал алғашқы адамдық ұшу біртіндеп 2019 жылға қарай «ұшып кетті». Ақырында, бірнеше апта бұрын, әзірлеуші компания басқарылатын ұшуларға арналған жаңа «айдаһарды» сертификаттаудан бас тарту ниеті туралы мәлімдеді. Болашақта мұндай міндеттер әлі құрылмаған, қайта қолданылатын BFR жүйесін қолдану арқылы шешілуі тиіс.
Dragon тасымалдау ғарыш кемесінің жалпы ұзындығы 7,2 м диаметрі 3,66 м құрғақ салмағы 4,2 тонна салмағы 3,3 тонналық пайдалы жүктемені ХҒС жеткізуге және 2,5 тоннаға дейін жүкті қайтаруға қабілетті. Белгілі бір жүкті орналастыру үшін көлемі 11 текше метр және қысымы жоқ 14 текше метрлік тығыздалған бөлікті пайдалану ұсынылады. Қысымсыз бөлім түсу кезінде түсіп кетеді және атмосферада күйіп кетеді, ал екінші жүк көлемі Жерге оралып, парашютпен қонады. Орбитаны түзету үшін ғарыш кемесі Драко типті 18 қозғалтқышпен жабдықталған. Жүйелердің тиімділігі жұп күн батареяларымен қамтамасыз етілген.
«Айдаһардың» басқарылатын нұсқасын әзірлеу кезінде базалық көлік кемесінің белгілі бірліктері қолданылды. Сонымен қатар, жаңа мәселелерді шешу үшін мөрленген бөлікті айтарлықтай қайта өңдеуге тура келді. Кеменің кейбір басқа элементтері де өзгерді.
Lockheed Martin orion
2006 жылы NASA мен Lockheed Martin қайта пайдалануға болатын перспективалы ғарыш аппаратын жасауға келісті. Жоба ең жарқын шоқжұлдыздардың бірі - Орионның атымен аталды. Онжылдықтың соңында, жұмыстың бір бөлігі аяқталғаннан кейін, АҚШ басшылығы бұл жобадан бас тартуды ұсынды, бірақ ұзақ даулардан кейін ол құтқарылды. Жұмыс жалғастырылды және бүгінгі күнге дейін белгілі бір нәтижелерге әкелді.
Суретші көрген Orion перспективалық кемесі. NASA суреті
Бастапқы тұжырымдамаға сәйкес Орион кемесі әр түрлі миссияларда қолданылуы керек еді. Оның көмегімен халықаралық ғарыш станциясына тауарлар мен адамдарды жеткізу керек еді. Сәйкес құрал -жабдықтармен ол айға бара алатын. Сондай -ақ, астероидтардың біріне немесе тіпті Марсқа ұшу мүмкіндігі пысықталуда. Соған қарамастан, мұндай мәселелердің шешімі алыс болашаққа жатқызылды.
Соңғы онжылдықтың жоспарларына сәйкес, Орионның алғашқы сынақ ұшырылымы 2013 жылы болуы керек еді. 2014 жылға олар бортында ғарышкерлерден бастауды жоспарлады. Айға ұшуды онжылдықтың соңына дейін жүзеге асыруға болады. Кейіннен кесте түзетілді. Бірінші ұшқышсыз ұшу 2014 жылға ауыстырылды, ал экипаж 2017 жылы іске қосылды. Ай миссиялары жиырмасыншы жылдарға ауыстырылды. Қазіргі уақытта экипаждық рейстер келесі онжылдыққа шегерілді.
2014 жылдың 5 желтоқсанында Orion алғашқы сынақ ұшырылымы болды. Пайдалы жүктеме симуляторы бар ғарыш кемесі Delta IV зымыран тасығышымен орбитаға шығарылды. Ұшырылғаннан бірнеше сағат өткен соң, ол Жерге оралып, белгілі бір аймаққа шашылды. Жаңа ұшырулар әлі жүргізілген жоқ. Алайда Lockheed Martin мен NASA мамандары бос отырған жоқ. Соңғы бірнеше жыл ішінде жер жағдайында белгілі бір сынақтарды өткізу үшін бірнеше прототиптер құрастырылды.
Бірнеше апта бұрын адам басқаратын ұшуға арналған бірінші Орионның құрылысы басталды. Оның іске қосылуы келесі жылға жоспарланған. Ғарыш кемесін орбитаға шығару перспективалы ғарыштық ұшыру жүйесінің зымыран тасығышына жүктеледі. Ағымдағы жұмыстардың аяқталуы бүкіл жобаның нақты перспективаларын көрсетеді.
Орион жобасы ұзындығы шамамен 5 м және диаметрі шамамен 3,3 м кеме құрылысын қарастырады. Бұл аппараттың тән ерекшелігі - үлкен ішкі көлемі. Қажетті жабдықтар мен аспаптардың орнатылуына қарамастан, мөрленген бөлімнің ішінде 9 текше метрден аз бос орын қалады, ол белгілі бір қондырғыларды, соның ішінде экипаж орындықтарын орнатуға жарамды. Кеме алты ғарышкерге дейін немесе белгілі бір жүктерді қабылдай алады. Кеменің жалпы массасы 25,85 тонна деңгейінде анықталады.
Суборбитальды жүйелер
Қазіргі уақытта Жердің орбитасына пайдалы жүктемені шығаруды қарастырмайтын бірнеше қызықты бағдарламалар жүзеге асырылуда. Бірқатар американдық компаниялардың жабдықтарының перспективалық модельдері тек суборбитальды ұшуларды орындай алады. Бұл әдіс кейбір зерттеулерде немесе ғарыштық туризмді дамытуда қолданылуы керек. Мұндай жаңа жобалар толыққанды ғарыштық бағдарламаның дамуы тұрғысынан қарастырылмайды, бірақ соған қарамастан олар белгілі бір қызығушылық тудырады.
SpaceShipTwo суборбиталық көлігі White Knight Two ұшақ қанатының астында. Фото Virgin Galactic / virgingalactic.com
Scale Composites және Virgin Galactic компанияларының SpaceShipOne және SpaceShipTwo жобалары тасымалдаушы ұшақтар мен орбиталық ұшақтардан тұратын кешен құруды ұсынады. 2003 жылдан бастап жабдықтың екі түрі сынақтық ұшулардың едәуір санын орындады, оның барысында әр түрлі конструктивті ерекшеліктер мен жұмыс әдістері сыналды. SpaceShipTwo типті ғарыш кемесі алты туристке дейін туристерді қабылдап, оларды кемінде 100-150 км биіктікке көтере алады деп күтілуде. ғарыш кеңістігінің төменгі шегінен жоғары. Ұшу мен қону «дәстүрлі» аэродромнан жүзеге асырылуы тиіс.
Blue Origin соңғы онжылдықтың ортасынан бастап суборбитальды ғарыш жүйесінің басқа нұсқасымен жұмыс жасайды. Ол мұндай бағдарламаларды басқа бағдарламаларда қолданылатын ұшу аппараты мен кеменің көмегімен жасауды ұсынады. Оның үстіне зымыран да, кеме де қайта пайдалануға жарамды болуы керек. Кешен Жаңа Шепард деп аталды. 2011 жылдан бастап жаңа үлгідегі зымырандар мен кемелер үнемі сынақ ұшуларын орындап келеді. Біз қазірдің өзінде ғарыш кемесін 110 км -ден астам биіктікке жіберуге, сондай -ақ ғарыш кемесінің де, зымыран тасығыштың да қауіпсіз оралуын қамтамасыз етуге қол жеткіздік. Болашақта New Shepard жүйесі ғарыштық туризм саласындағы жаңалықтардың бірі болуы тиіс.
Қайта пайдалануға болатын болашақ
Үш онжылдықта, өткен ғасырдың сексенінші жылдарының басынан бастап, Ғарыштық тасымалдау жүйесі / Space Shuttle кешені NASA арсеналында адамдар мен тауарларды орбитаға жеткізудің негізгі құралы болды. Моральдық және физикалық ескіру салдарынан, сондай -ақ барлық қажетті нәтижелерді алу мүмкін еместігіне байланысты Шаттлдардың жұмысы тоқтатылды. 2011 жылдан бері АҚШ -та қайта пайдалануға болатын кемелер жоқ. Сонымен қатар, оларда жеке басқарылатын көлік жоқ, нәтижесінде ғарышкерлер шетелдік технологиямен ұшуға мәжбүр.
Ғарыштық тасымалдау жүйесінің жұмысы тоқтатылғанына қарамастан, американдық астронавтика қайта пайдалануға болатын ғарыш кемесінің идеясынан бас тартпайды. Бұл әдіс әлі де үлкен қызығушылық тудырады және оны әр түрлі миссияларда қолдануға болады. Қазіргі уақытта НАСА мен бірқатар коммерциялық ұйымдар бірден бірнеше перспективалы ғарыш аппараттарын, орбиталық ұшақтар мен капсулалары бар жүйелерді жасап шығаруда. Қазіргі уақытта бұл жобалар әр түрлі кезеңдерде және әр түрлі жетістіктерді көрсетеді. Жақын арада, жиырмасыншы жылдардың басынан кешіктірмей, жаңа әзірлемелердің көпшілігі сынақ немесе толыққанды ұшу кезеңіне жетеді, бұл жағдайды қайта қарауға және жаңа қорытынды жасауға мүмкіндік береді.
