Co następne pokolenia astronautów polecą w kosmos?
Obecnie rozstrzyga się fundamentalnie ważna kwestia, kto zostanie panem kosmosu na najbliższe 2 dekady. Prawie pół wieku, kiedy ludzkość grzebała w bezpośrednim sąsiedztwie Ziemi, nie do końca rozumiejąc, dlaczego to robi, być może tylko po to, by wyprzedzić swoich konkurentów, dobiegło końca. W tym czasie w bezwietrzną przestrzeń wrzucono ogromną sumę pieniędzy. Tylko jeden projekt „Apollo” z 6 udanymi wyprawami na Księżyc kosztował amerykański budżet 25 miliardów dolarów (i to w cenach z lat 1970.). Jednocześnie każdy start promu kosmicznego szacowany jest na prawie 500 milionów dolarów.
Nie pozostawał w tyle za USA i ZSRR, tylko jeden program księżycowy, który nigdy nie został zrealizowany, kosztował kraj 2,5 miliarda rubli (było to w czasie, gdy średnia pensja wynosiła 90 rubli miesięcznie). Jeszcze bardziej imponująca kwota – 16 miliardów rubli – została bowiem wrzucona do systemu Energia-Buran. Radziecki odpowiednik promu poleciał w kosmos tylko 1 raz. Zwrot z wielu projektów kosmicznych był minimalny. Ale ten zwrot w postaci lepek do ubrań, filtrów i tomografów był później bardzo przydatny na Ziemi.
ISS jest już wczoraj
W ostatnich latach zmieniła się sama strategia eksploracji kosmosu, kosmiczne potęgi (do Rosji i Stanów Zjednoczonych przez lata dołączyły Chiny, Indie, Japonia i Unia Europejska) dziś świetnie liczą pieniądze i skrupulatnie przemyślają swoje horyzont. Nawigacja, telekomunikacja i inne satelity bardzo dobrze się opłacają. Ale najciekawszą rzeczą jest oczywiście załogowa astronautyka. I tu pojawia się już szereg pytań: gdzie latać i czy te projekty są przystępne.
Jednocześnie musisz wymyślić, na czym latać. Po rujnujących programach z promami stało się jasne, że model sowiecki, w którym mały statek z astronautami jest wystrzeliwany na orbitę przez rakietę, a następnie załoga ląduje w kapsule zniżającej, jest bardzo opłacalny (oszczędności w porównaniu do startów wahadłowca). 7-8 razy). Jednocześnie takie premiery okazały się bardziej niezawodne. Na statku kosmicznym Sojuz zginęło tylko 4 kosmonautów, a na promie zginęło 14 osób. Z tego możemy wywnioskować, że następna generacja statków kosmicznych nie będzie w pełni wielokrotnego użytku. Najprawdopodobniej zostanie wdrożony program rakietowy do lądowania. W takim przypadku kapsułę zniżającą można wysłać na orbitę więcej niż jeden raz.
Drugie główne pytanie brzmi: dlaczego właściwie latać. Panuje tu mieszanka romantyzmu i kalkulacji. Ludzkość zawsze chciała spojrzeć poza granicę Wszechświata, podczas gdy loty kosmiczne są bardzo dobre w rozwijaniu technologii państwowych. Dziś masa ISS waży 420 ton (jest to waga pociągu 8 samochodów osobowych), ale jednocześnie można ją nazwać wczoraj. Eksperymenty przeprowadzone na stacji zostały przeprowadzone przez kosmonautów na stacji Mir. Najważniejszą rzeczą, jaką może dać ISS, jest doświadczenie montażu i późniejszej długotrwałej pracy na orbicie struktury podobnej do marsjańskiego statku kosmicznego. Ale to doświadczenie jest przydatne przede wszystkim dla Stanów Zjednoczonych.
USA powierzają budowę nowego statku kosmicznego 4 prywatnym firmom
Stany Zjednoczone wybrały Marsa jako główny priorytet swojego programu kosmicznego. Ten cel jest bardzo ambitny i daje poważny impuls do rozwoju nowoczesnych technologii. Amerykanie zamknęli nawet swój program Constellation – założenie kolonii na Księżycu, a także zamknęli kosztowny program lotów wahadłowców i optymalizując w ten sposób swoje koszty, zaczęli przygotowywać się do wyprawy na Czerwoną Planetę.
Stany Zjednoczone doskonale zdają sobie sprawę, że 60 milionów dolarów, które NASA płaci za dostawę każdego ze swoich kosmonautów do ISS z pomocą rosyjskiego Sojuz, jest bardziej opłacalne niż uruchamianie przestarzałych wahadłowców. A zaoszczędzone w ten sposób pieniądze NASA wyda na tworzenie nowych urządzeń. Obecnie nad stworzeniem systemów załogowych pracują jednocześnie 4 firmy (w tym przypadku nowy statek będzie również potrzebował pojazdu nośnego). Firmy prywatne nie zostały wybrane losowo. Pracują bardziej elastycznie, nie puszczają oczu przy podejmowaniu różnych decyzji technicznych, a także są przyzwyczajeni do liczenia swoich pieniędzy.
W rezultacie pierwszy statek o nazwie Dragon prywatnej firmy SpaceX z rakietą Falcon tej samej firmy powinien wystartować i zadokować na międzynarodowej stacji kosmicznej 30 kwietnia. W rzeczywistości będzie to pierwszy na świecie prywatny statek kosmiczny. Według założyciela SpaceX, Elona Muska, w ciągu najbliższych kilku lat jego statek będzie w stanie dostarczać astronautów na ISS 2 razy taniej niż robi teraz Roscosmos. Równolegle ze SpaceX, NASA przyznała granty na stworzenie załogowego statku kosmicznego 3 innym firmom:
- firma Boeing tworzy statek kosmiczny CST-100;
- Sierra Nevada Corporation kończy budowę wahadłowca Dream Chaser, którego pierwszy lot testowy może odbyć się latem 2012 roku. Zarysy tego statku bardzo przypominają załogowy statek kosmiczny Clipper, który powstał w Rosji w RSC Energia;
- Blue Origin finalizuje statek kosmiczny New Shepard (nazwany na cześć pierwszego amerykańskiego astronauty Alana Sheparda). Model statku został przetestowany w 2006 roku.
Od 4 do 2012 roku NASA jest gotowa wydać 2014 miliarda dolarów na 1,6 projekty danych (koszt 3 lotów wahadłowych). Ktoś może zapytać, dlaczego Amerykanom potrzebne są 4 statki na raz? Odpowiedź jest prosta, Amerykanie nigdy „nie wkładają wszystkich jajek do jednego koszyka”. Rozważ bardziej szczegółowo prawie ukończony statek Dragon.
Smoczy statek kosmiczny
„Smok” składa się z 2 modułów: przedziału dowodzenia-agregatu o stożkowym kształcie i adaptera bagażnika do dokowania z drugim stopniem rakiety nośnej, który pełni rolę bezciśnieniowego pojemnika do umieszczania sprzętu jednorazowego i ładunku jako grzejniki systemowe chłodnicze i panele słoneczne. Zasilanie statku kosmicznego, podobnie jak na Sojuzie, zapewniają baterie i panele słoneczne. W przeciwieństwie do wielu opracowań, w tym Boeinga CST-100 i rosyjskiego projektu Zaawansowanego Systemu Transportu Załogowego, Dragon jest praktycznie urządzeniem monoblokowym. Ma też inną unikalną cechę - zbiorniki paliwa, napęd i inne wyposażenie przedziału kruszywa wracają na ziemię wraz ze statkiem.
Statek kosmiczny „Smok” powstaje w kilku wersjach: ładunkowej (w tej wersji będzie używany po raz pierwszy), ładunkowo-pasażerskiej (załoga 4 osób + 2,5 tony ładunku), załogowej (załoga do 7 osób) , a także modyfikacje do lotów autonomicznych (DragonLab). W wersji DragonLab statek będzie miał objętość 7 metrów sześciennych pod ciśnieniem i 14 metrów bez ciśnienia. Ładunek dostarczony na orbitę wyniesie 6 ton. Czas przelotu od tygodnia do 2 lat.
Jak zareaguje Rosja?
RSC Energia od prawie 3 lat pracuje nad stworzeniem nowego statku kosmicznego pod skrótem PPTS – obiecującego załogowego systemu transportowego. Pierwsze i jak dotąd jedyne publiczne pojawienie się rosyjskiego statku kosmicznego odbyło się w ramach pokazów lotniczych MAKS-2011, gdzie publiczność zapoznała się z jego układem. Projekt techniczny PCA ma się ukazać w lipcu 2012 roku. Testy urządzenia w wersji bezzałogowej mają rozpocząć się w 2015 roku, a pierwszy lot załogowy planowany jest w ogóle dopiero w 2018 roku.
Orbitalna naziemna wersja PPTS – wersja dokująca – powinna mieć masę 12 ton i pomieścić załogę liczącą 6 osób i co najmniej 500 kg. użyteczny ładunek. Ta opcja powinna być autonomiczna w kosmosie przez 5 dni. Autonomiczna wersja orbitalna urządzenia waży już 16,5 tony i pomieści grupę 4 astronautów i 100 kg. użyteczny ładunek. Wersja ładunkowa statku kosmicznego musi wynieść na orbitę do 2 ton ładunku i opuścić co najmniej 500 kg na Ziemię.
Roskosmos twierdzi, że wszystkie pojazdy załogowe będą wielokrotnego użytku, a ich żywotność może wynosić około 15 lat, ale biorąc pod uwagę cechy i kształt PPTS, jest mało prawdopodobne, aby sama kapsuła była w stanie wytrzymać więcej niż 10 lotów w kosmos i z powrotem . Według ekspertów najbardziej złożona i najdroższa wersja statku kosmicznego zostanie zaprojektowana dla programu księżycowego, natomiast wersje pośrednie będą w stanie rozwiązać szeroki zakres zadań. Przy pomocy załogowej wersji statku planowane jest wykonywanie lotów na orbicie wokół Ziemi, ale nie tylko w płaszczyźnie poziomej (z zachodu na wschód), ale także w płaszczyźnie pionowej (z północy na południe). . To znaczy lecąc przez północne i południowe bieguny planety. Do tej pory na tych orbitach pracowały tylko satelity o dużym kącie nachylenia, a nawet wtedy nie wszystkie (głównie wojskowe).
Obecnie w Rosji nie ma całkowitej pewności co do rakiety Angara, która powinna wystrzelić nowy statek na orbitę. Projekt od 1995 roku jest na etapie testów. Jest jednak jasne, dlaczego Roskosmos nie spieszy się szczególnie z tworzeniem nowego załogowego statku kosmicznego. W epoce MSK (do 2020 r.) Sojuz zaprojektowany w latach 60. ubiegłego wieku powinien wystarczyć. Ale wtedy wszystko jest mgliste. Zgodnie z przedstawioną strategią rozwoju rodzimej kosmonautyki, za ponad 50 lat Rosja powtórzy wyczyn Amerykanów lądując na Księżycu. Marsowe ambicje mamy tylko w postaci wspólnego projektu automatycznej stacji z Europejską Agencją Kosmiczną.
Podsumowując, chciałbym powiedzieć, że w tym roku Chińczycy planują osiedlić się na swojej pierwszej własnej stacji kosmicznej, a do 2025 roku chcą rozstawić własną bazę na Księżycu. To nie przypadek, że obecny szef NASA Charles Bolden uważa, że to z ChRL za 15 lat Stany Zjednoczone będą konkurować w kosmosie, a nie z Rosją.
Wykorzystane źródła:
www.kp.ru/daily/25867.3/2832623/
www.faki.fizteh.ru/index/space_and_robotics/n_d8wj.html?&xsl:onlynew=1
www.membrana.ru/particle/3245
informacja