Stany Zjednoczone szykują nowy „Shuttle”. Ścigacz snów kosmicznych
Dziś w Stanach Zjednoczonych trwają prace nad stworzeniem nowego statku kosmicznego. Kilka prywatnych firm realizuje własne projekty w tym zakresie. 14 sierpnia 2019 r. Sierra Nevada Corporation opublikowała oficjalny komunikat prasowy, że wahadłowiec towarowy firmy wystartuje w kosmos po raz pierwszy w 2021 r. Planowane jest użycie pojazdu nośnego Vulcan jako pojazdu nośnego. Główną różnicą między nowym samolotem kosmicznym Dream Chaser a wahadłowcem i radzieckim Buranem będzie składanie skrzydeł, które umożliwią wystrzelenie statku kosmicznego wewnątrz owiewki głowicy startowej.
Początkowo nowy samolot kosmiczny Dream Chaser został opracowany w wersji załogowej. Z pomocą wahadłowca Amerykanie spodziewali się dostarczyć swoich astronautów na pokład ISS. Jednak po wypadku w pierwszym locie w 2013 roku, we wrześniu następnego roku, projekt nie otrzymał niezbędnych środków finansowych od NASA, rezygnując z konkursu Commercial Crew Program, na który kontrakty trafiły SpaceX i Boeing, które zaoferowały swoje wersje załogowych statków kosmicznych Dragon V2 i CST, odpowiednio 100 Starliner. Następnie firma Sierra Nevada Corporation zdecydowała się przejść na stworzenie transportowej wersji wahadłowca. Właśnie w tym charakterze firma została jednym z trzech zwycięzców konkursu na drugą fazę programu dostaw ISS Commercial Crew Program 2. W ramach tego programu samoloty kosmiczne Dream Chaser wykonają sześć lotów na Międzynarodową Stację Kosmiczną do 2024.
Nie ma wątpliwości, że Sierra Nevada Corporation (SNC) realizuje swój projekt. Dziś SNC, założona w 1963 roku, jest jedną z trzech najbardziej innowacyjnych amerykańskich firm działających w branży kosmicznej. Ponadto SNC ma ugruntowaną pozycję na rynku cywilnym, wojskowym i komercyjnym i jest czołowym dostawcą dla Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych oraz jedną z najszybciej rozwijających się firm w Ameryce.
Według komunikatu prasowego przedstawiciele amerykańskiej firmy Sierra Nevada Corporation zdecydowali się na pojazd startowy, który zostanie wykorzystany do pierwszych sześciu startów promu kosmicznego Dream Chaser na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Samolot transportowy zostanie wystrzelony za pomocą rakiety Vulcan, nad którą pracuje inna amerykańska firma United Launch Alliance (ULA). Jednocześnie SNC podkreśla, że do wystrzelenia statku transportowego można wykorzystać szeroką gamę konwencjonalnych rakiet, które są już na rynku. Na przykład wcześniej rakieta Atlas 5, na której zainstalowano rosyjski silnik RD-180, była uważana za możliwy nośnik.
SNC zauważa, że zdecydowali się na ULA ze względu na ścisłą współpracę przy realizacji projektu kosmolotu Dream Chaser, a także ze względu na reputację, jaką United Launch Alliance ma w szczególności w dziedzinie bezpieczeństwa lotów i punktualności startów. ULA to wspólne przedsięwzięcie kosmiczne należące do dwóch amerykańskich gigantów przemysłu, Boeinga i Lockheed Martin. Połączone dziedzictwo tych korporacji w lotnictwie i eksploracji kosmosu jest ogromne. ULA, która powstała w grudniu 2006 roku, może pochwalić się udanym wystrzeleniem na orbitę ponad 130 satelitów, które zapewniają globalną komunikację, obserwację Ziemi i rozwiązują różne problemy naukowe.
Do wystrzeliwania różnych ładunków w kosmos ULA wykorzystuje trzy główne typy pojazdów nośnych: Atlas-5, Delta-2 i Delta-4. Jednocześnie obie te rodziny pocisków są używane przez Amerykanów od ponad pół wieku. W związku z tym rakieta nośna Vulcan zastąpi rakietę Atlas-5. Prace nad następcą rakiety Atlas, wyposażonej w pierwszym etapie w rosyjski silnik RD-180, trwają w Stanach Zjednoczonych od 2014 roku. Nowy projekt rakietowy powstaje w ramach partnerstw publiczno-prywatnych. Według planów pierwszy lot nowego pojazdu nośnego Vulcan powinien odbyć się w kwietniu 2021 roku. W nowej rakiecie na pierwszym stopniu znajdą się zasadniczo nowe amerykańskie silniki, mówimy o silnikach tlenowo-metanowych BE-4. To właśnie zastosowanie jako paliwa skroplonego gazu ziemnego (metanu) zamiast nafty jest innowacyjną cechą tego silnika rakietowego.
Wiadomo już, że nowy amerykański pojazd startowy Vulkan będzie pojazdem dwustopniowym. Aby wystrzelić ciężkie ładunki na orbitę, konfiguracja rakiety umożliwia instalację do 6 dopalaczy bocznych półprzewodnikowych. Oczekuje się, że najbardziej unosząca się wersja rakiety Vulcan będzie w stanie dostarczyć na orbitę ładunek o masie do 34,9 ton. W tym samym czasie do wysłania Dream Chasera w kosmos zostanie wykorzystana wersja rakiety nośnej z 4 dopalaczami na paliwo stałe, dwoma silnikami umieszczonymi na drugim stopniu i pięciometrową owiewką.
Jeśli nowa amerykańska rakieta jest jeszcze na etapie projektowania i tworzenia pierwszego prototypu lotu, który wystartuje nie wcześniej niż w 2021 roku, to prace nad sondą Dream Chaser posunęły się znacznie dalej. Nowy statek kosmiczny inżynierów SNC od dawna znajduje się na etapie testów. Pierwsze testy w locie nowości rozpoczęły się już w 2013 roku, chociaż pierwszy lot zakończył się niepowodzeniem urządzenia. Podczas lądowania przednie podwozie nie wysunęło się, a kosmiczny samolot został poważnie uszkodzony. W rezultacie pierwsze udane lądowanie statku kosmicznego na lotnisku miało miejsce dopiero pod koniec 2017 roku.
Według projektu Dream Chaser jest to statek kosmiczny zwrócony na Ziemię, wykonany według schematu samolotu kosmicznego. Tworząc nowy wielozadaniowy pojazd kosmiczny, twórcy wykorzystali rozwiązania konstrukcyjne, które zostały wcześniej zastosowane w konstrukcji amerykańskiego statku kosmicznego HL-20 i dużej serii jego poprzedników, w tym X-20 Dyna-Cor, Northrop M2 -F2, Northrop M2-F3, Northrop HL-10, Martin X-24A i X-24B, z których pierwszy zaczął być testowany w latach 60. ubiegłego wieku. Początkowo planowano stworzyć załogową wersję statku, mającą dostarczyć na orbitę 2-7 astronautów i ładunek, ale w tej chwili trwają prace nad bezzałogową wersją wahadłowca w wersji cargo.
Nowy statek zapewni możliwość dostarczenia ładunku na niską orbitę okołoziemską, a następnie powrotu do domu. W przeciwieństwie do innych statków kosmicznych, które lądują na spadochronie, nowy statek kosmiczny wyląduje jak samolot na pasie startowym. Planuje się, że wszystkie sześć promów wystrzelonych w ramach programu CRS-2 wyląduje w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego na pasie startowym, który został zbudowany w celu lądowania poprzedniego promu kosmicznego.
Nowy amerykański prom kosmiczny Dream Chaser będzie w stanie dostarczyć do ISS do 5500 kg różnych ładunków, a także zwrócić około 1750 kg ładunku z powrotem na Ziemię. Dzięki możliwości lądowania na pasie startowym, a nie na morzu, ładunek dostarczony na Ziemię z kosmolotu można bardzo szybko rozładować. Jest to szczególnie ważne w przypadku różnych programów naukowych i jest szczególnie przydatne podczas przeprowadzania eksperymentów biologicznych. Strukturalnie wahadłowiec będzie się składał z dwóch części: samego kosmolotu i zadokowanego do niego dodatkowego modułu serwisowo-ładunkowego, który będzie znajdował się w części rufowej pojazdu. Cechą charakterystyczną Dream Chasera będą składane skrzydła. Takie rozwiązanie techniczne jest niezbędne do umieszczenia okrętu w owiewce dziobowej rakiety, której średnica nie przekracza 5 metrów. Ta metoda wystrzelenia statku na orbitę odróżnia nowy samolot kosmiczny od jego amerykańskiego poprzednika, wahadłowca kosmicznego i radzieckiego Burana.
Warto zauważyć, że w Związku Radzieckim opracowano podobny w konstrukcji i metodzie startu statek kosmiczny, znany jako BOR-4 (bezzałogowy samolot rakietowy orbitalny) lub Cosmos-1374. Był to eksperymentalny bezzałogowy statek kosmiczny, który był pomniejszoną (około 1:2) kopią samolotu orbitalnego Spiral. W ZSRR w latach 1982-1984 przeprowadzono 6 udanych startów tego statku kosmicznego, w których statek został wystrzelony na różne orbity o wysokości do 225 km. Urządzenie, które jest niewielkich rozmiarów, podobnie jak współczesny samolot kosmiczny American Dream Chaser, zostało wystrzelone na orbitę wewnątrz owiewki czołowej pojazdu startowego. Testy i eksperymenty przeprowadzone w ZSRR w ramach programu BOR-4 pozwoliły ostatecznie rozwiązać wszystkie istniejące problemy ochrony termicznej „głównej gwiazdy” radzieckiego programu kosmicznego - orbitalnego samolotu rakietowego Buran.
Początkowo nowy samolot kosmiczny Dream Chaser został opracowany w wersji załogowej. Z pomocą wahadłowca Amerykanie spodziewali się dostarczyć swoich astronautów na pokład ISS. Jednak po wypadku w pierwszym locie w 2013 roku, we wrześniu następnego roku, projekt nie otrzymał niezbędnych środków finansowych od NASA, rezygnując z konkursu Commercial Crew Program, na który kontrakty trafiły SpaceX i Boeing, które zaoferowały swoje wersje załogowych statków kosmicznych Dragon V2 i CST, odpowiednio 100 Starliner. Następnie firma Sierra Nevada Corporation zdecydowała się przejść na stworzenie transportowej wersji wahadłowca. Właśnie w tym charakterze firma została jednym z trzech zwycięzców konkursu na drugą fazę programu dostaw ISS Commercial Crew Program 2. W ramach tego programu samoloty kosmiczne Dream Chaser wykonają sześć lotów na Międzynarodową Stację Kosmiczną do 2024.
Nie ma wątpliwości, że Sierra Nevada Corporation (SNC) realizuje swój projekt. Dziś SNC, założona w 1963 roku, jest jedną z trzech najbardziej innowacyjnych amerykańskich firm działających w branży kosmicznej. Ponadto SNC ma ugruntowaną pozycję na rynku cywilnym, wojskowym i komercyjnym i jest czołowym dostawcą dla Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych oraz jedną z najszybciej rozwijających się firm w Ameryce.
Sierra Nevada Corporation znalazła zamiennik rakiety Atlas 5 z rosyjskimi silnikami RD-180
Według komunikatu prasowego przedstawiciele amerykańskiej firmy Sierra Nevada Corporation zdecydowali się na pojazd startowy, który zostanie wykorzystany do pierwszych sześciu startów promu kosmicznego Dream Chaser na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Samolot transportowy zostanie wystrzelony za pomocą rakiety Vulcan, nad którą pracuje inna amerykańska firma United Launch Alliance (ULA). Jednocześnie SNC podkreśla, że do wystrzelenia statku transportowego można wykorzystać szeroką gamę konwencjonalnych rakiet, które są już na rynku. Na przykład wcześniej rakieta Atlas 5, na której zainstalowano rosyjski silnik RD-180, była uważana za możliwy nośnik.
Samolot kosmiczny Dream Chaser i pojazd startowy Vulcan
SNC zauważa, że zdecydowali się na ULA ze względu na ścisłą współpracę przy realizacji projektu kosmolotu Dream Chaser, a także ze względu na reputację, jaką United Launch Alliance ma w szczególności w dziedzinie bezpieczeństwa lotów i punktualności startów. ULA to wspólne przedsięwzięcie kosmiczne należące do dwóch amerykańskich gigantów przemysłu, Boeinga i Lockheed Martin. Połączone dziedzictwo tych korporacji w lotnictwie i eksploracji kosmosu jest ogromne. ULA, która powstała w grudniu 2006 roku, może pochwalić się udanym wystrzeleniem na orbitę ponad 130 satelitów, które zapewniają globalną komunikację, obserwację Ziemi i rozwiązują różne problemy naukowe.
Do wystrzeliwania różnych ładunków w kosmos ULA wykorzystuje trzy główne typy pojazdów nośnych: Atlas-5, Delta-2 i Delta-4. Jednocześnie obie te rodziny pocisków są używane przez Amerykanów od ponad pół wieku. W związku z tym rakieta nośna Vulcan zastąpi rakietę Atlas-5. Prace nad następcą rakiety Atlas, wyposażonej w pierwszym etapie w rosyjski silnik RD-180, trwają w Stanach Zjednoczonych od 2014 roku. Nowy projekt rakietowy powstaje w ramach partnerstw publiczno-prywatnych. Według planów pierwszy lot nowego pojazdu nośnego Vulcan powinien odbyć się w kwietniu 2021 roku. W nowej rakiecie na pierwszym stopniu znajdą się zasadniczo nowe amerykańskie silniki, mówimy o silnikach tlenowo-metanowych BE-4. To właśnie zastosowanie jako paliwa skroplonego gazu ziemnego (metanu) zamiast nafty jest innowacyjną cechą tego silnika rakietowego.
Wiadomo już, że nowy amerykański pojazd startowy Vulkan będzie pojazdem dwustopniowym. Aby wystrzelić ciężkie ładunki na orbitę, konfiguracja rakiety umożliwia instalację do 6 dopalaczy bocznych półprzewodnikowych. Oczekuje się, że najbardziej unosząca się wersja rakiety Vulcan będzie w stanie dostarczyć na orbitę ładunek o masie do 34,9 ton. W tym samym czasie do wysłania Dream Chasera w kosmos zostanie wykorzystana wersja rakiety nośnej z 4 dopalaczami na paliwo stałe, dwoma silnikami umieszczonymi na drugim stopniu i pięciometrową owiewką.
Spaceplane Dream Chaser i jego funkcje
Jeśli nowa amerykańska rakieta jest jeszcze na etapie projektowania i tworzenia pierwszego prototypu lotu, który wystartuje nie wcześniej niż w 2021 roku, to prace nad sondą Dream Chaser posunęły się znacznie dalej. Nowy statek kosmiczny inżynierów SNC od dawna znajduje się na etapie testów. Pierwsze testy w locie nowości rozpoczęły się już w 2013 roku, chociaż pierwszy lot zakończył się niepowodzeniem urządzenia. Podczas lądowania przednie podwozie nie wysunęło się, a kosmiczny samolot został poważnie uszkodzony. W rezultacie pierwsze udane lądowanie statku kosmicznego na lotnisku miało miejsce dopiero pod koniec 2017 roku.
Według projektu Dream Chaser jest to statek kosmiczny zwrócony na Ziemię, wykonany według schematu samolotu kosmicznego. Tworząc nowy wielozadaniowy pojazd kosmiczny, twórcy wykorzystali rozwiązania konstrukcyjne, które zostały wcześniej zastosowane w konstrukcji amerykańskiego statku kosmicznego HL-20 i dużej serii jego poprzedników, w tym X-20 Dyna-Cor, Northrop M2 -F2, Northrop M2-F3, Northrop HL-10, Martin X-24A i X-24B, z których pierwszy zaczął być testowany w latach 60. ubiegłego wieku. Początkowo planowano stworzyć załogową wersję statku, mającą dostarczyć na orbitę 2-7 astronautów i ładunek, ale w tej chwili trwają prace nad bezzałogową wersją wahadłowca w wersji cargo.
Nowy statek zapewni możliwość dostarczenia ładunku na niską orbitę okołoziemską, a następnie powrotu do domu. W przeciwieństwie do innych statków kosmicznych, które lądują na spadochronie, nowy statek kosmiczny wyląduje jak samolot na pasie startowym. Planuje się, że wszystkie sześć promów wystrzelonych w ramach programu CRS-2 wyląduje w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego na pasie startowym, który został zbudowany w celu lądowania poprzedniego promu kosmicznego.
Nowy amerykański prom kosmiczny Dream Chaser będzie w stanie dostarczyć do ISS do 5500 kg różnych ładunków, a także zwrócić około 1750 kg ładunku z powrotem na Ziemię. Dzięki możliwości lądowania na pasie startowym, a nie na morzu, ładunek dostarczony na Ziemię z kosmolotu można bardzo szybko rozładować. Jest to szczególnie ważne w przypadku różnych programów naukowych i jest szczególnie przydatne podczas przeprowadzania eksperymentów biologicznych. Strukturalnie wahadłowiec będzie się składał z dwóch części: samego kosmolotu i zadokowanego do niego dodatkowego modułu serwisowo-ładunkowego, który będzie znajdował się w części rufowej pojazdu. Cechą charakterystyczną Dream Chasera będą składane skrzydła. Takie rozwiązanie techniczne jest niezbędne do umieszczenia okrętu w owiewce dziobowej rakiety, której średnica nie przekracza 5 metrów. Ta metoda wystrzelenia statku na orbitę odróżnia nowy samolot kosmiczny od jego amerykańskiego poprzednika, wahadłowca kosmicznego i radzieckiego Burana.
Warto zauważyć, że w Związku Radzieckim opracowano podobny w konstrukcji i metodzie startu statek kosmiczny, znany jako BOR-4 (bezzałogowy samolot rakietowy orbitalny) lub Cosmos-1374. Był to eksperymentalny bezzałogowy statek kosmiczny, który był pomniejszoną (około 1:2) kopią samolotu orbitalnego Spiral. W ZSRR w latach 1982-1984 przeprowadzono 6 udanych startów tego statku kosmicznego, w których statek został wystrzelony na różne orbity o wysokości do 225 km. Urządzenie, które jest niewielkich rozmiarów, podobnie jak współczesny samolot kosmiczny American Dream Chaser, zostało wystrzelone na orbitę wewnątrz owiewki czołowej pojazdu startowego. Testy i eksperymenty przeprowadzone w ZSRR w ramach programu BOR-4 pozwoliły ostatecznie rozwiązać wszystkie istniejące problemy ochrony termicznej „głównej gwiazdy” radzieckiego programu kosmicznego - orbitalnego samolotu rakietowego Buran.
informacja