Какво е космически кораб. Руски плазмен ракетен двигател ще отвори пътя към Марс. Кибератаката - оръжието на войните на бъдещето

Както си спомняте, последното изстрелване на американската совалка беше извършено от НАСА през 2011 г. Така Съединените щати загубиха възможността да доставят своите астронавти и товари в открития космос. Но това не продължи дълго.

Ново поколение частни орбитални и суборбитални космически кораби започна да се появява на хоризонта. Каним ви да разгледате най-обещаващия частен космически кораб, предназначен да превозва екипаж и товари.

Космически кораб Lynx

Lynx на XCOR Aerospace е суборбитален космически самолет за 2 души. Той е проектиран да излита и каца на нормална летищна писта. Освен за платени туристически полети, това космическо превозно средство е предназначено и за провеждане на научни експерименти по време на краткосрочни полети.

След успешното приключване на тестовете космическият кораб Lynx ще даде възможност на туристите, платили 95 000 долара, да се издигнат с пилота на височина от 100 километра над повърхността Глобусъти се възхищавайте на гледките на Земята на границата между космоса и атмосферата, както и изживявайте състояние на безтегловност.

SpaceShipTwo е частен суборбитален космически кораб, който може да превозва 6 пътници и 2 члена на екипажа. Максималната височина на полета на този кораб, според авиоконструктора Берт Рутан, се очаква да бъде 160-320 км. Това ще позволи да се увеличи времето, прекарано в безтегловност, до 6 минути. Цената на билета за пътуване с космическия кораб SpaceShipTwo ще бъде приблизително $200 000. Първият тестов полет е извършен през 2010 г. Търговската му експлоатация ще се осъществи след поредица от тестове.

Компанията Armadillo Aerospace, разработила космическия кораб за суборбитален полет, е основана от най-големия мултимилионер Джон Кармак, който е съосновател на фирмата, пуснала популярния компютърни игри Quake, Wolfenstein 3D и DOOM. Този космически кораб ще има място за двама пътници. Space Adventures си партнира с Armadillo Aerospace, за да продава билети за космически кораби за $110 000 и дори ще бъде възможно да летите около Луната за $100 000 000.

Американската компания Bigelow Aerospace разработва частен орбитален космически комплекс, чието изстрелване е планирано за края на 2015 г. Тази станция е предназначена не само за космически туризъм, но и за задържане научно изследване. Два пилотни модула вече бяха стартирани през 2006 и 2007 г. Технологията на производство на новата станция от Bigelow Aerospace се пази в най-строга тайна. Известно е само, че повърхността на модула съдържа 20 слоя, обвивката може да издържи на температури от -120 до +120 градуса по Целзий, а тази станция също е в състояние да издържи удара на много голямо космическо тяло.

Проектът за изстрелване на ракети Stratolaunch беше стартиран съвместно от съоснователя на Microsoft Пол Алън и космическия технолог Берт Рутен. Размахът на крилата на този огромен самолет ще бъде цели 117 метра, а теглото ще бъде около 544 тона. Целта му е да издигне в космоса ракета, която тежи 222 тона. Основната цел на дизайна на Stratolaunch е да доставя товари и сателити в открития космос, като също така се планира да бъдат изпратени астронавти на този самолет. Първото пускане в експлоатация на самолета се очаква през 2016 г.

Разработката на система за извеждане на астронавти в ниска орбита започна компанията Liberty Launch Vehicle съвместно с Lockheed Martin и Astrium. Подобрена ракета Liberty с размери 91 метра ще достави в орбита капсула с до 7 пътници. Изстрелването на първия астронавт е планирано за по-късно тази година. Ако този проект е успешен, търговските полети могат да се извършват от 2016 г.

Blue Origin е частна космическа компания, създадена за космически туризъм от Джефри Безос, основател на Amazon.com. Неговият космически кораб ще може да превозва около 7 души и освен това товар. Компанията също така разработва първа степен на ракетата за многократна употреба, за да намали разходите за изстрелване. Редовни търговски полети са планирани за 2016-2018 г. Освен това компанията Blue Origin се занимава със създаването на суборбиталния космически кораб New Shepard, предназначен за екипаж от 3 души и товар. Полетните изпитания на този кораб вече са извършени в щата Тексас.

Този кораб беше представен от Сиера Невада, която получи повече от 100 милиона долара от НАСА в подкрепа на своите проекти. Dream Chaser е малък космически кораб, способен да превозва 7 астронавти и да ги доставя на ниска орбита. Този проект се основава на разработки на НАСА, които са на повече от 20 години. Предполага се, че изстрелването на кораба е вертикално, а кацането - хоризонтално, като совалка. През 2016 г. космическият кораб Dream Chaser може вече да е готов за полети.

Нискоорбиталният космически кораб CST-100 се разработва от Boeing. В него могат да се настанят 7 астронавти. НАСА активно финансира този проект. Държавата вече е инвестирала в него над $100 000. Корабът CST-100 ще може да извърши меко кацане в случай на авария. Началото на безпилотните полети е планирано още тази година, а през 2017 г. ще бъде извършен пилотиран орбитален полет с екипаж от 2 души.

Dragon досега е единственият оперативен космически товарен автомобил в света, който може да се върне на Земята. Той е разработен от SpaceX по поръчка на НАСА, която е инвестирала повече от милиард долара в този проект. Основната цел на космическия кораб Dragon е да доставя и връща полезни товари на Международната космическа станция. В бъдеще се планира да се доставят хора до гарата.

Благодарим ви, че разказахте на приятелите си за нас!

През 2011 г. САЩ се оказаха без космос Превозно средствоспособен да достави човек в ниска околоземна орбита. Сега американски инженери проектират повече нови пилотирани космически кораби от всякога, като частните компании са водещи, което означава, че изследването на космоса ще стане много по-евтино. В тази статия ще говорим за седем проектирани превозни средства и ако поне някои от тези проекти оживеят, ще настъпи нова златна ера в пилотираната астронавтика.

• Тип: обитаема капсула Създател: Технологии за изследване на космоса / Илон Мъск
• Дата на стартиране: 2015 г
• Дестинация: полети до орбита (до МКС)
• Шансове за успех: много добри

Когато Илон Мъск основа своята компания Space Exploration Technologies или SpaceX през 2002 г., скептиците не видяха перспектива в това. Въпреки това до 2010 г. неговият стартъп стана първото частно предприятие, което успя да повтори това, което дотогава беше епархията на държавата. Ракета Falcon 9 изведе в орбита безпилотна капсула Dragon.

Следващата стъпка на Мъск в космоса е разработката, базирана на капсули за многократна употребаДраконов апарат, способен да носи хора на борда. Той ще носи името DragonRider и е предназначен за полети до МКС. Използвайки иновативен подход както в дизайна, така и в експлоатацията, SpaceX твърди, че транспортирането на пътници ще струва само 20 милиона долара на пътническо място (пътническо място в руския Союз днес струва на САЩ 63 милиона долара).

Пътят към пилотираната капсула

Подобрен интериор

Капсулата ще бъде оборудвана за седемчленен екипаж. Вече вътре в безпилотната версия се поддържа земен натиск, така че няма да е трудно да се адаптира, за да останат хора.

По-широки илюминатори

Чрез тях астронавтите ще могат да наблюдават процеса на скачване с МКС. При бъдещи модификации на капсулата - с възможност за кацане върху реактивен поток - ще се изисква още по-широк изглед.

Допълнителни двигатели, развиващи 54 тона тяга за аварийно изкачване в орбита в случай на повреда на ракетата-носител.

Dream Chaser - Потомък на космическата совалка

• Тип: ракетно изстрелян космически самолет Създател: Sierra Nevada Space Systems
• Планирано изстрелване в орбита: 2017 г
• Цел: орбитални полети
• Шансове за успех: добри

Разбира се, космическите самолети имат определени предимства. За разлика от конвенционалната пътническа капсула, която, падайки през атмосферата, може само леко да коригира траекторията, совалките са в състояние да извършват маневри по време на спускане и дори да променят летището за дестинация. Освен това те могат да се използват повторно след кратко обслужване. Аварията на две американски совалки обаче показа, че космическите самолети в никакъв случай не са идеалното средство за орбитални експедиции. Първо, скъпо е да превозвате товари на същите превозни средства като екипажите, тъй като с помощта на чисто товарен кораб можете да спестите от системи за сигурност и поддържане на живота.

Второ, закрепването на совалката отстрани на бустерите и резервоара за гориво увеличава риска от повреда от случайно падане на елементи от тези конструкции, което причини смъртта на совалката Колумбия. Въпреки това Sierra Nevada Space Systems се кълне, че ще успее да избели репутацията на орбиталната космически самолет. За да направи това, тя има Dream Chaser - крилато превозно средство за доставяне на екипажи до космическата станция. Компанията вече се бори за договори с НАСА. Дизайнът на Dream Chaser се отърва от основните недостатъци, характерни за старите космически совалки. Първо, сега те възнамеряват да превозват товари и екипажи отделно. И второ, сега корабът ще бъде монтиран не отстрани, а отгоре на ракетата-носител Atlas V. При това всички предимства на совалките ще бъдат запазени.

Суборбиталните полети на апарата са планирани за 2015 г., а две години по-късно той ще бъде изведен в орбита.

Как е вътре?

С това устройство седем души могат да излязат в космоса наведнъж. Корабът излита върху ракетата.

На дадено място той се отделя от носача и след това може да акостира към докинг порта на космическата станция.

Dream Chaser все още не е летял в космоса, но вече е готов, поне за писти. Освен това той беше спуснат от хеликоптери, тествайки аеродинамичните възможности на кораба.

New Shepard - Secret Ship на Amazon

• Тип: обитаема капсула Създател: Blue Origin / Джеф Безос
• Дата на стартиране: неизвестна
• Шансове за успех: добри

Джеф Безос, 49-годишният основател на Amazon.com и милиардер с визия за бъдещето, изпълнява тайни планове за изследване на космоса повече от десетилетие. От своите 25 милиарда долара нетно състояние Безос вече е инвестирал много милиони в дръзко начинание, наречено Blue Origin. Неговият кораб ще излети от експериментална стартова площадка, построена (с одобрение от FAA, разбира се) в отдалечен ъгъл на Западен Тексас.

През 2011 г. компанията публикува кадри, на които се вижда как конусовидната ракетна система New Shepard се подготвя за тестване. Излита вертикално на височина от сто и половина метра, виси там за известно време и след това плавно пада на земята с помощта на реактивен поток. Според проекта в бъдеще ракетата-носител ще може, след като изхвърли капсулата на суборбитална височина, самостоятелно да се върне в космодрума със собствен двигател. Това е много по-икономична схема от улавянето на използваната степен в океана след падане.

След като интернет предприемачът Джеф Безос основа своята космическа компания през 2000 г., той пази самото й съществуване в тайна в продължение на три години. Компанията изстрелва своите експериментални превозни средства (като капсулата на снимката) от частен космодрум в Западен Тексас.

Системата се състои от две части.

Капсулата за екипажа, в която се поддържа нормално атмосферно налягане, се отделя от носителя и лети на височина 100 км. Основният двигател позволява на ракетата да прави вертикално кацанеблизо до стартовата площадка. След това самата капсула се връща на земята с помощта на парашут.

Ракетата носител повдига апарата от стартовата площадка.

SpaceShipTwo - Пионер в туристическия бизнес

• Тип: изстрелян от въздуха космически кораб от самолет носител Създаден от: Virgin Galactic /
• Ричард Брансън
• Дата на стартиране: планирано за 2014 г
• Цел: суборбитални полети
• Шансове за успех: много добри

Първият от превозните средства SpaceShipTwo по време на тестов планиращ полет. В бъдеще ще бъдат построени още четири от същите апарати, които ще започнат да превозват туристи. Вече 600 души са се записали за полета, включително знаменитости като Джъстин Бийбър, Аштън Къчър и Леонардо ди Каприо.

Построен от известния дизайнер Бърт Рутан в сътрудничество с магната Ричард Брансън, собственик на Virgin Group, корабът постави основата за бъдещето на космическия туризъм. Защо не хвърлите всички в космоса? IN нова версияТова устройство може да побере шестима туристи и двама пилоти. Пътуването в космоса ще се състои от две части. Първо, самолетната кула WhiteKnightTwo (дължината й е 18 м, а размахът на крилата е 42) ще издигне апарата SpaceShipTwo на височина 15 км.

След това ракетата ще се отдели от самолета-носител, ще стартира собствените си двигатели и ще се взриви в космоса. На надморска височина от 108 км пътниците перфектно ще вземат предвид кривината земната повърхност, и ведрото сияние на земната атмосфера – и всичко това на фона на черни космически дълбини. Билет на стойност четвърт милион долара ще позволи на пътниците да се насладят на безтегловност, но само за четири минути.

Вдъхновение Марс - Целувка над Червената планета

• Тип: междупланетен транспорт Създател: Inspiration Mars Foundation / Денис Тито
• Дата на стартиране: 2018 г
• Дестинация: полет до Марс
• Шансове за успех: съмнителни

Меден месец (година и половина) в междупланетна експедиция? Фондът Inspiration Mars, който се управлява от бившия инженер на НАСА, инвестиционен специалист и първият космически турист Денис Тито, иска да предложи тази възможност на избрана двойка. Групата на Тито очаква да се възползва от подреждането на планетите, което ще се случи през 2018 г. (това се случва веднъж на 15 години). „Парад“ ще позволи полет от Земята до Марс и връщане по траектория на свободно връщане, тоест без изгаряне на допълнително гориво. Следващата година Inspiration Mars ще започне да приема заявления за 501-дневна експедиция.

Корабът ще трябва да лети на разстояние 150 км от повърхността на Марс. За да участвате в полета, трябва да изберете семейна двойка - евентуално младоженци (важен е въпросът за психологическата съвместимост). "Фондацията Inspiration Mars изчислява, че ще трябва да събере $1-2 милиарда. Ние полагаме основите за неща, които преди изглеждаха просто немислими, като, да речем, отиване на други планети", казва Марко Касерес, ръководител на космическите изследвания в Teal Group.

• Тип: космически самолет, способен да излита сам Създател: XCOR Aerospace
• Планирана дата на стартиране: 2014 г
• Цел: суборбитални полети
• Шансове за успех: доста добри

Базираната в Калифорния XCOR Aerospace (с централа в Мохаве) вярва, че държи ключа към най-евтините суборбитални полети. Компанията вече продава билети за своя 9-метров Lynx, който побира само двама пътници. Билетите струват 95 000 долара.

За разлика от други космически самолети и пътнически капсули, Lynx не се нуждае от бустер, за да отиде в космоса. Чрез стартиране на специално проектиран за този проект реактивни двигатели(те ще изгорят керосин с течен кислород), Lynx ще излети от пистата в хоризонтална посока, както прави обикновен самолет, и само след ускоряване ще се издигне стръмно по своята космическа траектория. Първият тестов полет на апарата може да се проведе през следващите месеци.

Излитане: Космическият самолет се ускорява по пистата.

Изкачване: След достигане на Mach 2,9 се изкачва стръмно.

Цел: Приблизително 3 минути след излитане двигателите се изключват. Самолетът следва параболична траектория, докато лети през суборбиталното пространство.

Връщане в плътните слоеве на атмосферата и кацане.

Устройството постепенно се забавя, изрязвайки кръгове в спирала надолу.

Орион - Пътническа капсула за голяма компания

• Тип: пилотиран космически кораб за междузвездни пътувания
• Създател: НАСА / Конгреса на САЩ
• Дата на стартиране: 2021-2025 г

НАСА вече е предоставила полети до околоземна орбита без съжаление на частни компании, но агенцията все още не се е отказала от претенциите си за дълбокия космос. До планети и астероиди може би ще лети многоцелевият обитаем апарат Orion. Той ще се състои от капсула, свързана с модул, който от своя страна ще съдържа електроцентрала със запас от гориво, както и жилищно отделение. Първият тестов полет на капсулата ще се проведе през 2014 г. Тя ще бъде изстреляна в космоса от 70-метрова ракета носител Delta.След това капсулата трябва да се върне в атмосферата и да кацне във водите на Тихия океан.

За далечни експедиции, за които се подготвя Орион, явно също ще се строи нова ракета. Съоръженията на НАСА в Хънтсвил, Алабама, вече работят върху нова 98-метрова ракета Space Launch System. Това свръхтежко превозно средство трябва да е готово до момента (и ако) астронавтите на НАСА ще летят до Луната, до някой астероид или дори по-далеч. "Ние все повече мислим за Марс," казва Дан Дъмбахер, директор на отдела за инженерни системи на НАСА, "като наша основна цел." Вярно е, че някои критици казват, че подобни твърдения са някак пресилени. Проектираната система е толкова огромна, че НАСА ще може да я използва не повече от веднъж на две години, тъй като едно изстрелване ще струва 6 милиарда долара.

Кога човек ще стъпи на астероид?

През 2025 г. НАСА планира да изпрати астронавти в космическия кораб Orion до един от астероидите, разположени близо до Земята - 1999AO10. Пътуването трябва да отнеме пет месеца.

Изстрелване: Орион с четиричленен екипаж ще излети от Кейп Канаверал, Флорида.

Полет: След пет дни полет Орион, използвайки силата на гравитацията на Луната, ще направи завой около нея и ще се насочи към 1999AO10.

Среща: астронавтите ще летят до астероида два месеца след изстрелването. Те ще прекарат две седмици на повърхността му, но не се говори за истинско кацане, тъй като тази космическа скала има твърде слаба гравитация. По-скоро членовете на екипажа просто ще прикрепят своя кораб към повърхността на астероида и ще вземат минерални проби.

Връщане: Тъй като астероидът 1999AO10 постепенно се приближава към Земята през цялото това време, обратното пътуване ще бъде малко по-кратко. Веднъж в околоземна орбита, капсулата ще се отдели от кораба и ще се пръсне в океана.

Миналия ноември, по време на TVIW (семинар по астрономия в Тенеси за междузвездни пътувания), Роб Суини, бивш командир на ескадрила на Royal Въздушни сили, инженер и магистър, отговарящ за проект Икар - представи отчет за извършената работа по проекта през последните години. Суини освежи съзнанието на обществеността за историята на Икар, от вдъхновение от идеите на проекта Daedalus, подчертани в доклад на BIS (Британското междупланетно общество - най-старата организация, подкрепяща космическите изследвания) през 1978 г., до съвместното решение на BIS и ентусиаста на Tau Zero компанията да възобнови изследванията през 2009 г. и до последните новини за проекта от 2014 г.

Първоначалният проект от 1978 г. имаше проста, но трудна за изпълнение цел - да отговори на въпроса, поставен от Енрике Ферми: "Ако има интелигентен живот извън Земята и са възможни междузвездни полети, тогава защо няма доказателства за други извънземни цивилизации ?". Изследването на Daedalus се фокусира върху разработването на дизайн на междузвезден космически кораб, използвайки съществуваща технология в разумни екстраполации. И резултатите от работата гръмнаха навсякъде научен свят: създаването на такъв кораб е наистина възможно. Докладът за проекта беше подкрепен от подробен план на кораб, използващ термоядрен синтез на деутерий-хелий-3 от предварително събрани пелети. След това Daedalus служи като еталон за всички последващи разработки в междузвездните пътувания в продължение на 30 години.

Въпреки това, след толкова дълго време, беше необходимо да се преразгледат идеите и техническите решения, възприети в Daedalus, за да се прецени как те са издържали изпитанието на времето. Освен това през този период бяха направени нови открития, промяната на дизайна в съответствие с тях би се подобрила общи показателикораб. Организаторите също искаха да заинтересуват по-младото поколение от астрономията и изграждането на междузвездни космически станции. Новият проект е кръстен на Икар, синът на Дедал, което, въпреки негативната конотация на името, съответства на първите думи в доклада от 78-та година:

„Надяваме се, че този вариант ще замени бъдещия дизайн, подобен на Icarus, който ще отразява най-новите открития и технически иновации, така че Icarus да може да достигне висоти, които все още не са покорени от Daedalus. Надяваме се, че благодарение на развитието на нашите идеи ще дойде денят, в който човечеството буквално ще докосне звездите.”

И така, Икар е създаден именно като продължение на Дедал. Индикаторите на стария проект и до днес изглеждат много обещаващи, но все още трябва да бъдат финализирани и актуализирани:

1) Дедал използва релативистични електронни лъчи за компресиране на горивни пелети, но последващи изследвания показват, че този метод не е в състояние да осигури необходимия импулс. Вместо това в лабораториите за термоядрен синтез се използват йонни лъчи. Подобно погрешно изчисление обаче, което струва на Националния термоядрен комплекс 20 години работа и 4 милиарда долара, показа трудността при справяне с термоядрения синтез дори при идеални условия.

2) Основното препятствие, пред което е изправен Дедал, е Хелий-3. Той не съществува на Земята и следователно трябва да се добива от газови гиганти, отдалечени от нашата планета. Този процес е твърде скъп и сложен.

3) Друг проблем, който Икар ще трябва да реши, е бракът на информация за ядрени реакции. Именно липсата на информация направи възможно преди 30 години да се направят много оптимистични изчисления за въздействието от облъчването на целия кораб с гама лъчи и неутрони, без освобождаването на които един двигател за термоядрен синтез не може.

4) Тритий е бил използван в горивните пелети за запалване, но твърде много топлина е била освободена от разпадането на неговите атоми. Без подходяща охладителна система, запалването на горивото ще бъде придружено от запалването на всичко останало.

5) Декомпресията на резервоарите за гориво поради изпразване може да причини експлозия в горивната камера. За да се реши този проблем, към конструкцията на резервоара са добавени тежести, за да се балансира налягането в различните части на механизма.

6) Последната трудност е поддръжката на кораба. Според проекта корабът е оборудван с чифт роботи, подобни на R2D2, които с помощта на диагностични алгоритми ще идентифицират и поправят евентуални повреди. Такива технологии изглеждат много сложни дори сега, в компютърната ера, да не говорим за 70-те години.

Новият дизайнерски екип вече не се ограничава до изграждането на гъвкав кораб. За да изучава обекти, Икар използва сонди, носени на борда на кораба. Това не само опростява задачата на дизайнерите, но и значително намалява времето за изучаване на звездни системи. Вместо деутерий-хелий-3, новият космически кораб работи с чист деутерий-деутерий. Въпреки по-голямото отделяне на неутрони, новото гориво не само ще увеличи ефективността на двигателите, но и ще премахне необходимостта от извличане на ресурси от повърхността на други планети. Деутерият се добива активно от океаните и се използва в атомни електроцентрали с тежка вода.

Човечеството обаче все още не е успяло да получи контролирана реакция на гниене с освобождаване на енергия. Продължителната надпревара на лабораториите по света за екзотермичен ядрен синтез забавя дизайна на кораба. Така че въпросът за оптималното гориво за междузвезден кораб остава отворен. В опит да се намери решение, през 2013 г. се проведе вътрешно състезание между звената на BIS. Победи отборът WWAR Ghost от университета в Мюнхен. Техният дизайн се основава на термоядрен синтез с помощта на лазер, който гарантира бързо нагряване на горивото до необходимата температура.

Въпреки оригиналността на идеята и някои инженерни ходове, състезателите не можаха да решат основната дилема - изборът на гориво. Освен това печелившият кораб е огромен. Той е 4-5 пъти по-голям от Daedalus и други методи на синтез може да изискват по-малко място.

Съответно беше решено да се насърчат 2 типа двигатели: на базата на термоядрен синтез и на базата на щипката на Бенет (плазмен двигател). Освен това, паралелно с деутерий-деутерий, се разглежда и старата версия с тритий-хелий-3. Всъщност хелий-3 дава най-добри резултати при всякакъв вид задвижване, така че учените работят върху начини да го получат.

В работите на всички участници в конкурса може да се проследи интересна връзка: някои структурни елементи (сонди за изследване заобикаляща среда, съхранение на гориво, системи за вторично захранване и др.) на всеки кораб остават непроменени. Недвусмислено може да се каже следното:

1. Корабът ще бъде горещ. Всеки метод за изгаряне на който и да е от представените видове гориво е придружен от отделяне на голямо количество топлина. Деутерият изисква масивна система за охлаждане поради директното освобождаване на топлинна енергия по време на реакцията. Магнитно-плазменият двигател ще създаде вихрови токове в околните метали, като също ги нагрява. На Земята вече съществуват радиатори с достатъчна мощност за ефективно охлаждане на тела с температури над 1000 C, остава да бъдат адаптирани към нуждите и условията на звездния кораб.
2. Корабът ще бъде колосален. Една от основните задачи, възложени на проекта Icarus, беше намаляването на размера, но с течение на времето стана ясно, че е необходимо много пространство за термоядрени реакции. Дори най-малките опции за масов дизайн тежат десетки хиляди тонове.
3. Корабът ще бъде дълъг. "Dedalus" беше много компактен, всяка част от него беше комбинирана с друга, като кукла. В Icarus опитите да се минимизира радиоактивното въздействие върху кораба доведоха до неговото удължаване (това е добре демонстрирано в проекта Firefly от Робърт Фрийланд).

Роб Суини каза, че група от университета Дрексел се е присъединила към проекта Икар. „Новодошлите“ насърчават идеята за използване на PJMIF (система, базирана на струя плазма, използваща магнити, докато плазмата е стратифицирана, осигурявайки условия за ядрени реакции). Този принцип в момента е най-ефективен. Всъщност това е симбиоза от два метода на ядрени реакции, включва всички предимства на инерционния и магнитния термоядрен синтез, като намаляване на масата на конструкцията и значително намаляване на разходите. Проектът им се казва Zeus.

Тази среща беше последвана от TVIW, където Суини определи предварителна дата за завършване на проекта Icarus август 2015 г. Окончателният доклад ще включва препратки към модификации на стари проекти на Daedalus и иновации, създадени изцяло от новия екип. Семинарът завърши с монолог на Роб Суини, в който той каза: „Мистериите на Вселената ни чакат някъде там! Време е да се махаме оттук!"

Човечеството изследва космическото пространство с пилотирани космически кораби повече от половин век. Уви, през това време, образно казано, не отплава далеч. Ако сравним Вселената с океана, ние просто се разхождаме по ръба на прибоя, дълбоко до глезените във водата. Веднъж обаче решихме да плуваме малко по-дълбоко (лунната програма Аполо) и оттогава живеем в спомени за това събитие като за най-високо постижение.

Досега космическите кораби са служили предимно като превозни средства за доставка до и от Земята. Максималната продължителност на автономен полет, постижима от космическата совалка за многократна употреба, е само 30 дни, и то теоретично. Но може би космическите кораби на бъдещето ще станат много по-съвършени и универсални?

Вече лунните експедиции на Аполо ясно показаха, че изискванията към бъдещите космически кораби могат да бъдат поразително различни от задачите за „космически таксита“. Лунната кабина на Аполо имаше много малко общо с опростените кораби и не беше проектирана да лети в планетарна атмосфера. Някаква представа за това как ще изглеждат космическите кораби на бъдещето, снимките на американски астронавти дават повече от ясно.

Най-големият фактор, който възпира епизодичните човешки изследвания слънчева система, да не говорим за организацията на планетите и техните спътници научни основи, - радиация. Проблеми възникват дори при лунни мисии с продължителност най-много седмица. А годишният и половина полет до Марс, който изглеждаше, че ще се осъществи, се избутва все по-напред. Автоматизираните изследвания показват, че той е смъртоносен за хората по целия маршрут на междупланетен полет. Така че космическият кораб на бъдещето неизбежно ще придобие сериозна противорадиационна защита в комбинация със специални биомедицински мерки за екипажа.

Ясно е, че колкото по-бързо стигне до местоназначението си, толкова по-добре. Но за бърз полет ви трябват мощни двигатели. А за тях от своя страна високоефективно гориво, което не би заело много място. Следователно химическите задвижващи двигатели ще отстъпят място на ядрените в близко бъдеще. Ако обаче учените успеят да укротят антиматерията, т. е. да превърнат масата в светлинно лъчение, ще придобият космическите кораби на бъдещето.В този случай ще говорим за постигане на релативистични скорости и междузвездни експедиции.

Друга сериозна пречка за развитието на Вселената от човека ще бъде дълготрайното поддържане на неговия живот. Само за ден човешкото тялоконсумира много кислород, вода и храна, отделя твърди и течни отпадъци, издишва въглероден диоксид. Безсмислено е да носите пълен запас от кислород и храна със себе си на борда поради огромното им тегло. Проблемът се решава чрез вграден затворен, но досега всички експерименти по тази тема не са успешни. И без затворен LSS, космическите кораби на бъдещето, летящи през космоса с години, са немислими; снимки на художници, разбира се, учудват въображението, но не отразяват реалното състояние на нещата.

Така че всички проекти на космически кораби и звездни кораби все още са далеч от реална реализация. И човечеството ще трябва да се примири с изучаването на Вселената от астронавти под прикритие и получаване на информация от автоматични сонди. Но това, разбира се, е временно. Астронавтиката не стои неподвижна и косвени признаципоказват, че назрява голям пробив в тази област на човешката дейност. Така че може би космическите кораби на бъдещето ще бъдат построени и ще направят първите си полети през 21 век.

История

Понякога студена войнаКосмосът беше една от арените на борбата между Съветския съюз и Съединените щати. Геополитическата конфронтация на суперсилите беше основният стимул в онези години за развитието на космическата индустрия. Огромни ресурси бяха хвърлени в изпълнението на програми за изследване на космоса. По-специално, правителството на САЩ похарчи около двадесет и пет милиарда долара за изпълнението на проекта Apollo, чиято основна цел беше да кацне човек на повърхността на Луната. За 70-те години на миналия век тази сума беше просто гигантска. Лунната програма на СССР, която никога не е била предопределена да се сбъдне, струва на бюджета на Съветския съюз 2,5 милиарда рубли. Разработването на вътрешната космическа совалка "Буран" струва шестнадесет милиарда рубли. В същото време съдбата подготви Буран да направи само един космически полет.

Много по-щастлив беше неговият американски аналог. Космическата совалка направи сто тридесет и пет изстрелвания. Но американската совалка не беше вечна. Кораб, построен от държавна програма"Космическа транспортна система", на 8 юли 2011 г., осъществи последното си космическо изстрелване, което приключи в ранната сутрин на 21 юли същата година. По време на изпълнението на програмата американците произвеждат шест "совалки", една от които е прототип, който никога не е извършвал космически полети. Два кораба се разбиха.

Излитане от земята "Аполо 11"

От гледна точка на икономическата осъществимост програмата Space Shuttle едва ли може да се нарече успешна. Космическите кораби за еднократна употреба се оказаха много по-икономични от техните привидно по-напреднали в технологично отношение аналози за многократна употреба. Да, и безопасността на полетите на "совалките" беше под съмнение. По време на операцията им, в резултат на две катастрофи, четиринадесет астронавти станаха жертви. Но причината за такива двусмислени резултати от космическите пътувания легендарен корабсе крие не в неговото техническо несъвършенство, а в сложността на самата концепция за космически кораби за многократна употреба.

В резултат на това руският космически кораб за еднократна употреба "Союз", разработен още през 60-те години на миналия век, стана единственият тип превозни средства, които в момента извършват пилотирани полети до Международната космическа станция (МКС). Веднага трябва да се отбележи, че това изобщо не показва тяхното превъзходство над космическата совалка. Космическият кораб "Союз", както и създадените на тяхна база безпилотни космически камиони "Прогрес" имат редица концептуални недостатъци. Те са много ограничени като товароносимост. А използването на такива устройства води до натрупване на орбитални отпадъци, останали след тяхната работа. Космическите полети на кораби от типа "Союз" съвсем скоро ще станат част от историята. В същото време днес реални алтернативи няма. Огромният потенциал, присъщ на концепцията за кораби за многократна употреба, често остава технически неосъществим дори в наше време.

Първият проект на съветския многократно използваем орбитален самолет ОС-120 "Буран", предложен от НПО "Енергия" през 1975 г. и който беше аналог на американската космическа совалка

Нов американски космически кораб

През юли 2011 г. американският президент Барак Обама обяви, че мисията до Марс е нова и, доколкото може да се предположи, основна цел на американските астронавти за следващите десетилетия. Една от програмите, изпълнявани от НАСА като част от изследването на Луната и полета до Марс, беше мащабната космическа програма Constellation.

В основата му е създаването на нов пилотиран космически кораб "Орион", ракети-носители "Арес-1" и "Арес-5", както и лунния модул "Алтаир". Въпреки факта, че през 2010 г. правителството на САЩ реши да ограничи програмата Constellation, НАСА успя да продължи да разработва Orion. Първият безпилотен тестов полет на космическия кораб е планиран за 2014 г. Предполага се, че по време на полета апаратът ще се отдалечи от Земята на шест хиляди километра. Това е около петнадесет пъти по-далеч от МКС. След тестовия полет корабът ще се отправи към Земята. В атмосферата нов апаратще може да влезе със скорост от 32 хиляди км/ч. По този показател "Орион" надминава легендарния "Аполо" с една и половина хиляди километра. Първият безпилотен експериментален полет на Orion има за цел да демонстрира неговия потенциал. Тестът на кораба трябва да бъде важна стъпка към осъществяването на неговото пилотирано изстрелване, което е планирано за 2021 г.

Според плановете на НАСА Делта-4 и Атлас-5 ще действат като ракети-носители на Орион. Беше решено да се откаже от развитието на Ares. Освен това за изследването на дълбокия космос американците проектират нова свръхтежка ракета-носител SLS.

Орион е космически кораб за частично многократна употреба и е концептуално по-близо до Союз, отколкото до космическата совалка. Частично многократно използваемите са най-обещаващите космически кораби. Тази концепция предполага, че след кацане на повърхността на Земята, жилищната капсула на космическия кораб може да бъде използвана повторно за изстрелване в открития космос. Това прави възможно комбинирането на функционалната практичност на космическите кораби за многократна употреба с рентабилността на експлоатацията на превозни средства от типа Союз или Аполо. Такова решение е преходен етап. Вероятно в далечното бъдеще космически корабстават многократно използвани. Така че американската космическа совалка и съветският Буран в известен смисъл изпревариха времето си.

Orion е многоцелеви капсулен пилотиран космически кораб за частично многократна употреба на Съединените щати, разработен от средата на 2000-те като част от програмата Constellation

Изглежда, че думите "практичност" и "предпазливост" са най-добрият начин да се характеризират американците. Правителството на САЩ реши да не поема всичките си космически амбиции само върху плещите на Орион. В момента няколко частни компании, поръчани от НАСА, разработват свои собствени космически кораби, предназначени да заменят устройствата, използвани днес. Boeing разработва частично използваемия пилотиран космически кораб CST-100 като част от своята Програма за развитие на търговски пилотирани превозни средства (CCDev). Устройството е предназначено за кратки пътувания до околоземна орбита. Основната му задача ще бъде да достави екипажа и товара на МКС.

Екипажът на кораба може да бъде до седем души. В същото време, по време на проектирането на CST-100 Специално вниманиебеше предоставен за комфорта на астронавтите. Жилищното пространство на устройството е много по-обширно от корабите от предишното поколение. Вероятно ще бъде изстрелян с ракети носители Atlas, Delta или Falcon. В същото време Atlas-5 е най-подходящият вариант. Кацането на кораба ще се извърши с помощта на парашут и въздушни възглавници. Според плановете на Boeing през 2015 г. CST-100 чака серия от тестови изстрелвания. Първите два полета ще бъдат безпилотни. Основната им задача е да изведат апарата в орбита и да тестват системите за сигурност. По време на третия полет е планирано пилотирано скачване с МКС. Ако тестовете са успешни, CST-100 много скоро ще може да замени руските космически кораби "Союз" и "Прогрес", които извършват изключително пилотирани полети до Международната космическа станция.

CST-100 - пилотиран транспортен космически кораб

Друг частен кораб, който ще доставя товари и екипаж на МКС, ще бъде апарат, разработен от SpaceX, която е част от Sierra Nevada Corporation. Частично многократно използваемият моноблоков кораб "Дракон" е разработен по програмата на НАСА "Търговски орбитален транспорт" (COTS). Предвижда се изграждането на три негови модификации: пилотирана, товарна и автономна. Екипажът на пилотирания космически кораб, както и в случая с CST-100, може да бъде от седем души. В товарната модификация корабът ще вземе на борда си четирима души и два тона и половина товар.

И в бъдеще те искат да използват Dragon за полети до Червената планета. Защо ще разработват специална версия на кораба - "Червения дракон". Според плановете на американските космически власти безпилотният полет на апарата до Марс ще се състои през 2018 г., а първият тестов пилотиран полет на американския космически кораб се очаква да бъде извършен след няколко години.

Една от характеристиките на "Дракон" е неговата многократна употреба. След полета част от енергийните системи и резервоарите за гориво ще се спуснат на Земята заедно с жилищната капсула на кораба и могат да се използват отново за космически полети. Тази конструктивна способност отличава новия кораб от повечето обещаващи разработки. В близко бъдеще "Дракон" и CST-100 ще се допълват взаимно и ще действат като "предпазна мрежа". В случай, че единият тип кораб по някаква причина не може да изпълнява възложените му задачи, другият ще поеме част от работата му.

Dragon SpaceX е частен транспортен космически кораб (SC) на SpaceX, разработен по поръчка на НАСА като част от програмата за търговски орбитален транспорт (COTS), предназначен да доставя полезни товари и в бъдеще хора до МКС

Dragon беше изстрелян в орбита за първи път през 2010 г. Безпилотният тестов полет завърши успешно и няколко години по-късно, а именно на 25 май 2012 г., устройството се скачи на МКС. По това време корабът нямаше система за автоматично скачване и за нейното внедряване беше необходимо да се използва манипулаторът на космическата станция.

Този полет се счита за първото в историята скачване на частен космически кораб към Международната космическа станция. Нека направим резервация веднага: Dragon и редица други космически кораби, разработени от частни компании, трудно могат да бъдат наречени частни в пълния смисъл на думата. Например НАСА отдели 1,5 милиарда долара за разработката на Dragon. Други частни проекти също получават финансова подкрепа от НАСА. Следователно говорим не толкова за комерсиализация на космоса, а за нова стратегия за развитие на космическата индустрия, основана на сътрудничество между държавата и частния капитал. Някога секретни космически технологии, които преди са били достъпни само за държавата, сега са собственост на редица частни компании, занимаващи се с астронавтика. Това обстоятелство само по себе си е мощен стимул за растеж на технологичните възможности на частните компании. В допълнение, този подход направи възможно организирането в частната сфера голям бройспециалисти от космическата индустрия, които преди това бяха уволнени от държавата във връзка със закриването на програмата Space Shuttle.

Що се отнася до програмата за разработване на космически кораби от частни компании, може би най-интересен е проектът SpaceDev, наречен Dream Chaser. В разработката му участват и 12 от партньорите на компанията, три американски университета и седем центъра на НАСА.

Концепцията на пилотирания космически кораб за многократна употреба Dream Chaser, разработена от американската компания SpaceDev, подразделение на Sierra Nevada Corporation

Този кораб е много различен от всички други обещаващи космически разработки. Dream Chaser за многократна употреба изглежда като миниатюрна космическа совалка и може да каца като обикновен самолет. И все пак основните задачи на кораба са подобни на задачите на Dragon и CST-100. Устройството ще служи за доставяне на товари и екипаж (до същите седем души) до ниска околоземна орбита, където ще бъде изстреляно с помощта на ракетата носител Atlas-5. През тази година корабът трябва да извърши първия си безпилотен полет, а до 2015 г. се планира да бъде подготвена пилотираната му версия за изстрелване. Друг важна подробност. Проектът Dream Chaser се създава на базата на американска разработка от 90-те години на миналия век - орбиталният самолет HL-20. Проектът на последния се превърна в аналог на съветската орбитална система "Спирала". И трите устройства имат подобен външен вид и предполагаемост функционалност. Това повдига един напълно легитимен въпрос. Заслужаваше ли си съветски съюзсгънете полуготовата аерокосмическа система "Спирала"?

какво имаме

През 2000 г. RSC Energia започна проектирането на многоцелевия космически комплекс Clipper. Този космически кораб за многократна употреба, външно наподобяващ по-малка совалка, трябваше да се използва за решаване на голямо разнообразие от задачи: доставка на товари, евакуация на екипажа на космическата станция, космически туризъм, полети до други планети. Имаше известни надежди за проекта. Както винаги, добрите намерения бяха покрити с меден леген за липса на финансиране. През 2006 г. проектът е затворен. В същото време се предполага, че технологиите, разработени в рамките на проекта Clipper, ще бъдат използвани за проектирането на Advanced Manned Transport System (PPTS), известна още като проект Rus.

Крилата версия на Clipper в орбитален полет. Чертеж на уеб администратор, базиран на модела Clipper 3D

©Вадим Лукашевич

Именно PPTS (разбира се, това все още е само „работно“ име на проекта), според руските експерти, ще бъде предопределено да се превърне в ново поколение вътрешна космическа система, способна да замени бързо остаряващите Союз и Прогрес. Както и в случая с Clipper, RSC Energia разработва космическия кораб. Основната модификация на комплекса ще бъде пилотиран транспортен кораб от ново поколение (ПТК НК). Основната му задача отново ще бъде доставката на товари и екипаж до МКС. В дългосрочен план - разработването на модификации, способни да летят до Луната и да изпълняват дългосрочни изследователски мисии. Самият кораб обещава да бъде частично използваем повторно. Капсулата за обитаване може да се използва повторно след кацане. Двигателен отсек - бр. Любопитна особеност на кораба е възможността за кацане без използване на парашут. Ще се използва реактивна система за спиране и меко кацане на земната повърхност.

За разлика от "Союз", който излита от територията на космодрума Байконур в Казахстан, новите кораби ще бъдат изстрелвани от новия космодрум "Восточный", който се изгражда на територията на Амурска област. Екипажът ще бъде от шест души. Пилотираният автомобил също може да поеме товар - петстотин килограма. В безпилотната версия корабът ще може да достави в околоземната орбита още впечатляващи "благини" - с тегло два тона.

Един от основните проблеми на проекта PPTS е липсата на ракети-носители с необходимите характеристики. Днес основният технически аспектиКосмическият кораб е разработен, но липсата на ракета-носител поставя разработчиците му в много трудно положение. Предполага се, че новата ракета-носител ще бъде технологично близка до "Ангара", разработена още през 90-те години.

Модел на PPTS на изложението MAKS-2009

©sdelanounas.ru

Колкото и да е странно, но друг сериозен проблем е самата цел на проектирането на PPTS (прочетете: руската реалност). Русия едва ли ще може да си позволи реализирането на програми за изследване на Луната и Марс, подобни по мащаб на тези, които изпълняват САЩ. Дори ако развитието на космическия комплекс е успешно, най-вероятно единствената му реална задача ще бъде доставката на товари и екипаж до МКС. Но началото на летателните тестове на PPTS беше отложено за 2018 г. По това време обещаващите американски устройства най-вероятно вече ще могат да поемат функциите, които сега се изпълняват руски корабиСоюз и Прогрес.

Мъгливи перспективи

Съвременният свят е лишен от романтиката на космическите полети - това е факт. Разбира се, не говорим за изстрелване на сателити и космически туризъм. Не е нужно да се притеснявате за тези сфери на астронавтиката. Полетите до Международната космическа станция са от голямо значение за космическата индустрия, но продължителността на МКС в орбита е ограничена. Предвижда се станцията да бъде затворена през 2020 г. Съвременният пилотиран космически кораб е преди всичко компонентконкретна програма. Няма смисъл да се разработва нов кораб, без да имате представа за задачите на неговата експлоатация. Нови американски космически кораби се проектират не само за доставка на товари и екипажи до МКС, но и за полет до Марс и Луната. Тези задачи обаче са толкова далеч от ежедневните земни грижи, че през следващите години едва ли можем да очакваме значителни пробиви в областта на космонавтиката.