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Qué nave espacial. El motor de cohete de plasma ruso abrirá el camino a Marte. Ciberataque: un arma de guerras futuras

Como recordaréis, el último lanzamiento del transbordador estadounidense lo realizó la NASA en 2011. Por lo tanto, Estados Unidos perdió la capacidad de llevar a sus astronautas y carga al espacio exterior. Pero no duró mucho.

Una nueva generación de naves espaciales orbitales y suborbitales privadas ha comenzado a aparecer en el horizonte. Te invitamos a echar un vistazo a las naves espaciales privadas más prometedoras diseñadas para transportar tripulación y carga.

Nave espacial lince

El Lynx de XCOR Aerospace es un avión espacial suborbital para dos personas. Está diseñado para despegar y aterrizar en la pista regular de un aeropuerto. Además de los vuelos turísticos de pago, esta nave espacial también está destinada a realizar experimentos científicos durante vuelos cortos.

Después de completar con éxito las pruebas, la nave espacial Lynx permitirá a los turistas que pagaron 95.000 dólares elevarse con un piloto a una altura de 100 kilómetros sobre la superficie. globo y admirar las vistas de la Tierra en la frontera entre el espacio y la atmósfera, además de experimentar un estado de ingravidez.

SpaceShipTwo es una nave espacial suborbital privada que puede transportar 6 pasajeros y 2 miembros de la tripulación. La altitud máxima de vuelo de este barco, según el diseñador de aviones Burt Rutan, se espera que sea de 160 a 320 km. Esto permitirá aumentar el tiempo de ingravidez a 6 minutos. El precio de un billete para viajar en la nave espacial SpaceShipTwo será de aproximadamente 200.000 dólares. El primer vuelo de prueba se realizó en 2010. Su operación comercial se realizará luego de una serie de pruebas.

Armadillo Aerospace, que desarrolló una nave espacial para vuelos suborbitales, fue fundada por el multimillonario más grande, John Carmack, quien cofundó la empresa que produjo el popular juegos de computadora Terremoto, Wolfenstein 3D y DOOM. Esta nave espacial tendrá espacio para dos pasajeros. Space Adventures, junto con Armadillo Aerospace, planea vender boletos para la nave por 110.000 dólares, e incluso será posible volar alrededor de la luna por 100.000.000 de dólares.

La empresa estadounidense Bigelow Aerospace está desarrollando un complejo espacial orbital privado, cuya puesta en órbita está prevista para finales de 2015. Esta estación está destinada no sólo al turismo espacial, sino también a la celebración investigación científica. En 2006 y 2007 ya se pusieron en marcha dos módulos experimentales. La tecnología de fabricación de la nueva estación de Bigelow Aerospace se mantiene en la más estricta confidencialidad. Lo que se sabe es que la superficie del módulo contiene 20 capas, la carcasa puede soportar temperaturas de -120 a +120 grados centígrados y esta estación también puede resistir el impacto de un cuerpo cósmico muy grande.

El proyecto de un avión diseñado para lanzar cohetes, Stratolaunch, fue iniciado conjuntamente por uno de los fundadores de la famosa empresa Microsoft, Paul Allen, y el especialista en tecnología espacial Burt Ruten. La envergadura de este enorme avión será de hasta 117 metros y su peso será de unas 544 toneladas. Su finalidad es elevar al espacio un cohete que pesa 222 toneladas. El objetivo principal del diseño del Stratolaunch es transportar carga y satélites al espacio exterior, y también está previsto enviar astronautas en este avión. El primer lanzamiento operativo del avión se espera para 2016.

Liberty Launch Vehicle, junto con Lockheed Martin y Astrium, comenzaron a desarrollar un sistema para lanzar astronautas a órbita baja. El cohete Liberty mejorado de 91 metros pondrá en órbita una cápsula con hasta 7 pasajeros. El lanzamiento del primer astronauta está previsto para finales de este año. Si este proyecto tiene éxito, los vuelos comerciales podrían comenzar en 2016.

Blue Origin es una empresa aeroespacial privada creada para promover el turismo espacial por Jeffrey Bezos, fundador de Amazon.com. Su Vehículo Espacial podrá transportar a unas 7 personas y, además, carga. La empresa también está desarrollando una primera etapa reutilizable del vehículo de lanzamiento para reducir el coste de lanzamiento. Para 2016-2018 están previstos vuelos comerciales regulares. Además, Blue Origin estaba desarrollando la nave espacial suborbital New Shepard, diseñada para una tripulación de 3 personas y carga. Ya se han realizado pruebas de vuelo de este barco en Texas.

Este barco fue presentado por Sierra Nevada, que recibió más de 100 millones de dólares de la NASA para apoyar sus proyectos. Dream Chaser es una pequeña nave espacial capaz de albergar a 7 astronautas y llevarlos a una órbita baja. Este proyecto se basa en desarrollos de la NASA que se remontan a más de 20 años. Se supone que la nave espacial se lanzará verticalmente y aterrizará horizontalmente, como un transbordador. En 2016, es posible que la nave espacial Dream Chaser ya esté lista para volar.

Boeing está desarrollando la nave espacial de órbita baja CST-100. Tiene capacidad para 7 astronautas. La NASA está financiando activamente este proyecto. El Estado ya ha invertido más de 100.000 dólares en él. El barco CST-100 podrá realizar un aterrizaje suave en caso de emergencia. El inicio de los vuelos no tripulados está previsto para este año, y en 2017 se realizará un vuelo orbital tripulado con una tripulación de 2 personas.

El aparato Dragon es hasta ahora el único buque de carga espacial en funcionamiento en el mundo capaz de regresar a la Tierra. Fue desarrollado por SpaceX a petición de la NASA, que invirtió más de mil millones de dólares en este proyecto. El objetivo principal de la nave espacial Dragon es entregar y devolver cargas útiles a la Estación Espacial Internacional. En el futuro, está previsto llevar personas a la estación.

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En 2011, Estados Unidos se quedó sin espacio Vehículo, capaz de llevar a una persona a la órbita terrestre baja. Los ingenieros estadounidenses están construyendo ahora más naves espaciales tripuladas que nunca, con empresas privadas a la cabeza, lo que significa que la exploración espacial será mucho más barata. En este artículo hablaremos de siete vehículos previstos y, si al menos algunos de estos proyectos se concretan, comenzará una nueva era dorada de los vuelos espaciales tripulados.

Tipo: cápsula habitable Creador: Space Exploration Technologies / Elon Musk
Fecha de lanzamiento: 2015
Propósito: vuelos a órbita (a la ISS)
Posibilidades de éxito: muy decentes.

Cuando Elon Musk fundó su empresa Space Exploration Technologies, o SpaceX, en 2002, los escépticos no vieron perspectivas. Sin embargo, para 2010, su startup se convirtió en la primera empresa privada que logró replicar lo que hasta entonces había sido una diócesis estatal. Un cohete Falcon 9 puso en órbita una cápsula Dragon no tripulada.

El siguiente paso en el camino de Musk hacia el espacio es el desarrollo basado en cápsulas reutilizable Dragon es un vehículo capaz de transportar personas a bordo. Se llamará DragonRider y está destinado a vuelos a la ISS. Utilizando un enfoque innovador tanto en el diseño como en los principios operativos, SpaceX dice que el transporte de pasajeros costará sólo 20 millones de dólares por asiento (un asiento de pasajero en la Soyuz rusa cuesta actualmente 63 millones de dólares).

Camino a la cápsula tripulada

Interior mejorado

La cápsula estará equipada para una tripulación de siete personas. Ya en el interior de la versión no tripulada se mantiene la presión del suelo, por lo que no será difícil adaptarlo a la habitación humana.

Ventanas más amplias

A través de ellos, los astronautas podrán observar el proceso de acoplamiento a la ISS. Las modificaciones futuras de la cápsula, con la capacidad de aterrizar en una corriente en chorro, requerirán una visión aún más amplia.

Motores adicionales que desarrollan 54 toneladas de empuje para el ascenso de emergencia a la órbita en caso de accidente del vehículo de lanzamiento.

Dream Chaser - Descendiente del transbordador espacial

Tipo: avión espacial lanzado por cohete Fabricante: Sierra Nevada Space Systems
Lanzamiento previsto a la órbita: 2017
Propósito: vuelos orbitales
Posibilidades de éxito: buenas

Por supuesto, los aviones espaciales tienen ciertas ventajas. A diferencia de una cápsula de pasajeros normal, que, al caer en la atmósfera, sólo puede ajustar ligeramente su trayectoria, los transbordadores son capaces de realizar maniobras durante el descenso e incluso cambiar el aeródromo de destino. Además, se pueden reutilizar tras un breve servicio. Sin embargo, los accidentes de dos transbordadores estadounidenses demostraron que los aviones espaciales no son en absoluto el medio ideal para las expediciones orbitales. En primer lugar, es caro transportar carga en los mismos vehículos que las tripulaciones, porque al utilizar un buque puramente de carga se puede ahorrar en sistemas de seguridad y soporte vital.

En segundo lugar, la fijación del transbordador al costado de los propulsores y del tanque de combustible aumenta el riesgo de sufrir daños por la caída accidental de elementos de estas estructuras, lo que fue la causa de la muerte del transbordador Columbia. Sin embargo, Sierra Nevada Space Systems promete que podrá limpiar la reputación de la nave espacial orbital. avión espacial. Para ello dispone del Dream Chaser, un vehículo alado para transportar tripulaciones a la estación espacial. La empresa ya está luchando por contratos con la NASA. El diseño del Dream Chaser elimina las principales deficiencias de los transbordadores espaciales más antiguos. En primer lugar, ahora pretenden transportar carga y tripulaciones por separado. Y en segundo lugar, ahora el barco no se montará en el lateral, sino encima del vehículo de lanzamiento Atlas V. Al mismo tiempo, se conservarán todas las ventajas de los transbordadores.

Los vuelos suborbitales del aparato están previstos para 2015 y su puesta en órbita se pondrá en órbita dos años después.

¿Cómo es por dentro?

Este dispositivo puede enviar siete personas al espacio a la vez. El barco se lanza encima del cohete.

En un punto determinado, se separa del portaaviones y luego puede atracar en el puerto de atraque de la estación espacial.

Dream Chaser nunca ha volado al espacio, pero está listo para al menos correr en la pista. Además, fue lanzado desde helicópteros, poniendo a prueba las capacidades aerodinámicas del barco.

New Shepard: el barco secreto de Amazon

Tipo: cápsula habitable Creador: Blue Origin / Jeff Bezos
Fecha de lanzamiento: desconocida
Posibilidades de éxito: buenas

Jeff Bezos, fundador de Amazon.com, de 49 años y multimillonario con su propia visión del futuro, lleva más de diez años implementando planes secretos para la exploración espacial. Bezos ya ha invertido muchos millones de su capital de 25 mil millones de dólares en una audaz empresa llamada Blue Origin. Su vehículo despegará desde una plataforma de lanzamiento experimental, que fue construida (con la aprobación de la FAA, por supuesto) en un rincón remoto del oeste de Texas.

En 2011, la compañía publicó imágenes que mostraban el sistema de misiles en forma de cono New Shepard preparado para realizar pruebas. Despega verticalmente a una altura de cien metros y medio, permanece allí durante un rato y luego desciende suavemente al suelo mediante una corriente en chorro. Según el proyecto, en el futuro el vehículo de lanzamiento podrá, después de lanzar la cápsula a una altitud suborbital, regresar independientemente al cosmódromo utilizando su propio motor. Este es un plan mucho más económico que capturar la etapa usada en el océano después del amerizaje.

Después de que el empresario de Internet Jeff Bezos fundara su empresa espacial en 2000, mantuvo su existencia en secreto durante tres años. La compañía lanza sus vehículos experimentales (como la cápsula que se muestra en la foto) desde un puerto espacial privado en el oeste de Texas.

El sistema consta de dos partes.

La cápsula de la tripulación, en la que se mantiene una presión atmosférica normal, está separada del portaaviones y vuela a una altitud de 100 km. El motor de propulsión permite que el cohete haga aterrizaje vertical no muy lejos de la plataforma de lanzamiento. Luego, la cápsula regresa a la Tierra mediante un paracaídas.

El vehículo de lanzamiento levanta el vehículo desde la plataforma de lanzamiento.

SpaceShipTwo: pionero en el negocio del turismo

Tipo: nave espacial lanzada al aire desde un avión de transporte Creador: Virgin Galactic /
Richard Branson
Fecha de lanzamiento: prevista para 2014
Objeto: vuelos suborbitales
Posibilidades de éxito: muy buenas.

El primero de los vehículos SpaceShipTwo durante un vuelo de prueba. En el futuro, se construirán cuatro dispositivos similares más, que comenzarán a transportar turistas. 600 personas ya se han apuntado al vuelo, entre ellas celebridades como Justin Bieber, Ashton Kutcher y Leonardo DiCaprio.

El dispositivo, construido por el famoso diseñador Burt Rutan en colaboración con el magnate Richard Branson, propietario del Grupo Virgin, sentó las bases para el futuro del turismo espacial. ¿Por qué no llevar a todos al espacio? EN nueva versión Este dispositivo tendrá capacidad para seis turistas y dos pilotos. El viaje al espacio constará de dos partes. En primer lugar, el avión WhiteKnightTwo (su longitud es de 18 my su envergadura es de 42) elevará el aparato SpaceShipTwo a una altitud de 15 km.

Luego, el avión se separará del avión de transporte, encenderá sus propios motores y despegará al espacio. A una altitud de 108 km, los pasajeros tendrán una excelente vista de la curvatura. superficie de la Tierra, y el sereno resplandor de la atmósfera terrestre, y todo esto con el telón de fondo de las negras profundidades del espacio. Un billete que cuesta un cuarto de millón de dólares permitirá a los viajeros disfrutar de la ingravidez, pero sólo durante cuatro minutos.

Inspiración Marte - Beso sobre el Planeta Rojo

Tipo: transporte interplanetario Creador: Inspiration Mars Foundation / Dennis Tito
Fecha de lanzamiento: 2018
Propósito: vuelo a Marte
Posibilidades de éxito: dudosas

¿Luna de miel (de año y medio de duración) en una expedición interplanetaria? El fondo Inspiration Mars, dirigido por el ex ingeniero de la NASA, especialista en inversiones y primer turista espacial Dennis Tito, quiere ofrecer esta oportunidad a la pareja elegida. El grupo de Tito espera aprovechar el desfile de planetas que se producirá en 2018 (esto sucede una vez cada 15 años). "Parade" le permitirá volar de la Tierra a Marte y regresar a lo largo de una trayectoria de retorno libre, es decir, sin quemar combustible adicional. El año que viene, Inspiration Mars comenzará a aceptar solicitudes para una expedición de 501 días.

La nave deberá volar a una distancia de 150 km de la superficie de Marte. Para participar en el vuelo, se supone que debe elegir una pareja casada, posiblemente recién casados (la cuestión de la compatibilidad psicológica es importante). “El fondo Inspiration Mars estima que necesitará recaudar entre 1.000 y 2.000 millones de dólares. Estamos sentando las bases para cosas que antes eran impensables, como ir a otros planetas”, afirma Marco Cáceres, jefe de exploración espacial del Grupo Teal.

Tipo: Avión espacial autopropulsado Creado por: XCOR Aerospace
Fecha de lanzamiento prevista: 2014
Objeto: vuelos suborbitales
Posibilidades de éxito: bastante decentes

XCOR Aerospace, con sede en California y con sede en Mojave, cree que tiene la clave para los vuelos suborbitales más baratos. La compañía ya está vendiendo billetes para su dispositivo Lynx de 9 metros, diseñado para sólo dos pasajeros. Las entradas cuestan 95.000 dólares.

A diferencia de otros aviones espaciales y cápsulas de pasajeros, el Lynx no necesita un vehículo de lanzamiento para llegar al espacio. Habiendo lanzado especialmente desarrollado para este proyecto. motores de jet(quemarán queroseno con oxígeno líquido), Lynx despegará de la pista en dirección horizontal, como lo hace un avión convencional, y solo después de acelerar se elevará abruptamente a lo largo de su trayectoria espacial. El primer vuelo de prueba del dispositivo podría realizarse en los próximos meses.

Despegue: el avión espacial acelera por la pista.

Ascenso: Habiendo alcanzado Mach 2,9, se sube fuertemente.

Objetivo: Aproximadamente 3 minutos después del despegue, los motores se apagaron. El avión sigue una trayectoria parabólica, atravesando el espacio suborbital.

Regreso a las densas capas de la atmósfera y aterrizaje.

El dispositivo se ralentiza gradualmente, cortando círculos en una espiral descendente.

Orion: cápsula de pasajeros para una gran empresa

Tipo: nave tripulada de mayor volumen para vuelos interestelares
Creador: NASA / Congreso de EE. UU.
Fecha de lanzamiento: 2021-2025

La NASA ya ha cedido, sin lamentarse, vuelos a la órbita cercana a la Tierra a empresas privadas, pero la agencia aún no ha renunciado a sus pretensiones sobre el espacio profundo. La nave espacial tripulada multipropósito Orion puede volar a planetas y asteroides. Constará de una cápsula acoplada a un módulo que, a su vez, contendrá una central eléctrica con suministro de combustible, así como un compartimento habitable. El primer vuelo de prueba de la cápsula se realizará en 2014. La cápsula será lanzada al espacio por un vehículo de lanzamiento Delta de 70 m de largo y luego deberá regresar a la atmósfera y aterrizar en aguas del Océano Pacífico.

Al parecer se construirá un nuevo cohete para las expediciones de larga distancia para las que se está preparando Orion. Ya se está trabajando en las instalaciones de la NASA en Huntsville, Alabama, en el nuevo cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial de 98 metros. Este transporte superpesado debe estar listo para el momento en que (y si) los astronautas de la NASA decidan volar a la Luna, a algún asteroide o incluso más lejos. "Pensamos cada vez más en Marte", dice Dan Dambacher, director de la División de Desarrollo de Sistemas de Exploración de la NASA, "como nuestro objetivo principal". Es cierto que algunos críticos dicen que tales afirmaciones son algo excesivas. El sistema proyectado es tan grande que la NASA no podrá utilizarlo más que una vez cada dos años, ya que un lanzamiento costará 6 mil millones de dólares.

¿Cuándo el hombre pondrá un pie en un asteroide?

En 2025, la NASA planea enviar astronautas en la nave espacial Orion a uno de los asteroides ubicados cerca de la Tierra: 1999AO10. El viaje debería durar cinco meses.

Lanzamiento: Orion, con una tripulación de cuatro personas, despegará de Cabo Cañaveral, Florida.

Vuelo: Después de cinco días de vuelo, Orión, aprovechando la gravedad de la Luna, dará una vuelta alrededor de ella y fijará rumbo hacia 1999AO10.

Reunión: los astronautas volarán al asteroide dos meses después del lanzamiento. Pasarán dos semanas en su superficie, pero no se habla de un aterrizaje real, ya que esta roca espacial tiene una gravedad demasiado débil. Más bien, los miembros de la tripulación simplemente anclarán su nave a la superficie del asteroide y recolectarán muestras de minerales.

Regreso: dado que el asteroide 1999AO10 ha estado acercándose gradualmente a la Tierra durante todo este tiempo, el viaje de regreso será un poco más corto. Una vez alcanzada la órbita terrestre baja, la cápsula se separará del barco y caerá en el océano.

El pasado mes de noviembre, durante TVIW (un seminario de astronomía en Tennessee dedicado a los viajes interestelares), Rob Swinney - ex comandante de escuadrón del Royal Fuerza Aerea, ingeniero y maestro en ciencias, responsable del proyecto Ícaro, presentó un informe sobre el trabajo realizado en el proyecto recientemente. Swinney devolvió a la memoria del público la historia de Ícaro, desde la inspiración del Proyecto Dédalo, destacado en el informe de la BIS (Sociedad Interplanetaria Británica, la organización más antigua que apoya la exploración espacial) en 1978, hasta la decisión conjunta de la BIS y la empresa Tau. Cero entusiastas para retomar la investigación en el año 2009, y hasta las últimas noticias sobre el proyecto, de 2014.

El proyecto original de 1978 tenía un objetivo simple en su formulación, pero difícil en su implementación: responder a la pregunta planteada por Enrique Fermi: “Si hay vida inteligente más allá de la Tierra y los viajes interestelares son posibles, entonces ¿por qué no hay evidencia de la existencia de vida inteligente más allá de la Tierra? presencia de otras civilizaciones alienígenas? La investigación de Daedalus tenía como objetivo desarrollar el diseño de una nave espacial interestelar utilizando la tecnología existente dentro de extrapolaciones razonables. Y los resultados del trabajo resonaron por todas partes. mundo científico: la creación de un barco así es realmente posible. El informe sobre el proyecto se apoyó en un plano detallado de un barco que utiliza la fusión termonuclear de deuterio-helio-3 a partir de pellets preparados previamente. Dédalo sirvió entonces como punto de referencia para todos los desarrollos posteriores en viajes interestelares durante 30 años.

Sin embargo, después de un período de tiempo tan largo, fue necesario reconsiderar las ideas y soluciones técnicas adoptadas en Daedalus para evaluar si han resistido la prueba del tiempo. Además, durante este período se hicieron nuevos descubrimientos; cambiar el diseño de acuerdo con ellos mejoraría; indicadores generales barco. Los organizadores también querían interesar a las generaciones más jóvenes por la astronomía y la construcción de estaciones espaciales interestelares. El nuevo proyecto llevaba el nombre de Ícaro, hijo de Dédalo, que, a pesar de la connotación negativa del nombre, correspondía a las primeras palabras del informe del año 78:

“Esperamos que esta versión reemplace un diseño futuro, un análogo de Ícaro, que refleje los últimos descubrimientos e innovaciones técnicas para que Ícaro pueda alcanzar alturas que Dédalo aún no ha conquistado. Esperamos que a través del desarrollo de nuestras ideas, llegue el día en que la humanidad toque literalmente las estrellas”.

Entonces, "Ícaro" fue creado precisamente como una continuación de "Dédalo". Los indicadores del antiguo proyecto todavía parecen muy prometedores, pero aún deben mejorarse y actualizarse:

1) El Daedalus utilizó haces de electrones relativistas para comprimir los gránulos de combustible, pero estudios posteriores demostraron que este método no era capaz de proporcionar el impulso necesario. En cambio, los haces de iones se utilizan en laboratorios de fusión termonuclear. Sin embargo, el error de cálculo, que le costó a la Instalación Nacional de Fusión 20 años de funcionamiento y 4 mil millones de dólares, demostró la dificultad de manejar la fusión incluso en condiciones ideales.

2) El principal obstáculo al que se enfrentó Daedalus fue el helio-3. No existe en la Tierra y, por tanto, hay que extraerlo de gigantes gaseosos alejados de nuestro planeta. Este proceso es demasiado caro y complicado.

3) Otro problema que “Ícaro” tendrá que resolver es la información defectuosa sobre las reacciones nucleares. Fue precisamente la falta de información lo que permitió hace 30 años hacer cálculos muy optimistas sobre el impacto de irradiar todo el barco con rayos gamma y neutrones, sin cuya liberación no puede prescindir un motor de fusión termonuclear.

4) El tritio se utilizó en pastillas de combustible para la ignición, pero se liberó demasiado calor por la desintegración de sus átomos. Sin un sistema de refrigeración adecuado, el encendido del combustible irá acompañado del encendido de todo lo demás.

5) La descompresión de los tanques de combustible debido al vaciado puede provocar una explosión en la cámara de combustión. Para resolver este problema, se agregaron agentes de ponderación al diseño del tanque para equilibrar la presión en diferentes partes del mecanismo.

6) La última dificultad es el mantenimiento del barco. Según el proyecto, el barco está equipado con un par de robots similares a R2D2 que, mediante algoritmos de diagnóstico, identificarán y repararán posibles daños. Estas tecnologías parecen muy complejas incluso ahora, en la era de las computadoras, y mucho menos en los años 70.

El nuevo equipo de diseño ya no se limita a crear un barco maniobrable. Para estudiar objetos, Ícaro utiliza sondas que se llevan a bordo del barco. Esto no sólo simplifica la tarea de los diseñadores, sino que también reduce significativamente el tiempo dedicado al estudio de los sistemas estelares. En lugar de deuterio-helio-3, la nueva nave espacial funciona con deuterio-deuterio puro. A pesar de la mayor emisión de neutrones, el nuevo combustible no sólo aumentará la eficiencia de los motores, sino que también eliminará la necesidad de extraer recursos de la superficie de otros planetas. El deuterio se extrae activamente de los océanos y se utiliza en centrales nucleares que funcionan con agua pesada.

Sin embargo, la humanidad aún no ha podido obtener una reacción de descomposición controlada con liberación de energía. La prolongada carrera de los laboratorios de todo el mundo por la fusión nuclear exotérmica está frenando el diseño de la nave. Por tanto, la cuestión del combustible óptimo para una nave interestelar sigue abierta. En un intento por encontrar una solución, en 2013 se celebró un concurso interno entre las unidades del BIS. Ganó el equipo WWAR Ghost de la Universidad de Munich. Su diseño se basa en la fusión termonuclear mediante láser, que calienta rápidamente el combustible a la temperatura requerida.

A pesar de la originalidad de la idea y de algunos avances de ingeniería, los competidores no pudieron resolver el principal dilema: la elección del combustible. Además, el barco ganador es enorme. Es de 4 a 5 veces más grande que Daedalus y otros métodos de fusión pueden requerir menos espacio.

En consecuencia, se decidió promover 2 tipos de motores: uno basado en fusión termonuclear y otro basado en el pinch de Bennett (motor de plasma). Además, paralelamente al deuterio-deuterio, también se está considerando la versión antigua con tritio-helio-3. De hecho, el helio-3 produce mejores resultados en cualquier tipo de motor, por lo que los científicos están trabajando en formas de producirlo.

Se puede observar una relación interesante en los trabajos de todos los participantes del concurso: algunos elementos de diseño (sondas para la investigación ambiente, almacenamiento de combustible, sistemas secundarios de suministro de energía, etc.) de cualquier buque permanecen sin cambios. De manera inequívoca se puede afirmar lo siguiente:

El barco estará caliente. Cualquier método de quemar cualquiera de los tipos de combustible presentados va acompañado de la liberación de una gran cantidad de calor. El deuterio requiere un sistema de enfriamiento masivo debido a la liberación directa de energía térmica durante la reacción. El motor de plasma magnético creará corrientes parásitas en los metales circundantes y también los calentará. En la Tierra ya existen radiadores de potencia suficiente para enfriar eficazmente cuerpos con una temperatura superior a 1000 C; queda por adaptarlos a las necesidades y condiciones de la nave espacial.
El barco será de un tamaño colosal. Una de las principales tareas del proyecto Ícaro era reducir su tamaño, pero con el tiempo quedó claro que las reacciones termonucleares requieren mucho espacio. Incluso las opciones de diseño más pequeñas pesan decenas de miles de toneladas.
El barco será largo. "Dédalo" era muy compacto, cada parte encajaba entre sí, como una muñeca rusa. En Icarus, los intentos de minimizar el impacto radiactivo en el barco llevaron a su alargamiento (esto quedó bien demostrado en el proyecto Firefly de Robert Freeland).

Rob Swinney informó que un grupo de la Universidad de Drexel se ha unido al proyecto Icarus. Los "novatos" están promoviendo la idea de utilizar PJMIF (un sistema basado en inyectar plasma mediante imanes, mientras el plasma se estratifica, proporcionando las condiciones para reacciones nucleares). Este principio es actualmente el más eficaz. De hecho, se trata de una simbiosis de dos métodos de reacciones nucleares; ha absorbido todas las ventajas de la fusión termonuclear inercial y magnética, como la reducción de la masa de la estructura y una reducción significativa de los costes. Su proyecto se llama "Zeus".

Después de esta reunión, se llevó a cabo TVIW, en la que Swinney fijó una fecha tentativa de finalización para el Proyecto Ícaro en agosto de 2015. El informe final incluirá menciones de modificaciones a los antiguos diseños de Daedalus e innovaciones creadas íntegramente por el nuevo equipo. El seminario terminó con un monólogo de Rob Swinney, en el que dijo: “¡Los misterios del Universo nos esperan en algún lugar ahí fuera! ¡Es hora de salir de aquí!

La humanidad lleva más de medio siglo explorando el espacio exterior con naves espaciales tripuladas. Por desgracia, durante este tiempo, en sentido figurado, no navegó muy lejos. Si comparamos el Universo con el océano, simplemente estamos vagando al borde de las olas, sumergidos en el agua hasta los tobillos. Un día, sin embargo, decidimos nadar un poco más profundo (el programa lunar Apolo), y desde entonces vivimos con el recuerdo de este evento como el mayor logro.

Hasta ahora, las naves espaciales han servido principalmente como vehículos de transporte hacia y desde la Tierra. La duración máxima del vuelo autónomo que puede alcanzar el transbordador espacial reutilizable es de sólo 30 días, y aun así en teoría. ¿Pero quizás las naves espaciales del futuro serán mucho más avanzadas y versátiles?

Las expediciones lunares Apolo ya han demostrado claramente que las necesidades de las futuras naves espaciales pueden ser sorprendentemente diferentes de las tareas de los “taxis espaciales”. La cabina lunar del Apolo tenía muy poco en común con las naves aerodinámicas y no estaba diseñada para volar en una atmósfera planetaria. Las fotografías de los astronautas estadounidenses dan una idea más que clara de cómo serán las naves espaciales del futuro.

El factor más grave que frena la exploración humana episódica sistema solar, sin mencionar la organización de los planetas y sus satélites. bases cientificas, - radiación. Los problemas surgen incluso en misiones lunares que duran como máximo una semana. Y el vuelo de año y medio a Marte, que parecía estar a punto de realizarse, se aleja cada vez más. La investigación automatizada ha demostrado que es mortal para los humanos a lo largo de toda la ruta de vuelo interplanetario. Por lo tanto, las naves espaciales del futuro adquirirán inevitablemente una importante protección antirradiación en combinación con medidas médicas y biológicas especiales para la tripulación.

Está claro que cuanto más rápido llegue a su destino, mejor. Pero el vuelo rápido requiere motores potentes. Y para ellos, a su vez, un combustible muy eficiente y que no ocupa mucho espacio. Por tanto, los motores de propulsión química darán paso a los nucleares en un futuro próximo. Si los científicos logran domesticar la antimateria, es decir, convertir la masa en radiación luminosa, las naves espaciales del futuro adquirirán velocidades relativistas y expediciones interestelares.

Otro obstáculo serio para la exploración del Universo por parte del hombre será la provisión a largo plazo de su vida. en solo un dia cuerpo humano Consume mucho oxígeno, agua y alimentos, libera desechos sólidos y líquidos y exhala dióxido de carbono. No tiene sentido llevar a bordo un suministro completo de oxígeno y alimentos debido a su enorme peso. El problema se resuelve mediante un circuito cerrado a bordo. Sin embargo, hasta ahora todos los experimentos sobre este tema no han tenido éxito. Y sin un sistema cerrado de soporte vital, las naves espaciales del futuro volando por el espacio durante años son impensables; Las imágenes de los artistas, por supuesto, asombran la imaginación, pero no reflejan la situación real.

Por lo tanto, todos los proyectos de naves espaciales y naves estelares aún están lejos de su implementación real. Y la humanidad tendrá que aceptar el estudio del Universo por parte de astronautas encubiertos y la recepción de información de sondas automáticas. Pero esto, por supuesto, es temporal. La astronáutica no se detiene y signos indirectos muestran que se está gestando un gran avance en esta área de la actividad humana. Entonces, tal vez, las naves espaciales del futuro se construirán y realizarán sus primeros vuelos en el siglo XXI.

Historia

Durante los tiempos guerra Fría El espacio fue uno de los escenarios de la lucha entre la Unión Soviética y los Estados Unidos. El enfrentamiento geopolítico entre superpotencias fue el principal incentivo en aquellos años para el desarrollo de la industria espacial. Se ha dedicado una enorme cantidad de recursos a programas de exploración espacial. En particular, el gobierno de los Estados Unidos gastó alrededor de veinticinco mil millones de dólares en la implementación del proyecto Apolo, cuyo objetivo principal era llevar al hombre a la superficie de la Luna. Para los años 70 del siglo pasado, esta cantidad era simplemente gigantesca. El programa lunar de la URSS, que nunca estuvo destinado a hacerse realidad, le costó al presupuesto de la Unión Soviética 2,5 mil millones de rublos. El desarrollo de la nave espacial reutilizable doméstica Buran costó dieciséis mil millones de rublos. Al mismo tiempo, el destino destinó a Buran a realizar un solo vuelo espacial.

Su homólogo estadounidense tuvo mucha más suerte. El transbordador espacial realizó ciento treinta y cinco lanzamientos. Pero el transbordador estadounidense no duró para siempre. Un barco creado por programa estatal"Space Transport System", el 8 de julio de 2011, realizó su último lanzamiento espacial, el cual finalizó en la madrugada del 21 de julio del mismo año. Durante la implementación del programa, los estadounidenses produjeron seis transbordadores, uno de los cuales era un prototipo que nunca realizó vuelos espaciales. Dos barcos fueron completamente catastróficos.

Despegue del Apolo 11

Desde el punto de vista de la viabilidad económica, el programa del Transbordador Espacial difícilmente puede considerarse un éxito. Las naves espaciales desechables resultaron ser mucho más económicas que sus homólogas reutilizables, aparentemente más avanzadas tecnológicamente. Y la seguridad de los vuelos en los transbordadores era cuestionable. Durante su operación, como resultado de dos desastres, catorce astronautas resultaron víctimas. Pero la razón de los resultados tan ambiguos de los viajes espaciales barco legendario no radica en su imperfección técnica, sino en la complejidad del concepto mismo de nave espacial reutilizable.

Como resultado, la nave espacial rusa Soyuz, desarrollada en los años 60 del siglo pasado, se convirtió en el único tipo de nave espacial que actualmente realiza vuelos tripulados a la Estación Espacial Internacional (ISS). Cabe señalar de inmediato que esto no indica en absoluto su superioridad sobre el transbordador espacial. La nave espacial Soyuz, así como los vehículos espaciales no tripulados Progress creados a partir de ella, tienen una serie de deficiencias conceptuales. Tienen una capacidad de carga muy limitada. Y el uso de tales dispositivos conduce a la acumulación de desechos orbitales que quedan después de su funcionamiento. Los vuelos espaciales en naves espaciales tipo Soyuz muy pronto pasarán a formar parte de la historia. Al mismo tiempo, hoy no existen alternativas reales. El enorme potencial inherente al concepto de barcos reutilizables a menudo sigue siendo técnicamente irrealizable incluso en nuestros días.

El primer proyecto del avión orbital reutilizable soviético OS-120 Buran, propuesto por NPO Energia en 1975 y que era un análogo del transbordador espacial estadounidense.

Nuevas naves espaciales estadounidenses

En julio de 2011, el presidente estadounidense, Barack Obama, dijo: el vuelo a Marte es un objetivo nuevo y, por lo que se puede suponer, el principal de los astronautas estadounidenses para las próximas décadas. Uno de los programas llevados a cabo por la NASA como parte de la exploración de la Luna y el vuelo a Marte fue el programa espacial a gran escala “Constellation”.

Se basa en la creación de una nueva nave espacial tripulada "Orion", los vehículos de lanzamiento "Ares-1" y "Ares-5", así como el módulo lunar "Altair". A pesar de que en 2010 el gobierno de Estados Unidos decidió restringir el programa Constellation, la NASA pudo seguir desarrollando Orion. El primer vuelo de prueba no tripulado del barco está previsto para 2014. Se espera que durante el vuelo el aparato se aleje seis mil kilómetros de la Tierra. Esto es unas quince veces más que la ISS. Después del vuelo de prueba, la nave se dirigirá hacia la Tierra. en atmósfera Nuevo dispositivo Podrá ingresar a una velocidad de 32 mil km/h. Según este indicador, Orión es mil quinientos kilómetros superior al legendario Apolo. El primer vuelo experimental no tripulado de Orion tiene como objetivo demostrar sus capacidades potenciales. Probar el barco debería ser un paso importante hacia su lanzamiento tripulado, previsto para 2021.

Según los planes de la NASA, los vehículos de lanzamiento de Orion serán Delta 4 y Atlas 5. Se decidió abandonar el desarrollo de Ares. Además, para la exploración del espacio profundo, los estadounidenses están diseñando un nuevo vehículo de lanzamiento superpesado SLS.

Orion es una nave espacial parcialmente reutilizable y conceptualmente está más cerca de la nave espacial Soyuz que del transbordador espacial. Las naves espaciales más prometedoras son parcialmente reutilizables. Este concepto supone que después de aterrizar en la superficie de la Tierra, la cápsula habitable de la nave podrá reutilizarse para su lanzamiento al espacio exterior. Esto permite combinar la practicidad funcional de las naves espaciales reutilizables con la rentabilidad de operar naves espaciales tipo Soyuz o Apolo. Esta decisión es una etapa de transición. Probablemente en un futuro lejano todo astronave será reutilizable. De modo que el transbordador espacial estadounidense y el Buran soviético se adelantaron, en cierto sentido, a su tiempo.

Orion es una cápsula multipropósito de una nave espacial tripulada estadounidense parcialmente reutilizable, desarrollada desde mediados de la década de 2000 como parte del programa Constellation.

Parece que las palabras “practicidad” y “previsión” describen mejor a los estadounidenses. El gobierno de Estados Unidos decidió no poner todas sus ambiciones espaciales sobre los hombros de un solo Orión. Actualmente, varias empresas privadas, por encargo de la NASA, están desarrollando sus propias naves espaciales diseñadas para sustituir los dispositivos que se utilizan hoy en día. Boeing está desarrollando el CST-100, una nave espacial tripulada parcialmente reutilizable, como parte de su programa de Desarrollo de Tripulación Comercial (CCDev). El dispositivo está diseñado para realizar viajes cortos a la órbita terrestre baja. Su principal tarea será la entrega de tripulación y carga a la ISS.

La tripulación del barco puede ser de hasta siete personas. Al mismo tiempo, durante el diseño del CST-100 Atención especial Se dio a la comodidad de los astronautas. El espacio habitable del dispositivo es mucho más amplio que el de los barcos de la generación anterior. Probablemente se lanzará utilizando vehículos de lanzamiento Atlas, Delta o Falcon. Al mismo tiempo, Atlas-5 es la opción más adecuada. El barco aterrizará mediante paracaídas y airbags. Según los planes de Boeing, el CST-100 se someterá a una serie de lanzamientos de prueba en 2015. Los dos primeros vuelos serán no tripulados. Su tarea principal es poner el vehículo en órbita y probar los sistemas de seguridad. Durante el tercer vuelo está previsto un acoplamiento tripulado con la ISS. Si las pruebas tienen éxito, el CST-100 podrá sustituir muy pronto a las naves espaciales rusas Soyuz y Progress, que tienen el monopolio de los vuelos tripulados a la Estación Espacial Internacional.

CST-100 - nave espacial de transporte tripulada

Otro barco privado que entregará carga y tripulación a la ISS será un dispositivo desarrollado por SpaceX, parte de Sierra Nevada Corporation. El vehículo Dragon monobloque parcialmente reutilizable fue desarrollado bajo el programa de Servicios de Transporte Orbital Comercial (COTS) de la NASA. Está previsto construir tres modificaciones del mismo: tripulado, de carga y autónomo. La tripulación de una nave espacial tripulada, como en el caso del CST-100, puede ser de siete personas. En la versión de carga, el barco transportará cuatro personas y dos toneladas y media de carga.

Y en el futuro quieren utilizar el Dragón para vuelos al Planeta Rojo. ¿Por qué desarrollarán una versión especial del barco: "Red Dragon"? Según los planes de la dirección espacial estadounidense, en 2018 se realizará un vuelo no tripulado del aparato a Marte, y se espera que dentro de unos años se realice el primer vuelo de prueba tripulado de una nave espacial estadounidense.

Una de las características del “Dragón” es su reutilización. Después del vuelo, parte de los sistemas de energía y los tanques de combustible se bajarán a la Tierra junto con la cápsula habitable de la nave y podrán reutilizarse para vuelos espaciales. Esta capacidad de diseño distingue al nuevo barco de los diseños más prometedores. En un futuro próximo, "Dragon" y CST-100 se complementarán y actuarán como una "red de seguridad". Si un tipo de barco por alguna razón no puede realizar las tareas asignadas, otro asumirá parte de su trabajo.

Dragon SpaceX es una nave espacial de transporte privado (SC) de SpaceX, desarrollada por encargo de la NASA como parte del programa de Transporte Orbital Comercial (COTS), diseñada para transportar carga útil y, en el futuro, personas a la ISS.

El Dragón fue puesto en órbita por primera vez en 2010. El vuelo de prueba no tripulado se completó con éxito y unos años más tarde, concretamente el 25 de mayo de 2012, el aparato se acopló a la ISS. En ese momento, la nave no tenía un sistema de acoplamiento automático y para implementarlo fue necesario utilizar el manipulador de la estación espacial.

Este vuelo fue considerado el primer acoplamiento de una nave espacial privada a la Estación Espacial Internacional. Hagamos una reserva de inmediato: el Dragón y otras naves espaciales desarrolladas por empresas privadas difícilmente pueden considerarse privadas en el pleno sentido de la palabra. Por ejemplo, la NASA asignó 1.500 millones de dólares para el desarrollo del Dragón. Otros proyectos privados también reciben apoyo financiero de la NASA. Por tanto, no estamos hablando tanto de la comercialización del espacio, sino de una nueva estrategia para el desarrollo de la industria espacial, basada en la cooperación entre el Estado y el capital privado. Las tecnologías espaciales que alguna vez fueron secretas y que antes solo estaban disponibles para el estado, ahora son propiedad de varias empresas privadas involucradas en el campo de la astronáutica. Esta circunstancia en sí misma es un poderoso incentivo para el crecimiento de las capacidades tecnológicas de las empresas privadas. Además, este enfoque permitió organizar en el ámbito privado un gran número de especialistas de la industria espacial que anteriormente fueron despedidos por el estado debido al cierre del programa del Transbordador Espacial.

En cuanto al programa para el desarrollo de naves espaciales por parte de empresas privadas, quizás el más interesante sea el proyecto de la empresa SpaceDev, llamado “Dream Chaser”. En su desarrollo también participaron doce socios empresariales, tres universidades estadounidenses y siete centros de la NASA.

El concepto de la nave espacial tripulada reutilizable Dream Chaser, desarrollado por la empresa estadounidense SpaceDev, una división de Sierra Nevada Corporation

Esta nave es muy diferente de todos los demás desarrollos espaciales prometedores. El Dream Chaser reutilizable parece un transbordador espacial en miniatura y es capaz de aterrizar como un avión normal. Aún así, las tareas principales del barco son similares a las del Dragon y el CST-100. El dispositivo servirá para llevar la carga y la tripulación (hasta las mismas siete personas) a la órbita terrestre baja, desde donde será lanzado utilizando el vehículo de lanzamiento Atlas-5. Este año el barco debería realizar su primer vuelo no tripulado y para 2015 está previsto preparar el lanzamiento de su versión tripulada. Otro detalle importante. El proyecto Dream Chaser se está creando sobre la base de un desarrollo estadounidense de los años 90: el avión orbital HL-20. El proyecto de este último se convirtió en un análogo del sistema orbital soviético "Espiral". Los tres dispositivos tienen una apariencia similar y se supone funcionalidad. Esto plantea una pregunta completamente lógica. Valió la pena Unión Soviética¿Cerrar el sistema aeroespacial Spiral a medio terminar?

¿Que tenemos?

En 2000, RSC Energia comenzó a diseñar el complejo espacial multiusos Clipper. Esta nave espacial reutilizable, que recuerda un poco a un transbordador más pequeño, debía usarse para resolver una amplia variedad de tareas: entrega de carga, evacuación de la tripulación de la estación espacial, turismo espacial, vuelos a otros planetas. Había ciertas esperanzas para el proyecto. Como siempre, las buenas intenciones se vieron cubiertas por una cuenca de cobre de falta de financiación. En 2006, el proyecto se cerró. Al mismo tiempo, las tecnologías desarrolladas en el marco del proyecto Clipper se utilizarán para diseñar el sistema avanzado de transporte tripulado (PPTS), también conocido como proyecto Rus.

La versión alada del Clipper en vuelo orbital. Dibujo del webmaster basado en el modelo 3D Clipper.

Es el PPTS (por supuesto, todavía es sólo el nombre "de trabajo" del proyecto), como creen los expertos rusos, el que estará destinado a convertirse en un sistema espacial doméstico de nueva generación, capaz de reemplazar a las envejecidas Soyuz y Progress. . Al igual que el Clipper, la nave espacial está siendo desarrollada por RSC Energia. La modificación básica del complejo será el "Buque de transporte tripulado de próxima generación" (PTK NK). Su tarea principal, nuevamente, será la entrega de carga y tripulación a la ISS. A largo plazo, el desarrollo de modificaciones capaces de volar a la Luna y realizar misiones de investigación a largo plazo. El barco en sí promete ser parcialmente reutilizable. La cápsula viva se puede reutilizar después del aterrizaje. Compartimiento del motor – no. Una característica curiosa del barco es la posibilidad de aterrizar sin utilizar paracaídas. Se utilizará un sistema de chorro para frenar y aterrizar suavemente en la superficie de la Tierra.

A diferencia de la nave espacial Soyuz, que despega del cosmódromo de Baikonur en Kazajstán, la nueva nave espacial será lanzada desde el nuevo cosmódromo de Vostochny, que se está construyendo en la región de Amur. La tripulación será de seis personas. El vehículo tripulado también es capaz de transportar una carga de quinientos kilogramos. En la versión no tripulada, la nave podrá entregar "obsequios" más impresionantes a la órbita terrestre baja, con un peso de dos toneladas.

Uno de los principales problemas del proyecto PPTS es la falta de vehículos de lanzamiento con las características necesarias. principal de hoy aspectos técnicos La nave espacial ya está desarrollada, pero la falta de un vehículo de lanzamiento pone a sus desarrolladores en una situación muy difícil. Se supone que el nuevo vehículo de lanzamiento será tecnológicamente similar al Angara, desarrollado en los años 90.

Modelo de PTS en la exposición MAKS-2009.

Curiosamente, otro problema grave es el propósito mismo del diseño del PTS (léase: realidad rusa). Rusia difícilmente podrá permitirse la implementación de programas para la exploración de la Luna y Marte, similares en escala a los implementados por Estados Unidos. Incluso si el desarrollo del complejo espacial tiene éxito, lo más probable es que su única tarea real sea la entrega de carga y tripulación a la ISS. Pero el inicio de las pruebas de vuelo del PPTS se pospuso hasta 2018. En ese momento, lo más probable es que los dispositivos estadounidenses prometedores ya puedan asumir las funciones que realizan actualmente. barcos rusos"Unión" y "Progreso".

Perspectivas vagas

El mundo moderno está privado del romance de los vuelos espaciales: esto es un hecho. Por supuesto, no estamos hablando de lanzamientos de satélites ni de turismo espacial. No hay necesidad de preocuparse por estas áreas de la astronáutica. Los vuelos a la Estación Espacial Internacional son de gran importancia para la industria espacial, pero la permanencia de la ISS en órbita es limitada. Está previsto que la estación sea liquidada en 2020. Una nave espacial tripulada moderna es, ante todo, componente un programa específico. No tiene sentido desarrollar un nuevo barco sin tener una idea de las tareas de su funcionamiento. Se están diseñando nuevas naves espaciales estadounidenses no sólo para transportar carga y tripulaciones a la ISS, sino también para vuelos a Marte y la Luna. Sin embargo, estas tareas están tan lejos de las preocupaciones cotidianas en la Tierra que en los próximos años difícilmente podemos esperar avances significativos en el campo de la astronáutica.