Svemirske orbitalne stanice bliske budućnosti. svemirski brod budućnosti
Čovječanstvo više od pola vijeka istražuje svemir svemirskim brodovima s ljudskom posadom. Avaj, za to vrijeme, slikovito rečeno, nije daleko otplovilo. Ako uporedimo univerzum sa okeanom, mi samo hodamo uz rub daske, do gležnja u vodi. Jednom smo ipak odlučili da zaplivamo malo dublje (lunarni program Apolo) i od tada živimo u sjećanjima na ovaj događaj kao najveće dostignuće.
Do sada su svemirske letjelice uglavnom služile kao vozila za dostavu na i sa Zemlje. Maksimalno trajanje autonomnog leta, koje se može postići višekratnim Space Shuttleom, je samo 30 dana, pa čak i tada teoretski. Ali, možda će svemirski brodovi budućnosti postati mnogo savršeniji i svestraniji?
Već su Apollo lunarne ekspedicije jasno pokazale da se zahtjevi za buduće svemirske letjelice mogu upadljivo razlikovati od zadataka za "svemirske taksije". Apollo lunarna kabina imala je vrlo malo zajedničkog sa modernim brodovima i nije bila dizajnirana da leti u planetarnoj atmosferi. Neke ideje o tome kako će izgledati svemirski brodovi budućnosti, fotografije američkih astronauta daju više nego jasno.
Najozbiljniji faktor koji ometa epizodna ljudska istraživanja Sunčevog sistema, a da ne govorimo o organizaciji naučnih baza o planetama i njihovim satelitima, jeste radijacija. Problemi nastaju čak i sa lunarnim misijama koje traju najviše nedelju dana. A jednoipogodišnji let na Mars, za koji se činilo da će se dogoditi, gura se sve dalje. Automatsko istraživanje je pokazalo da je smrtonosno za ljude duž cijele rute međuplanetarnog leta. Tako će letjelica budućnosti neminovno dobiti ozbiljnu zaštitu od zračenja u kombinaciji sa posebnim biomedicinskim mjerama za posadu.
Jasno je da što prije stigne na odredište, to bolje. Ali za brz let potrebni su vam snažni motori. A za njih, zauzvrat, visoko efikasno gorivo koje ne bi zauzimalo puno prostora. Stoga će hemijski pogonski motori u bliskoj budućnosti ustupiti mjesto nuklearnim. Ukoliko, međutim, naučnici uspeju da ukrote antimateriju, odnosno pretvore masu u svetlosnu radijaciju, svemirski brodovi budućnosti će steći.U ovom slučaju ćemo govoriti o postizanju relativističkih brzina i međuzvezdanim ekspedicijama.
Još jedna ozbiljna prepreka razvoju svemira od strane čovjeka biće dugoročno održavanje njegovog života. Ljudsko tijelo u samo jednom danu potroši puno kisika, vode i hrane, ispušta čvrsti i tekući otpad, izdiše ugljični dioksid. Besmisleno je sa sobom nositi punu količinu kiseonika i hrane zbog njihove ogromne težine. Problem je riješen ugrađenim zatvorenim, ali do sada svi eksperimenti na ovu temu nisu bili uspješni. A bez zatvorenog LSS-a, svemirski brodovi budućnosti koji godinama lete kroz svemir su nezamislivi; slike umjetnika, naravno, zadivljuju maštu, ali ne odražavaju stvarno stanje stvari.
Dakle, svi projekti svemirskih i zvjezdanih brodova još su daleko od stvarne implementacije. I čovječanstvo će se morati pomiriti sa proučavanjem svemira od strane astronauta pod zaklonom i primanja informacija od automatskih sondi. Ali ovo je, naravno, privremeno. Astronautika ne miruje, a indirektni znaci pokazuju da se sprema veliki iskorak u ovoj oblasti ljudskog djelovanja. Tako će, možda, svemirski brodovi budućnosti biti izgrađeni i obaviti prve letove u 21. veku.
Dream Chaser je novo vozilo s ljudskom posadom privatne kompanije Sierra Nevada Corporation (SAD). Ova svemirska letjelica s posadom za višekratnu upotrebu isporučit će teret i posadu do 7 ljudi u nisku zemaljsku orbitu. Prema projektu, letjelica će koristiti krila, i uz njihovu pomoć sletjeti na konvencionalnu pistu. Dizajn je zasnovan na dizajnu orbitalnog aviona HL-20
©Sierra Nevada Corporation
Dok su Amerikanci sredinom prošlog veka grozničavo razmišljali o tome kako da održe korak sa "carstvom zla", bilo je puno parola: "Komsomol - u avionu", "Zvezdani svemir - DA!". Danas Sjedinjene Države lansiraju svemirske brodove sa lakoćom zmajeva, dok je našima zasad prepušteno da surfamo, možda, Boljšoj teatar. Ušao u detalje Gole nauke.
Priča
Tokom Hladnog rata, svemir je bio jedno od bojnih polja između Sovjetskog Saveza i Sjedinjenih Država. Geopolitička konfrontacija velesila bila je glavni poticaj tih godina za razvoj svemirske industrije. Ogromna količina sredstava uložena je u realizaciju programa istraživanja svemira. Konkretno, američka vlada je potrošila oko dvadeset pet milijardi dolara na implementaciju projekta Apollo, čiji je glavni cilj bio spuštanje čovjeka na površinu Mjeseca. Za 70-te godine prošlog vijeka ovaj iznos je bio jednostavno gigantski. Lunarni program SSSR-a, kojem nije bilo suđeno da se ostvari, koštao je budžet Sovjetskog Saveza 2,5 milijardi rubalja. Razvoj domaćeg spejs šatla "Buran" koštao je šesnaest milijardi rubalja. Istovremeno, sudbina je pripremila Burana da obavi samo jedan let u svemir.
Mnogo više sreće imao je njegov američki pandan. Space Shuttle je izvršio sto trideset i pet lansiranja. Ali američki šatl nije bio vječan. Brod, kreiran u okviru državnog programa "Svemirski transportni sistem", 8. jula 2011. godine izveo je svoje posljednje lansiranje u svemir, koje je završeno u ranim jutarnjim satima 21. jula iste godine. Tokom realizacije programa, Amerikanci su proizveli šest "šatlova", od kojih je jedan bio prototip koji nikada nije izveo svemirske letove. Dva broda su se srušila.
Polijetanje sa zemlje "Apolo 11"
©NASA
Sa stanovišta ekonomske izvodljivosti, program Space Shuttle se teško može nazvati uspješnim. Svemirske letjelice za jednokratnu upotrebu pokazale su se mnogo ekonomičnijim od svojih naizgled tehnološki naprednijih kolega za višekratnu upotrebu. Da, i sigurnost letova na "šatlovima" je bila upitna. Tokom njihove operacije, kao posljedica dvije nesreće, stradalo je četrnaest astronauta. Ali razlog tako dvosmislenih rezultata svemirskog putovanja legendarnog broda nije njegova tehnička nesavršenost, već složenost samog koncepta svemirske letjelice za višekratnu upotrebu.
Kao rezultat toga, ruski svemirski brod za jednokratnu upotrebu Sojuz, razvijen još 60-ih godina prošlog stoljeća, postao je jedina vrsta vozila koja trenutno obavlja letove s ljudskom posadom do Međunarodne svemirske stanice (ISS). Odmah treba napomenuti da to uopće ne ukazuje na njihovu superiornost u odnosu na Space Shuttle. Letelica Sojuz, kao i bespilotni svemirski kamioni Progres, nastali na njihovoj osnovi, imaju niz konceptualnih nedostataka. Veoma su ograničene nosivosti. A korištenje takvih uređaja dovodi do nakupljanja orbitalnog otpada koji je ostao nakon njihovog rada. Svemirski letovi na brodovima tipa Sojuz vrlo brzo će postati dio istorije. Istovremeno, danas ne postoje prave alternative. Ogroman potencijal koji je svojstven konceptu višekratnih brodova često ostaje tehnički neostvariv čak i u naše vrijeme.
Prvi projekat sovjetskog orbitalnog aviona za višekratnu upotrebu OS-120 "Buran", koji je predložila NPO Energia 1975. godine i koji je bio analog američkom svemirskom šatlu
©buran.ru
Nova američka svemirska letjelica
U julu 2011. godine američki predsjednik Barack Obama je izjavio da je misija na Mars novi i, koliko se može pretpostaviti, glavni cilj američkih astronauta u narednim decenijama. Jedan od programa koje je NASA sprovela u sklopu istraživanja Mjeseca i leta na Mars bio je veliki svemirski program Constellation.
Zasnovan je na stvaranju nove svemirske letelice "Orion" sa ljudskom posadom, lansirnih raketa "Ares-1" i "Ares-5", kao i lunarnog modula "Altair". Uprkos činjenici da je 2010. godine američka vlada odlučila da ukine program Constellation, NASA je mogla da nastavi razvoj Oriona. Prvi probni let letjelice bez posade zakazan je za 2014. godinu. Pretpostavlja se da će se tokom leta aparat udaljiti od Zemlje za šest hiljada kilometara. Ovo je petnaestak puta dalje od ISS-a. Nakon probnog leta, brod će krenuti prema Zemlji. Novi aparat će moći da uđe u atmosferu brzinom od 32.000 km/h. Prema ovom pokazatelju, "Orion" nadmašuje legendarni "Apollo" za hiljadu i po kilometara. Prvi eksperimentalni let Oriona bez posade treba da pokaže njegov potencijal. Testiranje broda trebalo bi da bude važan korak ka implementaciji njegovog porinuća s posadom, koje je zakazano za 2021. godinu.
Prema planovima NASA-e, Delta-4 i Atlas-5 će djelovati kao lansirne rakete Orion. Odlučeno je da se odustane od razvoja Aresa. Osim toga, za istraživanje dubokog svemira, Amerikanci dizajniraju novo superteško lansirno vozilo SLS.
Orion je djelomično višekratna svemirska letjelica i konceptualno je bliža Sojuzu nego svemirskom šatlu. Djelomično višekratne su svemirske letjelice koje najviše obećavaju. Ovaj koncept pretpostavlja da se nakon sletanja na površinu Zemlje, kapsula za stanovanje svemirske letjelice može ponovo koristiti za lansiranje u svemir. Ovo omogućava kombinovanje funkcionalne praktičnosti svemirskih letelica za višekratnu upotrebu sa ekonomičnošću rada vozila tipa Sojuz ili Apolo. Takva odluka je prelazna faza. Vjerovatno će u dalekoj budućnosti sve svemirske letjelice postati višekratne. Dakle, američki spejs šatl i sovjetski Buran bili su, u izvesnom smislu, ispred svog vremena.
Orion je višenamjenska kapsula, djelomično višekratna svemirska letjelica Sjedinjenih Država, razvijena od sredine 2000-ih kao dio programa Constellation
©NASA
Čini se da su riječi "praktičnost" i "razboritost" najbolji način da se okarakteriziraju Amerikanci. Američka vlada je odlučila da sve svoje svemirske ambicije ne prebaci samo na Orionova ramena. Trenutno nekoliko privatnih kompanija koje je naručila NASA razvijaju vlastitu svemirsku letjelicu, dizajniranu da zamijene uređaje koji se danas koriste. Boeing razvija djelomično višekratnu svemirsku letjelicu s posadom CST-100 kao dio svog Programa razvoja komercijalnih vozila s ljudskom posadom (CCDev). Uređaj je dizajniran za kratka putovanja u orbitu blizu Zemlje. Njegov glavni zadatak biće isporuka posade i tereta na ISS.
Posada broda može biti do sedam ljudi. Istovremeno, prilikom projektovanja CST-100 posebna pažnja je posvećena udobnosti astronauta. Životni prostor uređaja je mnogo veći od brodova prethodne generacije. Vjerovatno će biti lansiran pomoću lansirnih vozila Atlas, Delta ili Falcon. Istovremeno, Atlas-5 je najpogodnija opcija. Slijetanje broda vršit će se uz pomoć padobrana i zračnih jastuka. Prema Boeingovim planovima, u 2015. CST-100 čeka niz probnih lansiranja. Prva dva leta biće bespilotna. Njihov glavni zadatak je lansiranje uređaja u orbitu i testiranje sigurnosnih sistema. Tokom trećeg leta planirano je pristajanje sa posadom na ISS. Ako testovi budu uspješni, CST-100 će vrlo brzo moći zamijeniti ruske svemirske letjelice Sojuz i Progres, koje isključivo obavljaju letove s ljudskom posadom do Međunarodne svemirske stanice.
CST-100 - svemirski brod za transport sa posadom
©Boeing
Još jedan privatni brod koji će isporučiti teret i posadu na ISS bit će aparat koji je razvio SpaceX, koji je dio korporacije Sierra Nevada. Djelomično višekratni monoblok brod "Dragon" razvijen je u okviru NASA-inog programa "Commercial Orbital Transportation" (COTS). Planirano je da se izgrade tri njegove modifikacije: sa posadom, teretni i autonomni. Posada svemirskog broda s ljudskom posadom, kao iu slučaju CST-100, može biti sedam ljudi. U modifikaciji tereta, brod će ukrcati četiri osobe i dvije i po tone tereta.
I u budućnosti žele koristiti Zmaja za letove na Crvenu planetu. Zašto će razviti posebnu verziju broda - "Crveni zmaj". Prema planovima američkih svemirskih vlasti, bespilotni let aparata na Mars održat će se 2018. godine, a očekuje se da će prvi probni let američke svemirske letjelice biti obavljen za nekoliko godina.
Jedna od karakteristika "Zmaja" je mogućnost ponovne upotrebe. Nakon leta, dio energetskih sistema i rezervoara za gorivo će se spustiti na Zemlju zajedno sa stambenom kapsulom letjelice i moći će se ponovo koristiti za svemirske letove. Ova konstruktivna sposobnost razlikuje novi brod od većine obećavajućih razvoja. U bliskoj budućnosti, "Dragon" i CST-100 će se međusobno nadopunjavati i djelovati kao "zaštitna mreža". U slučaju da jedan tip broda iz nekog razloga ne može obavljati zadatke koji su mu dodijeljeni, dio njegovog posla preuzima drugi.
Dragon SpaceX je privatna transportna svemirska letjelica (SC) kompanije SpaceX, razvijena po narudžbi NASA-e kao dio programa Commercial Orbital Transportation (COTS), dizajnirana za isporuku tereta i, u budućnosti, ljudi na ISS
©SpaceX
Zmaj je prvi put lansiran u orbitu 2010. godine. Bespilotni probni let je uspješno završen, a nekoliko godina kasnije, tačnije 25. maja 2012. godine, uređaj je pristao na ISS. Do tada brod nije imao automatski sistem za pristajanje, a za njegovu implementaciju bilo je potrebno koristiti manipulator svemirske stanice.
Ovaj let se smatrao prvim pristajanjem privatne svemirske letjelice na Međunarodnu svemirsku stanicu. Odmah da rezervišemo: Dragon i niz drugih letelica koje su razvile privatne kompanije teško se mogu nazvati privatnim u punom smislu te reči. Na primjer, NASA je izdvojila 1,5 milijardi dolara za razvoj Zmaja. I drugi privatni projekti dobijaju finansijsku podršku od NASA-e. Dakle, ne govorimo toliko o komercijalizaciji svemira, koliko o novoj strategiji razvoja svemirske industrije, zasnovanoj na saradnji države i privatnog kapitala. Nekada tajne svemirske tehnologije, koje su ranije bile dostupne samo državi, danas su vlasništvo niza privatnih kompanija koje se bave astronautikom. Ova okolnost je sama po sebi snažan podsticaj za rast tehnoloških sposobnosti privatnih kompanija. Osim toga, ovaj pristup je omogućio da se u privatnoj sferi rasporedi veliki broj stručnjaka za svemirsku industriju koje je država prethodno otpustila u vezi sa zatvaranjem programa Space Shuttle.
Kada je riječ o programu razvoja svemirskih letjelica privatnih kompanija, možda je najzanimljiviji projekat SpaceDev, pod nazivom Dream Chaser. U njenom razvoju učestvovalo je i dvanaest partnera kompanije, tri američka univerziteta i sedam NASA centara.
Koncept svemirske letjelice Dream Chaser za višekratnu upotrebu, koju je razvila američka kompanija SpaceDev, odjel Sierra Nevada Corporation
©SpaceDev
Ovaj brod se veoma razlikuje od svih ostalih obećavajućih svemirskih razvoja. Dream Chaser za višekratnu upotrebu izgleda kao minijaturni svemirski šatl i sposoban je da sleti kao običan avion. Ipak, glavni zadaci broda slični su zadacima Zmaja i CST-100. Uređaj će služiti za isporuku tereta i posade (do istih sedam ljudi) u nisku Zemljinu orbitu, gdje će biti lansiran pomoću rakete-nosača Atlas-5. Ove godine brod bi trebao izvesti svoj prvi let bez posade, a do 2015. planirano je da se njegova verzija s posadom pripremi za porinuće. Još jedan važan detalj. Projekat Dream Chaser nastaje na osnovu američkog razvoja iz 1990-ih - orbitalnog aviona HL-20. Projekat potonjeg postao je analog sovjetskog orbitalnog sistema "Spirala". Sva tri uređaja imaju sličan izgled i očekivanu funkcionalnost. Ovo postavlja sasvim legitimno pitanje. Je li se isplatilo Sovjetskom Savezu isključiti napola završeni spiralni aerokosmički sistem?
šta imamo?
RSC Energia je 2000. godine započela projektiranje višenamjenskog svemirskog kompleksa Clipper. Ova letjelica za višekratnu upotrebu, koja je spolja nalikovala na manji "šatl", trebalo je da se koristi za rešavanje širokog spektra zadataka: isporuku tereta, evakuaciju posade svemirske stanice, svemirski turizam, letove na druge planete. Postojale su određene nade za projekat. Kao i uvijek, dobre namjere su bile prekrivene bakrenim bazenom nedostatka sredstava. 2006. godine projekat je zatvoren. Istovremeno, tehnologije razvijene u okviru projekta Clipper trebalo bi da se koriste za projektovanje naprednog transportnog sistema sa posadom (PPTS), poznatog i kao projekat Rus.
Krilata verzija Clippera u orbitalnom letu. Crtež webmastera baziran na Clipper 3D modelu
©Vadim Lukashevich
Upravo će PPTS (naravno, ovo je za sada samo „radni“ naziv projekta), prema mišljenju ruskih stručnjaka, biti predodređen da postane domaći svemirski sistem nove generacije sposoban da zameni brzo zastarele Sojuz i Progres. Kao iu slučaju Clippera, RSC Energia razvija svemirsku letjelicu. Osnovna modifikacija kompleksa biće transportni brod nove generacije (PTK NK). Njegov glavni zadatak opet će biti dostava tereta i posade na ISS. Dugoročno - razvoj modifikacija sposobnih za let na Mjesec i obavljanje dugoročnih istraživačkih misija. Sam brod obećava da će biti djelimično za višekratnu upotrebu. Kapsula za stanovanje može se ponovo koristiti nakon sletanja. Motorni prostor - br. Zanimljiva karakteristika broda je mogućnost sletanja bez upotrebe padobrana. Za kočenje i meko sletanje na površinu Zemlje koristiće se mlazni sistem.
Za razliku od Sojuza, koji polijeću sa teritorije kosmodroma Bajkonur u Kazahstanu, novi brodovi će biti lansirani sa novog kosmodroma Vostočni, koji se gradi na teritoriji Amurske oblasti. Posada će biti šest ljudi. Vozilo s posadom je sposobno da preuzme i teret - petsto kilograma. U bespilotnoj verziji, brod će moći isporučiti impresivnije "dobrote" u orbitu blizu Zemlje - težine dvije tone.
Jedan od glavnih problema PPTS projekta je nedostatak lansirnih raketa sa potrebnim karakteristikama. Danas su glavni tehnički aspekti svemirske letjelice razrađeni, ali nedostatak lansirne rakete dovodi njene programere u veoma težak položaj. Pretpostavlja se da će nova lansirna raketa biti tehnološki bliska Angari, razvijenoj još 1990-ih.
Maketa PPTS-a na izložbi MAKS-2009
©sdelanounas.ru
Čudno, ali drugi ozbiljan problem je sama svrha dizajniranja PPTS-a (čitaj: ruska stvarnost). Rusija će teško moći priuštiti implementaciju programa istraživanja Mjeseca i Marsa, sličnih po obimu onima koje sprovode Sjedinjene Države. Čak i ako razvoj svemirskog kompleksa bude uspješan, najvjerovatnije će mu jedini pravi zadatak biti dostava tereta i posade na ISS. Ali početak letnih testiranja PPTS-a odgođen je do 2018. godine. Do tada će perspektivna američka vozila, najvjerovatnije, već moći preuzeti funkcije koje trenutno obavljaju ruski svemirski brod Soyuz i Progress.
Magloviti izgledi
Moderni svijet je lišen romantike svemirskih letova - to je činjenica. Naravno, ne govorimo o lansiranju satelita i svemirskom turizmu. Ne morate da brinete o ovim sferama astronautike. Letovi do Međunarodne svemirske stanice od velike su važnosti za svemirsku industriju, ali je trajanje ISS-a u orbiti ograničeno. Planirano je da stanica bude zatvorena 2020. Moderna svemirska letjelica s ljudskom posadom je, prije svega, sastavni dio određenog programa. Nema smisla razvijati novi brod, a da nemate pojma o zadacima njegovog rada. Nove američke svemirske letjelice dizajnirane su ne samo za dostavu tereta i posade na ISS, već i za let do Marsa i Mjeseca. Međutim, ovi zadaci su toliko daleko od svakodnevnih ovozemaljskih briga da u narednim godinama teško možemo očekivati značajnije pomake na polju astronautike.
Radovi na idejnom projektu svemirske letjelice budućnosti traju više od godinu dana. Raketno-svemirska korporacija (RKK) Energia, koja je pobedila na tenderu, dobila je 800 miliona rubalja za prvu fazu razvoja i trebalo bi da predstavi projekat u junu. Svemirska korporacija je dala ekskluzivne video snimke koji ilustruju kakva bi trebala biti sljedeća generacija svemirskih letjelica.
Radovi na projektu novog broda odvijaju se u strogoj tajnosti, njegove skice su potpuna tajna RSC Energia. Na raspolaganju TV kanalu "Rusija 24" bile su samo preliminarne skice. U početku se pretpostavljalo da će letjelica dobiti kratko ime "Rus". Sada je postalo poznato da je ovo jedno od radnih naziva rakete-nosača nosivosti 20 tona. Vitalij Lopota, predsjednik Raketno-svemirske korporacije Energia, rekao je: „Ime Rus je dodijeljeno jednom od projekata lansirnih raketa, ali nismo izašli s takvom inicijativom na brodu, jer sada postoji preliminarni dizajn i potraga za izgledom. Ili bolje rečeno, izgled novog broda koji je već shvaćen i formiran. Nadamo se da ćemo započeti letna testiranja do 2015. godine."
Ranije je čelnik Federalne svemirske agencije Anatolij Perminov rekao: "Period je veoma ograničen današnjim standardima - 2015. prvi let bi trebao biti izveden u kargo verziji, a 2018. - sa posadom."
Do sada je naziv broda "Promising Manned Transport System", skraćeno PPTS. Neki ga nazivaju i "Clipper" po analogiji sa. Roskosmos je smatrao da projekat ne ispunjava uslove. Na primjer, krila nisu neophodna za svemirsku letjelicu i mogu čak predstavljati problem pri povratku na Zemlju. Vitalij Lopota govorio je o tehničkim detaljima novog razvoja: "Prisiljeni smo da tražimo forme, i našli smo ih. Ove forme donekle podsjećaju na rotirajući vrh, napola odrezan - konusni oblik. Ovaj brod će biti tehnološki više napredan u proizvodnji, koristiće fundamentalno nove materijale, dovoljno će biti lagan."
Prema preliminarnom razvoju, brod će imati oblik stošca. Uostalom, konus je optimalan oblik za prolazak kroz guste slojeve atmosfere. Vozilo za spuštanje udari se u njih prvom kosmičkom brzinom - više od sedam kilometara u sekundi. "Svemirska letelica, koja uleti u našu atmosferu prvom kosmičkom brzinom, zagreva se do 2-2,5 hiljade stepeni. Nikakvi materijali, nijedan čelik, metali to ne mogu da izdrže. Stoga smo primorani da napustimo razvijenu površinu. To će biti kombinacija različitih sistema za sletanje – odnosno padobran, mlaznjak“, objasnio je Vitalij Lopota.
Otprilike po istom principu slijedila je i američka NASA stvarajući svoju buduću svemirsku letjelicu Orion. Njegov prvi let zakazan je za 2014. Ruska svemirska letjelica nove generacije dizajnirana je za 15 godina rada i najmanje 10 letova, ali neće svi njeni dijelovi biti za višekratnu upotrebu. "Pri ulasku u atmosferu, a u ovoj kritičnoj situaciji, instrumentno-agregatni odjeljak će biti suvišan - ispaljivat će se, a za narednu upotrebu biće potrebno ugraditi novi. Toplotni štit će biti ispaljen, što će preuzimaju maksimalnu energiju pri ulasku u atmosferu. A najskuplje - to je reentry vozilo, to su ljudi, to je sistem za održavanje života, sistem upravljanja, pogonski sistem", precizirao je predsednik RSC Energia.
Za brodove novog sistema poznato je da će biti teški od 18 do 20 tona, zavisno od namjene. Novi brodovi će moći lansirati do šest članova posade u nisku Zemljinu orbitu i nositi najmanje 500 kilograma tereta. Oni će moći da isporuče četiri kosmonauta i 100 kilograma tereta u lunarnu orbitu. Pretpostavlja se da će bespilotna verzija PPTS-a moći u nisku orbitu oko Zemlje staviti najmanje dvije tone tereta i vratiti oko pola tone na Zemlju.
Vitalij Lopota je takođe govorio o drugim karakteristikama sistema koji se stvara: „Zapravo, brod treba da obezbedi poletanje i brzo pristajanje sa ekspedicionim kompleksom za pristajanje sa stanicom, bilo za let na druge planete, bilo za obavljanje zadataka u orbiti. Ako dugo potrebni su letovi, u mogućnosti smo pristati u odjeljak za domaćinstvo.
Kako je ranije izjavio šef Roskosmosa Anatolij Perminov, posada broda će biti najmanje četiri do šest ljudi. „Brod mora uspješno letjeti i u orbitu blizu Zemlje, odnosno do drugih stanica istog tipa, do budućeg montažnog kompleksa u orbiti oko Zemlje, i biti u stanju da leti u orbitu oko Mjeseca, da bude u autonomnom letu. najmanje 30 dana“, precizirao je on.
Budući montažni i eksperimentalni kompleks u orbiti oko Zemlje nastavak je programa s ljudskom posadom u naredne dvije ili čak tri decenije. Možda čak i kada je Međunarodna svemirska stanica već odslužila svoj mandat. Roskosmos polaže velike nade u ovaj program. O predloženim zadacima govorio je Aleksej Krasnov, šef Odjela za programe s posadom Roskosmosa: „Mogućnost sklapanja male svemirske letjelice na bazi ISS-a koja bi letjela iz svemirske orbite izvan svemira blizu Zemlje. Dok se ne odredi cilj , ovo ostaje da se uradi, ali to može biti lunarna orbita, može biti asteroid. Odleteo je i vratio se."
Vjerovatno će novi aparat postati dio marsovskog programa. Budući međuplanetarni kompleks biće sastavljen u takozvanoj niskoj Zemljinoj orbiti. Njegova težina može biti do 500 tona. Kada se sklopi, konstrukcija će se postepeno podizati na visinu od 200 hiljada kilometara, a to će trajati nekoliko mjeseci. Posada marsovske ekspedicije biće isporučena u posljednji trenutak prije lansiranja, kako astronauti ne bi dobili dodatnu dozu sunčevog zračenja, a kompleks kreće iz visoke orbite prema Crvenoj planeti.
Svi smo mnogo puta u naučnofantastičnim filmovima vidjeli široku paletu svemirskih stanica i svemirskih gradova. Ali svi su nerealni. Brian Verstig iz Spacehabsa razvija koncepte svemirskih stanica zasnovane na stvarnim naučnim principima koje će jednog dana biti moguće izgraditi. Jedna takva naseljena stanica je Kalpana One. Tačnije, poboljšana, moderna verzija koncepta razvijena 1970-ih. Kalpana One je cilindrična struktura poluprečnika 250 metara i dužine 325 metara. Približan nivo stanovništva: 3.000 stanovnika.
Pogledajmo izbliza ovaj grad...
“Kalpana One Space Settlement je rezultat istraživanja vrlo stvarnih granica strukture i oblika ogromnih svemirskih naselja. Od kasnih 60-ih pa do 80-ih godina prošlog stoljeća, čovječanstvo je apsorbiralo ideju o onim oblicima i veličinama mogućih svemirskih stanica budućnosti, koje su se sve ovo vrijeme prikazivale u naučnofantastičnim filmovima i raznim slikama. Međutim, mnogi od ovih oblika imali su neke nedostatke u dizajnu, što bi u stvarnosti dovelo do nedovoljne stabilnosti takvih konstrukcija prilikom rotacije u svemirskim uvjetima. Drugi oblici nisu efikasno koristili omjer strukturalne i zaštitne mase da bi stvorili nastanjiva područja”, kaže Verstig.
“Tražeći oblik koji bi pod utjecajem preopterećenja stvarao životni i naseljivi prostor i imao potrebnu zaštitnu masu, pokazalo se da bi duguljasti oblik stanice bio najpogodniji izbor. Zbog same veličine i dizajna takve stanice, bilo bi potrebno vrlo malo truda ili prilagođavanja da ne bi oscilirala.”
“S istim radijusom od 250 metara i dubinom od 325 metara, stanica će napraviti dvije potpune revolucije oko sebe u minuti i stvoriti osjećaj da će čovjek, u njoj, doživjeti isti osjećaj kao da je u uslovima zemljine gravitacije. A ovo je vrlo važan aspekt, jer će nam gravitacija omogućiti da živimo duže u svemiru, jer će se naše kosti i mišići razvijati na isti način kao što bi se razvijali na Zemlji. Budući da takve stanice u budućnosti mogu postati trajno stanište ljudi, veoma je važno da se na njima stvore uslovi koji su što sličniji uslovima na našoj planeti. Napravite ga tako da ljudi mogu ne samo da rade na tome, već i da se opuste. I opustite se s ukrasima.
“Iako će se fizika udaranja ili bacanja, recimo, lopte u takvom okruženju jako razlikovati od zemaljske, stanica će definitivno ponuditi širok izbor sportskih (i ne samo) aktivnosti i zabave.”
Brian Verstig je dizajner koncepta fokusiran na rad tehnologija budućnosti i istraživanja svemira. Radio je sa brojnim privatnim svemirskim kompanijama, kao i štampanim medijima kako bi demonstrirao koncepte onoga što će čovečanstvo koristiti u budućnosti za osvajanje svemira. Projekat Kalpana One je jedan takav koncept.
A evo još nekih starih koncepata:
Naučna baza na Mjesecu. Koncept iz 1959. godine
Koncept cilindrične kolonije u viđenju sovjetskih ljudi. 1965
Slika: Omladinska tehnika, 1965/10
Koncept toroidalne kolonije
Slika: Don Davis/NASA/Ames Research Center
Razvijena od strane NASA-ine svemirske agencije 1970-ih godina prošlog stoljeća. Kako je planirano, kolonija bi bila predviđena za život 10.000 ljudi. Sam dizajn je bio modularan i omogućavao je spajanje novih odjeljaka. U njima bi se bilo moguće kretati posebnim transportom, zvanim ANTS.
Slika i prezentacija: Don Davis/NASA/Ames Research Center
Spheres Bernal
Slika: Don Davis/NASA/Ames Research Center
Drugi koncept je razvijen u NASA Ames istraživačkom centru 1970-ih. Populacija: 10 000. Glavna ideja iza Bernalove sfere je sferni životni prostor. Naseljena zona se nalazi u centru sfere, okružena je zonama za poljoprivrednu i poljoprivrednu proizvodnju. Rasvjeta za stambene i poljoprivredne površine koristi sunčevu svjetlost, koja se na njih preusmjerava kroz sistem solarnih nizova ogledala. Preostala toplota se emituje u prostor pomoću posebnih panela. Fabrike i dokovi za svemirske brodove nalaze se u posebnoj dugačkoj cevi u centru sfere.
Slika: Rick Guides/NASA/Ames Research Center
Slika: Rick Guides /NASA/Ames Research Center
Koncept cilindrične kolonije razvijen je 1970-ih
Slika: Rick Guides/NASA/Ames Research Center
Dizajniran za populaciju od preko milion ljudi. Ideja koncepta pripada američkom fizičaru Gerardu K. Oneilu.
Slika: Don Davis/NASA/Ames Research Center
Slika: Don Davis/NASA/Ames Research Center
Slika i prezentacija: Rick Guides/NASA/Ames Research Center
1975 Pogled iz unutrašnjosti kolonije, ideja koncepta pripada Oneilu. Poljoprivredni sektori sa raznim vrstama povrća i bilja nalaze se na terasama koje su postavljene na svakom nivou kolonije. Svetlost za žetvu obezbeđuju ogledala koja reflektuju sunčeve zrake.
Slika: NASA/Ames Research Center
Sovjetska svemirska kolonija. 1977
Slika: Omladinska tehnika, 1977/4
Ogromne orbitalne farme poput ove na slici će proizvesti dovoljno hrane za svemirske naseljenike
Slika: Delta, 1980/1
Rudarska kolonija na asteroidu
Slika: Delta, 1980/1
Toroidalna kolonija budućnosti. 1982
Koncept svemirske baze. 1984
Slika: Les Bosinas/NASA/Glenn Research Center
Koncept mjesečeve baze. 1989
Slika: NASA/JSC
Koncept multifunkcionalne marsovske baze. 1991
Slika: NASA/Glenn istraživački centar
1995 Mjesec
Slika: Pat Rawlings/NASA
Čini se da je Zemljin prirodni satelit odlično mjesto za testiranje opreme i pripremu ljudi za misije na Mars.
Posebni gravitacioni uslovi Meseca biće odlično mesto za sportska takmičenja.
Slika: Pat Rawlings/NASA
1997 Iskopavanje leda u mračnim kraterima na južnom polu Mjeseca otvara mogućnosti za širenje ljudi unutar Sunčevog sistema. Na ovoj jedinstvenoj lokaciji, ljudi iz svemirske kolonije na solarni pogon proizvodit će gorivo za slanje svemirskih letjelica sa površine Mjeseca. Voda iz potencijalnih izvora leda ili regolita će teći unutar ćelija kupole i spriječiti izlaganje štetnom zračenju.
Slika: Pat Rawlings/NASA
Holivud je još jednom gurnuo čovečanstvo na istraživanje svemira: nakon prikazivanja filma "Marsovac", verovatno je svaki drugi baštovan želeo da uzgaja svoj krompir na površini Crvene planete. A nakon Interstellar-a, mnogi školarci i studenti postali su željnibaviti se istraživanjem bezgraničnog prostora za dobrobit čovječanstva. Pa, takvi snovi su sve bliži stvarnosti!
Istraživanje svemira počinje na Marsu
Može se beskrajno kritikovati vlade zemalja zbog činjenice da se još uvijek nismo u potpunosti bavili istraživanjem svemira i nismo se preselili na Mars, jer da nije bilo ratova i konfrontacija koje dijele narode i naučnike, čovječanstvo bi otišlo daleko naprijed, ali ovo je kontroverzna presuda.
Istraživanje svemira je počelo i razvijalo se zbog rivalstva između SSSR-a i SAD-a tokom godina. Sada kada je Hladni rat završen, dovodi se u pitanje potreba za takvim projektima kao što je, recimo, preseljenje na Mars. U potrazi za finansiranjem svojih projekata, naučnici moraju proći kroz birokratski pakao, sprovesti mnoga istraživanja i kalkulacije, i što je najvažnije, predstaviti sponzoru (bilo da je to država, korporacija ili pojedinac) komercijalne ili odbrambene izglede svog projekta.
Istraživanje svemira je briga Commonwealtha zemalja
Ipak, istraživanje svemira ne miruje, već privlači nove učesnike u svoja beskrajna prostranstva mogućnosti i otkrića. Pored veterana ove oblasti, kao što su SSSR, SAD, Kina i Evropska unija, trenutno lansiraju Indija, Japan, Španija i poznata privatna kompanija Elon Musk - SpaceX.
Glavne faze budućih svemirskih projekata za istraživanje svemira
Roskosmos traži život na Marsu
Hajde da razgovaramo o planovima najvećih učesnika, od kojih će prvi biti Roskosmos. Predmet neprestanog interesovanja istraživača je Crvena planeta. Uprkos neuspjehu slijetanja sletanja Schiaparelli ( Schiaparelli) 19.10.2016. projekat ExoMars nastavlja sa radom. Njegov glavni zadatak ostaje potraga za životom na Marsu. Druga faza programa planirana je za realizaciju 2020. godine. Tokom šestomjesečnog putovanja rovera, opremljenog jedinstvenom platformom za bušenje, planirano je uzimanje uzoraka stijena na dubini do 2 metra.
Evropa provodi svemirska istraživanja zajedno sa Rusijom
Program ExoMars, kao i oprema rovera, je međunarodni. Kako je istakao René Pichel, šef Evropske svemirske agencije u Rusiji, zajednički rad je neophodan uslov za uspješne misije. Do 2020. godine planirano je da se u Zemljinu orbitu isporuči svemirska opservatorija Spektr-RG, koja se sastoji od 2 teleskopa ruske i njemačke proizvodnje.
Roskosmos je, naručivši relevantna istraživanja, još jednom oživeo ideju o sletanju čoveka na Mesec do 2030. godine, međutim, kako je primetio predstavnik kompanije Igor Burenkov, uz tako malo finansiranje, ovaj projekat neće biti realizovan. Ukupno je planirano više od 12 lansirnih vozila za 2017. godinu.
Drugi veliki učesnik u zajedničkom istraživanju svemira je NASA. Naravno, Nacionalna uprava za aeronautiku i svemir nije mogla ostati po strani od proučavanja Crvene planete. Baš kao i Roscosmos, NASA planira lansirati vlastiti rover 2020. godine. Odmah treba napomenuti da je prednost njegovih programa u konkurentnom izboru instrumenata za misije, a konkurencija, kao što znamo iz predmeta ekonomije, doprinosi podizanju kvaliteta.
NASA planira lansirati svoj teleskop, nazvan TESS, ove 2017. godine. Njegov glavni zadatak bit će otkrivanje dosad nepoznatih egzoplaneta. Posebno mjesto u planovima Ureda zauzima studija Evrope, Jupiterovog satelita. Na ovom objektu, prekrivenom ledom, naučnici planiraju pronaći znakove života.
U budućnosti će fleksibilni roboti letjeti do planeta
Poteškoća je razvoj posebnog aparata sposobnog za duboko i dugo uranjanje u nepovoljnom okruženju. Trenutno je u dugoročnim planovima za budućnost projekat razvoja posebnog fleksibilnog robota, po obliku nalik na jegulju, koji će energiju za svoj rad primati iz magnetnih polja. Plan korištenja robota za predviđenu namjenu još nije izrađen, jer još treba dokazati svoju prikladnost na Zemlji.
Raketa Long March 2F (Chang Zheng 2F) iz svemirske letjelice Shenzhou-8 s posadom na lansirnoj rampi kosmodroma Jiuquan. Center.DLR / wikimedia.org (CC BY 3.0 DE)
Kina - skriveni svemirski zmaj
Kina ne namjerava stati na tako značajnim uspjesima u ekonomiji, sada joj je cilj svemir. Kineski svemirski program, započet daleke 1956. godine, ne može se pohvaliti značajnijim uspjehom, ali svakako ima ambicije. Od 2011. godine sistematski se sprovodi program lansiranja prve kineske multimodulske svemirske stanice Tiangong-3 u orbitu.
Trenutno su lansirani osnovni modul Tiangong-1 i svemirska laboratorija Tiangong-2, čiji je glavni zadatak provođenje testova i priprema izlaza modula Tiangong-3. Da li će kineski svemirski projekat moći da se poredi sa stanicom Mir i ISS-om (gde Kina, inače, nije zastupljena zbog protivljenja SAD) znaće se 2022. godine.
Japan će proizvoditi solarnu energiju u svemiru
Japan, uprkos neuspjehu misije čišćenja Zemljine orbite od svemirskog otpada u decembru 2016. godine i padu najmanje lansirne rakete u januaru 2017. godine, planira implementirati jedan od najvećih i najznačajnijih programa - stvaranje orbitalnog satelita od strane 2030. Zahvaljujući fotoćelijama koje pretvaraju fotone u električnu energiju, moći će prikupljati i slati sunčevu energiju na Zemlju.
Prema zamislima futurista, trebao bi imati veliki broj solarnih panela. Naravno, uz zadržavanje značajne količine orbitalnog otpada, realizacija ovog projekta suočit će se s nizom problema vezanih za čvrstoću i izdržljivost konstrukcije.
Maskini brodovi se uvijek vraćaju
Novi, ali već deklarisani učesnik u istraživanju svemira je SpaceX, na čelu sa milijarderom Elonom Muskom. Prva tri lansiranja rakete Falcon-1 mogla bi staviti tačku na istoriju kompanije, ali je već 2015. godine dobila ugovor za isporuku potrebnih zaliha za ISS, za koju je razvila svemirsku letjelicu Dragon sposobnu da se vrati na Zemlju. .
plutajuća svemirska luka
SpaceX je također uspješno implementirao projekat spuštanja prve faze rakete-nosača na plutajuću platformu. Ovo bi trebalo da smanji troškove svemirskih lansiranja. Kompanija se aktivno bavi i razvojem svemirskog turizma, od čega novac ide u dalji razvoj. Od posebnog interesa je razvoj interplanetarnog transportnog sistema koji će u budućnosti omogućiti transport ljudi i tereta na Mars.
Od naduvavanja svemirskih ambicija do zajedničkog rada za sve
Trenutno ne postoje ambiciozni programi za stvaranje "Zvijezde smrti" ili "teraformiranje" (formiranje uslova pogodnih za ljudsko stanovanje) površine obližnjih planeta, ali istraživanje svemira ide svojim tempom. Ne može se ne radovati činjenici da su u proces uključene privatne kompanije koje su sposobne da raspršuju krv kroz vene stare svemirske garde i razvoj privatnih izletničkih letova, što može otvoriti put za dodatne finansijske tokove u oblast istraživanje beskrajnog "Crnog mora".
Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.