Космо - Ква
Покорители КВАзара
Как подготовить машину к долгой поездке
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.
Ответ на пост «Наконец-то»
Со средой
Среда
С космосредой чуваки
Испытания заправки баков Themis знаменуют собой веху на пути ESA к многоразовым ракетам. NSF
Адриан Бейл, 8 декабря 2021 г.
Рендеринг ракеты "Фемида" в полете - предоставлено CNES
ESA (Европейское космическое агентство) сделало важный шаг в разработке многоразовых ракет, завершив серию испытаний на заправку прототипа ракеты-носителя Themis («Фемида») который послужит испытательным стендом агентства для экспериментов с запуском и посадкой.
После первоначального объявления о планах создания многоразовой ракеты Ariane Next, которая придет на смену разрабатываемой в настоящее время ракете Ariane 6, а также о возможности включения многоразового использования в саму Ariane 6, ESA спокойно работало над проектом. В то время как в первоначальных объявлениях описывались предполетные испытания корабля-следопыта Themis, агентство недавно обновило свои планы, конечной целью которых является разработка ракеты-носителя с многоразовой первой ступенью в 2030-х годах.
В недавней серии из шести испытаний два из стальных топливных баков для Themis были успешно заполнены криогенным топливом, а затем несколько раз освобождены от него. Эта серия испытаний, сравнимая с теми, которые недавно были проведены на космическом корабле SpaceX Starship и транспортном средстве Vulcan от United Launch Alliance, служит для снижения риска аварии в штатной работе баков готового транспортного средства и проверки работы его систем.
Для испытаний баков использовался испытательный стенд PF20 на предприятии ArianeGroup в Верноне, Франция, который впервые был использован при разработке ракеты Ariane 1 еще в 1970-х годах. Параллельно с заправочными испытаниями двигатель Prometheus готовится к серии испытательных пусков на испытательном стенде P5 в Лампольдсхаузене, Германия.
Комплекс испытательного стенда Themis в Верноне, с прототипом баков (крайний слева) - предоставлено ArianeGroup
Разработка двигателя Prometheus началась в 2017 году при финансировании через программу FLPP (Future Launchers Preparatory Programme) ESA. Это двигатель открытого цикла, использующий метан и жидкий кислород (металокс), и, как ожидается, будет развивать около 980 килоньютон (100 тонн) тяги. Название происходит от французского Prométhée, которое служит бэкронимом для «Precursor Reusable Oxygen Methane cost Effective System». Двигатель был полностью профинансирован в 2020 году, когда ESA заключило контракт с ArianeGroup на его разработку.
Prometheus будет использовать 3D-печать для почти половины производимых деталей. При целевой стоимости одного двигателя в один миллион евро — примерно десятая часть стоимости двигателя Vulcain текущего поколения — это поможет снизить стоимость будущего носителя.
Ожидается, что, помимо установки на Themis, Prometheus будет приводить в действие многоразового преемника ArianeGroup ракеты Ariane 6, в настоящее время известной как Ariane Next, которая может дебютировать в 2030-х годах. Версия с двигателем на жидком водороде также может быть представлена на Ariane 6 вместо Vulcain 2, который будет использоваться для его первых полетов.
Для Themis на следующем этапе испытаний аппарат, оснащенный двигателем, пройдет комплексные испытания, которые будут проводиться на том же стенде PF20, который использовался для испытаний двигателя. Как только этот этап испытаний будет завершен, операции будут переведены в Космический центр Esrange в Кируне, Швеция, где в 2023 году начнутся летные испытания нового летного демонстратора Themis.
Шведский космический центр и ArianeGroup недавно завершили этап проектирования и проверки нового стартового комплекса 3 в Эсрейндж, который будет использоваться, когда Themis начнет серию «прыжковых» тестов на этом объекте.
Операторы следят за испытаниями баков Themis - предоставлено ArianeGroup
Эта серия прыжковых испытаний будет аналогична испытаниям, которые SpaceX выполняла со своими испытательными аппаратами Grasshopper и Falcon 9R-Dev, когда работала над восстановлением первой ступени своей ракеты Falcon 9. Испытательные аппараты помогли SpaceX понять, как работают ускорители в полете и во время посадки. Grasshopper продолжает стоять за пределами испытательного полигона SpaceX в МакГрегоре, выполнив серию из восьми успешных полетов, однако аппарат Falcon 9R-Dev был уничтожен во время своего пятого испытательного полета.
Заключительный этап испытаний Themis запланирован на 2025 год, когда носитель с тремя двигателями выполнит испытание на большой высоте, включая повторный вход в атмосферу и посадку. В случае успешной посадки аппарат может пройти ремонт и снова взлететь, чтобы продемонстрировать повторное использование. Строительство баков для прототипа уже началось, в то время как другие компоненты в настоящее время находятся на окончательной стадии проектирования и утверждения.
Themis — один из трех проектов многоразового использования, в которых участвуют ESA и его страны-партнеры, чтобы помочь разработать технологии для своих будущих ракет. Остальные проекты, FROG и CALLISTO, реализуются французским космическим агентством CNES.
Малогабаритный аппарат FROG в 2019 году выполнил серию полетов, чтобы лучше понять вертикальную посадку ступени ракеты. Этот проект был посвящен тестированию программного обеспечения GNC (Guidance, Navigation and Control). Ракета FROG имела длину всего 2,5 метра при массе 22 килограмма. Она использовала двигатель, производящий до 400 ньютонов тяги в течение 150 секунд, чтобы взлетать на высоту до 30 метров.
Визуализация CALLISTO в полете - предоставлено DLR
CALLISTO (Cooperative Action Leading to Launcher Innovation in Stage Toss-Back Operations) — это отдельный проект, осуществляемый совместно с DLR (Немецкий аэрокосмический центр) и JAXA (Японское агентство аэрокосмических исследований). Это будет одноступенчатая машина-следопыт, цель которой — предоставить участникам лучшее понимание технологий, проблем и затрат на эксплуатацию такой ракеты.
Ожидается, что ракета CALLISTO будет иметь длину около 15 метров и диаметр 1 метр. Она будет приводиться в движение криогенным двигателем многоразового использования, который поднимет её на высоту от 30 до 40 километров, прежде чем она вернется на Землю. Предполагалось, что CALLISTO начнет полеты уже в 2022 году, а на 2023 год запланировано до 10 испытательных полетов, однако в последнее время не было обновлений о статусе проекта.
Частные компании, базирующиеся в Европе, объявили о своих планах повторного использования своих ракет. Ракетный завод в Аугсбурге, расположенный в Баварии, Германия, разрабатывает трехступенчатую ракету RFA One. Хотя подробные планы еще не обнародованы, ожидается, что первая ступень будет включать в себя некоторую форму восстановления и повторного использования. Планируется, что первый запуск ракеты состоится в конце 2022 года, хотя неизвестно, в какой миссии RFA представит свои планы повторного использования.