Космический корабль Boeing Starliner прибыл для установки на ракету-носитель
Космический корабль Boeing Starliner готовится к запуску в рамках миссии OFT-2 на МКС 19 мая
NASA и Boeing уверены, что сбой клапана, из-за которого Starliner был остановлен на восемь месяцев, устранен.
Boeing также предоставил новый служебный модуль, соединив этот компонент с капсулой космического корабля 12 марта.
По словам представителей NASA, если все пойдет по плану при старте и полете OFT-2, Starliner встретится с МКС примерно через день после запуска и проведет в стыковке со станцией от пяти до десяти дней.
OFT-2 станет второй пробой Starliner в беспилотной испытательной миссии на МКС.
Starliner должен был стартовать в рамках беспилотной миссии на Международную космическую станцию под названием Orbital Flight Test 2 (OFT-2) в августе 2021 года. Но стандартные предполетные проверки незадолго до запуска показали, что 13 из 24 клапанов окислителя в двигательной установке Starliner сервисного модуля "зависли".
Поэтому Boeing и NASA сняли Starliner и его ракету Atlas V United Launch Alliance с площадки для устранения неполадок. В течение нескольких месяцев исследователи обнаружили вероятную причину проблемы с клапаном : окислитель четырехокиси азота (NTO) вступал в реакцию с влагой воздуха, образуя азотную кислоту. Затем азотная кислота вступала в реакцию с алюминиевым корпусом клапанов, создавая продукты коррозии, препятствовавшие работе клапана.
«Очень горжусь командой Starliner и командой НАСА за последние восемь месяцев», — сказал во время сегодняшнего разговора руководитель программы коммерческого экипажа НАСА Стив Стич. «Я бы сказал, что это были трудные восемь месяцев, но очень приятно, что мы решили проблему с запорными клапанами окислителя и приближаемся к запуску».
Boeing имеет контракт с NASA на доставку астронавтов агентства на МКС и обратно на Starliner. Капсула не может начать перевозить экипаж, пока не совершит испытательный полет без экипажа в орбитальную лабораторию; компания также надеется совершить испытательный полет с экипажем до конца года. (Испытательный полёт к МКС с экипажем из 3 человек: астронавты НАСА Барри Уилмор, Николь Манн и Майкл Финк)
Напомню, что CST-100 Starliner рассчитан на экипаж до 7 человек и имеет полезный герметизированный объём в 11 м3.
NASA заказала три Crew Dragon у SpaceX
https://spacenews.com/nasa-awards-spacex-three-additional-co...
NASA заказало у компании SpaceX три космических корабля Crew Dragon. Они будут использованы в миссиях по доставке людей на МКС.
Заказ был сделан посредством модификации существующего контракта между SpaceX и NASA на доставку людей на МКС. Его сумма увеличилась на 778 млн долларов. Таким образом, если предположить что каждый корабль совершит полет с экипажем в четыре человека, NASA заплатит по 64,7 млн долларов за одно место.
Эта цена меньше имеющихся альтернатив. По последним контрактам NASA платила «Роскосмосу» по 86 млн долларов за место. Что касается создаваемого компанией Boeing корабля CST-100 Starliner, то этот показатель сейчас оценивается в 90 млн долларов за астронавта. При этом надо надо иметь в виду, что Starliner пока еще не совершил ни одного пилотируемого полета.
Выдача нового контракта SpaceX указывает на то, что NASA надеется продолжить эксплуатацию МКС. Однако, учитывая нынешние обстоятельство это выглядит очень сложным заданием.
Да придет спаситель! Space Launch System (SLS)
Несколько помпезная и восторженная статья о Space Launch System (SLS).
Интересно то, на каком информационном фоне она выходит. Битва вокруг контрактов миссии Artemis еще не окончена.
В ближайшие месяцы НАСА запустит первую миссию Artemis с площадки Космического центра Кеннеди НАСА. Эта веха не только ставит Соединенные Штаты на путь возвращения людей на Луну впервые после программы «Apollo», но также закладывает основу для следующего гигантского скачка: исследования Марса.
С тех пор, как космонавты в последний раз выходили на поверхность Луны почти 50 лет назад, роботизированные исследования дальнего космоса стали участниками десятилетий технического прогресса и научных открытий. В течение последних 20 лет люди непрерывно жили и работали на борту Международной космической станции, находящейся на высоте 400 км над Землей, готовясь к тому дню, когда мы снова продвинемся дальше в солнечную систему.
«Мы вступаем в критическое и захватывающее время для исследования дальнего космоса, - сказал Джон Шеннон, вице-президент Boeing и руководитель программы Space Launch System, - и момент, о котором я мечтал с детства. Мне нравилась моя работа в качестве руководителя полета и менеджера программы для космических шаттлов, а затем в качестве руководителя программы Международной космической станции в компании Boeing, но мое сердце всегда было связано с исследованием глубокого космоса людьми ».
Ракета NASA Space Launch System, или SLS, будет служить основой для отправки пилотируемых исследовательских миссий на 400 000 км к Луне, а затем, по крайней мере, на 55 миллиона км к Марсу. По данным НАСА, скорость и грузоподъемность ракет семейства SLS открывает двери для исследований, которые были бы закрыты для других ракет. Только SLS может отправить пилотируемый космический корабль Orion на Луну с более чем 10 дополнительными метрическими тоннами необходимого груза за один запуск. И только SLS может предоставить - за один запуск - такую архитектуру, как грузовые десантные устройства и полностью оборудованные наземные жилые комплексы для 60-дневных миссий.
Для доставки космических аппаратов на Луну (четыре дня), Марс (девять месяцев), Юпитер (два с половиной года), Сатурн (шесть лет) и межзвездное пространство (15 лет) для миссии SLS потребуется меньше времени - почти вдвое меньше, чем у других ракет, что делает SLS идеальным для государственных или коммерческих целей.
Шеннон сказал, что только поддерживаемая государством, проверенная технологиями и уникально мощная ракета может выполнять миссии, которые экспоненциально расширят наши знания и откроют вселенную коммерческих проектов. По его словам, ракета SLS позволит Америке сохранить лидирующую позицию в космосе, даже несмотря на то, что США инвестируют в альтернативные ракетные технологии следующего поколения.
«Некоторые из планируемых миссий могут быть непривлекательными для частных запускающих компаний, но они необходимы Соединенным Штатам, чтобы оставаться лидером в космосе», - сказал Шеннон. «В то же время эта работа над настоящими ракетами приносит реальные дивиденты, которые помогут отрасли достичь следующих больших технологических прорывов, которые мы все хотим видеть».
Он добавил, что для Соединенных Штатов будет «неприемлемым риском» отдать частным компаниям ведущую роль в исследовании дальнего космоса в надежде, что их концепции будут протестированы и готовы к полету в ближайшем будущем раньше, чем проекты наших зарубежных конкурентов.
SLS позволяет Соединенным Штатам и нашим международным партнерам создавать инфраструктуру для выполнения различных космических исследований, коммерческих миссий и миссий по обеспечению безопасности для изучения внешних планет и других частей Солнечной системы; находить обитаемые планеты с помощью космических телескопов большого диаметра; запускать солнечные электростанции; и защитить нашу планету от астероидов. Получаемые данные также подскажут ученым, какие ресурсы доступны для продолжения исследований. Спустя десятилетия отрасль может использовать материалы, полученные в результате этих исследований, для разработки ракетного топлива на Марсе. Шеннон сказал, что также будет возможен запуск космических аппаратов с поверхности Луны, а также запуск космических кораблей, среды обитания и вспомогательных систем для жизни и работы в глубоком космосе.
«Мы не хотим возвращаться на Луну только для нескольких миссий», - сказал Шеннон. «Мы хотим создать долгосрочную основу для исследований и сделать возможными открытия, которые улучшат жизнь на Земле и подготовят нас к полету на Марс и за его пределы».
Безопасное, устойчивое и доступное возвращение на Луну
В начале 2022 года НАСА продемонстрирует лунные возможности SLS, когда ракета отправит капсулу Orion вокруг Луны в рамках миссии Artemis I. Тем временем отраслевые партнеры по всей стране уже завершили основные элементы SLS и Orion для Artemis II - первого полета с экипажем - одновременно они готовятся поддержать более широкое видение постоянного присутствия человека в глубоком космосе.
Мишель Паркер, заместитель генерального директора Boeing Space and Launch, сказала, что ракета легко адаптируется, и что даже при изменении целей миссии не потребовалось никаких радикальных изменений в ракете или инфраструктуре, необходимой для ее проектирования, испытаний и строительства. SLS смогла приспособиться к изменяющимся направлениям и полезной нагрузке, предлагая оптимальную скорость, подъемную силу и объем для посадочных устройств, шлюзов, вездеходов, мест обитания, а также посадочных и подъемных транспортных средств, предназначенных для проживания за пределами планеты.
«Мы развиваемся, совершенствуемся и совершенствуемся год за годом, - сказал Паркер, - и мы соблюдаем новые руководящие принципы миссии, потому что именно так был задуман SLS - как безопасный, устойчивый и доступный фундамент для полетов НАСА в глубокий космос, какими бы они ни были."
Единственная ракета пилотируемая экипажем, которая долетит до Луны и Марса
На основе SLS НАСА выведет космические аппараты на лунную орбиту и вернет людей на поверхность Луны. Паркер подчеркнул, что только SLS может доставить на лунную орбиту за одну миссию как пилотируемый Orion, так и критически важное оборудование, такое как посадочный модуль, что сэкономит время и деньги.
«Никакая другая ракета, в том числе Starship от SpaceX, не проверенная для полетов с экипажем, не может отправлять несколько тяжелых грузов и одновременно экипажей на Луну или Марс на одной и той же ракете-носителе», - сказал Паркер.
Программа НАСА Artemis, усиленная промышленным и глобальным партнерством, позволит проводить новые миссии, которые, по прогнозам экспертов, изменят жизнь на Земле и откроют путь для новых инвестиций на все более привлекательном рынке.
«SLS откроет путь для коммерческих инвестиций в исследование дальнего космоса, создав эту безопасную и устойчивую транспортную систему», - сказал Шеннон. «Его гибкость и эволюционируемость обеспечат постоянное присутствие человека в глубоком космосе».
Комплекс для Artemis I полностью укомплектован и завершает интеграцию и тестирование на мобильной платформе запуска в здании сборки транспортных средств Космического центра Кеннеди . В предстоящем полете Artemis I без экипажа SLS запустит космический корабль Orion к Луне, чтобы проверить работоспособность интегрированной системы. Планируются дополнительные миссии с этой 322-футовой конфигурацией NASA SLS Block 1 и возможностью запуска более 27 метрических тонн полезной нагрузки для транслунного маневра (TLI, Trans-lunar injection) за пределы околоземной орбиты в конфигурации еще более мощной 364-футовой версии Block 1B, которая уже спроектирована и построена. Эта модернизированная двухступенчатая конфигурация обеспечит НАСА грузоподъемностью 42 метрических тонны для TLI за пределами околоземной орбиты - почти в три раза больше, чем у любой другой ракеты с использованием построенной Boeing разгонной второй ступени (EUS).
Шеннон сказал, что мощный SLS может вместить большую полезную нагрузку, совместно с экипажем, что означает меньшее количество запусков и менее сложные операции - например, отсутствие топливных складов в космосе, для заполнения которых требуется более 10 миссий.
«Более высокая скорость означает более короткие полеты и меньшее воздействие суровых космических условий для экипажа и груза, - сказал Шеннон, - что« означает снижение риска и затрат, а также сокращение сроков выполнения научных исследований». Он считает, что большая часть этих улучшений связана с эволюцией ракеты от промежуточной ступени криогенного движения до EUS для космического движения.
После завершения критического обзора конструкции EUS, проведенного НАСА в декабре 2020 года, Boeing приступила к производственным работам в поддержку строительства первого EUS на сборочном предприятии НАСА в Мишуде в Новом Орлеане. По словам менеджера программы Boeing EUS Стива Снелла, в заводском цехе работы завершаются рядом с основными этапами SLS для Artemis II и III.
«Весь опыт полученный при создании базовой конфигурации для Artemis I, применяется к следующим основным ступеням и EUS», - сказал Снелл. «Заводские настройки, инструменты, процессы - мы улучшаем с каждым новым элементом программы».
Современные инструменты и технологии
В наши дни объект в Мишуде, где были построены первые ступени Saturn V, полностью отличается от того, что было всего несколько лет назад, как и Космический центр Кеннеди НАСА во Флориде, Космический центр Джонсона в Техасе и Космический центр Стенниса в Миссисипи.
«Я помню, как посетил Мишуд, который был закрыт после программы космических шаттлов», - сказал Шеннон. «Было темно и пыльно, и аэрокосмическая промышленность ушла, и я осознал огромные проблемы, с которыми мы столкнулись, возвращаясь в нужное русло».
Отметивший свою 60-ю годовщину Мишуд теперь современный завод, где внедрен целый ряд революционных инструментов , специально предназначенных для разработки и создания ядра SLS и верхние ступеней. Среди инноваций - 170-футовый инструмент для сварки трением с перемешиванием, самый большой в мире, который обеспечивает более легкие, прочные сварные швы с меньшим количеством дефектов; технология, которая позволяет экипажам Boeing точно и на больших площадях наносить пену системы термозащиты, обеспечивая более быстрое, качественное и эффективное нанесение; автоматизированное проектирование, позволяющее получить чрезвычайно точные параметры проектирования и испытаний, никогда ранее не использовавшиеся в такой сложной космической системе; и бортовые средства управления полетом, специфичные для параметров миссии.
Персонал SLS в Мишуд включает опытных руководителей Boeing, ветеранов космических шаттлов и научных партнеров, включая колледжи и университеты, у которых исторически черный цвет (имеются ввиду так называемые HBCUs, которые были созданы для целевого обучения темнокожего населения США). Шеннон сказал, что был взволнован, увидев, что многие руководящие должности в SLS заполнены новаторами и инженерами на раннем и среднем этапе карьеры в возрасте от 20 до 30 лет, передающими знания от одного поколения к другому.
«Это важно, поскольку мы видим, что все больше и больше наших ракетных экспертов достигают пенсионного возраста», - сказал Шеннон. «Если бы мы не начали создавать SLS, космическая промышленность Америки потеряла бы десятилетия опыта в области космических систем. Его возведение дорого обходится, но эти вложения плата за лидерство этой страны в космосе и за продолжение исследований и открытий ».
Снелл соглашается. «Компетенции, демонстрируемые в Мишуд, являются национальным достоянием, которое мы укрепляем каждый день», - сказал он.
Между тем, передовые технологии, используемые в производстве SLS, и модернизированные объекты, на которых производится и испытывается SLS, помогают оживить базу аэрокосмической промышленности США. По словам Шеннона, почти 50 процентов бюджета по контракту было израсходовано более чем 1000 поставщиками, компаниями, которые внесли свой вклад в разработку, испытания, производство и запуск SLS.
Шеннон сказал, что ряд компаний, которые работали над программой шаттлов, вновь присоединились к цепочке поставок космических систем, принося пользу всей отрасли, поскольку они обновляют свои навыки и восстанавливают свои собственные компетенции и цепочки поставок.
«Американские малые предприятия буквально предоставляют гайки и болты для космических систем НАСА, - сказал Шеннон. «Каждому бизнесу требуется стабильный спрос на свои услуги, чтобы оправдать вложения в людей и ресурсы, необходимые для выхода на новые рынки. Находясь впереди всех, НАСА обеспечивает стабильность, необходимую для восстановления конкурентоспособной космической отрасли. Безусловно, это одна из лучших инвестиций в американское производство ».
Шеннон признает, что не всегда можно было увидеть коммерческое и финансовое применение шаттла и космической станции в 1980-х годах. Однако сегодня «все это перекладывается на промышленность, которая начинает получать прибыль», - сказал он. «Это индустрия возможностей для более низкой околоземной орбиты стоимостью 4 триллиона долларов, и США готовы воспользоваться этим. Мы увидим то же самое с Луной через 20 лет, а через 20 лет мы увидим то же самое с Марсом ».
Сегодня основные этапы и другие элементы миссий НАСА Artemis используют эту обновленную цепочку поставок и уроки, извлеченные из первой сборки. Одновременно с этим сотрудники, поставщики и объекты работают сверхурочно, чтобы построить следующую эволюцию ракеты, Block 1B, в которой используется EUS, созданная компанией Boeing. Улучшения систем, материалов и процессов включаются в каждую итерацию, используя инвестиции агентства.
Обеспечение национального потенциала ... и национального достояния
Преимущества передовых разработок и технологий, которые позволили создать SLS, были подтверждены в течение 2019 и 2020 годов в серии из восьми тестов, известных как Green Run. После седьмого испытания, генеральной репетиции Green Run 16 января 2020 года, команда Boeing и NASA инициировала испытание прожигом, первое в истории, в котором ступень активной зоны тяжелой ракеты запустила все четыре двигателя с первой попытки. За этим достижением в марте последовали полные восьмиминутные огневые испытания.
Паркер считает, что успешная серия Green Run (без учета прототипов или наземных испытаниях) основана на опыте Boeing и NASA и передовых инструментах анализа, включая способность моделировать и анализировать взаимодействие узлов ракеты, тепловыделение и износ.
«Мы можем производить оборудование с такими жесткими допусками и анализировать его до такой тонкости, что наша многопрофильная группа может разработать и построить самую оснащенную ракету в истории, более гибкую и перспективную, чем Saturn V, пилотируемую экипажем, по более низкой цене», - сказал Паркер. «НАСА запустит Orion на оборудовании первой сборки. Это убедительное свидетельство качества изготовления основных компонентов при сохранении стоимости прототипов. Это беспрецедентно».
Шеннон сказал, что среди всех преимуществ SLS он, пожалуй, больше всего воодушевлен окупаемостью американских инвестиций. «Одна ракета, один запуск, одна миссия могут привести к беспрецедентным научным достижениям и открытиям, уменьшив риск для космонавтов и сэкономив миллионы на затратах на запуск», - сказал он. «По мере изменения потребностей человечества мы можем использовать передовые космические средства и возможности страны. SLS открывает будущее Америки в глубоком космосе».
Boeing необходимо еще 185 миллионов долларов для Starliner. Space News
от Джеффа Фоаст -27 октября 2021 г.
Первоисточник:
Компания Boeing выделила 185 миллионов долларов для покрытия дополнительных расходов на испытательный полет OFT-2 после того, как в январе 2020 года запланировала расходы в размере 410 миллионов долларов. Фото: НАСА / Обри Джеминьяни.
ДУБАЙ, ОАЭ — 27 октября компания Boeing объявила о том, что она выделяет дополнительные 185 миллионов долларов со своих доходов, чтобы покрыть расходы на возобновление полетов своего коммерческого пилотируемого корабля CST-100 Starliner.
Компания объявила об этом в своем отчете о финансовых результатах за второй квартал, заявив, что это вызвано «вторым испытанием орбитального полета без экипажа, которое ожидается в 2022 году, и последней оценкой оставшихся работ». В январе 2020 года компания выделила сумму в размере 410 миллионов долларов, чтобы покрыть расходы, которые она ожидала в то время, чтобы выполнить второй полет без экипажа после того, как проблемы с программным обеспечением прервали первоначальную миссию OFT в декабре 2019 года.
Компания Boeing планировала выполнить второй испытательный полет без экипажа, OFT-2, в начале августа, но отменила попытку запуска за несколько часов до запланированного старта, когда клапаны в двигательной установке космического корабля не открылись. Инженеры обнаружили, что 13 клапанов застряли в закрытом состоянии, скорее всего, когда компонент топлива, четырехокись азота просочилась через клапаны и смешалась с влагой, образуя азотную кислоту, которая и разъела клапаны.
На брифинге 19 октября представители NASA и Boeing заявили, что они продолжают исследовать проблему, в том числе почему коррозия была замечена на Starliner для OFT-2, когда ее не было перед первой миссией OFT или во время огневых испытаний сервисного модуля Starliner и испытание на аварийное прерывание в 2019 году. Эта текущая работа включала снятие клапанов с космического корабля для всесторонних испытаний, а также воздействие на аналогичные клапаны тех же условий, таких как влажность и температура, которые характерны для OFT-2.
Генеральный директор Boeing Дэвид Калхун кратко обсудил этот вопрос во время разговора с финансовыми аналитиками о прибылях и убытках. «Как недавно стало известно, команды NASA и Boeing определили наиболее вероятную причину неисправности клапана в нашей коммерческой бригаде Starliner, и мы работаем над корректирующими и предупреждающими действиями», — сказал он. «В настоящее время мы работаем над возможностями проведения второго испытательного орбитального полета в 2022 году, ожидая готовности оборудования, ракеты и доступности космической станции».
«Как мы уже продемонстрировали, мы продолжим уделять первоочередное внимание безопасности наших сотрудников, членов экипажа и космических кораблей по мере нашего продвижения к старту», — добавил он. Он не обсуждал этот вопрос более подробно, и никто из аналитиков, задававших вопросы по телефону, не поднял его.
Когда Boeing выделил бюджет на повторное испытание, он сказал, что сделал это, потому что взял на себя обязательство повторить беспилотные летные испытания без каких-либо затрат для NASA, что исполнительный директор Boeing подтвердил на брифинге 19 октября. «Никакой дополнительной платы за это не будет. Компания Boeing позаботится об этом, пока мы подготовим этот корабль», — сказал Джон Воллмер, вице-президент и руководитель программы коммерческой пилотируемой программы Boeing.
Он отказался сказать, помешают ли эти дополнительные расходы Boeing когда-либо получить прибыль от программы Starliner, по которой компания получила от NASA контракт с фиксированной ценой на 4,2 миллиарда долларов на разработку и эксплуатацию своих кораблей в 2014 году. «Я скажу, что у нас 100% человек привержены выполнению нашего контракта с государством, и мы намерены это сделать », — сказал он.
Борьба Boeing контрастирует с другим коммерческим поставщиком пилотируемых кораблей для NASA, SpaceX, который готовится к своей третьей оперативной миссии с экипажем на Международную космическую станцию 31 октября. Эти планы не были замедлены из-за технических сбоев, в том числе из-за сбоев в туалете на Crew Dragon, для которого SpaceX завершает исправление перед запуском.
«У них были некоторые проблемы, в этом нет никаких сомнений», — сказала заместитель администратора NASA Пэм Мелрой о компании Boeing в интервью 27 октября во время 72-го Международного астронавтического конгресса.
Она отказалась комментировать какие-либо различия в подходах Boeing и SpaceX к решению технических проблем, кроме того, что Boeing уже давно использует традиционный подход к системной инженерии при работе с NASA. «Мы все учимся друг у друга, потому что иногда вам действительно нужен подход к системной инженерии для решения проблем, а в других случаях вы можете действовать быстро и без проблем», — сказала она.
«Это интересный вопрос. Не ускользнуло от внимания, что потребовалось больше времени», — сказала она о Boeing. «Но мы работаем с ними. Хотя это и тяжело».
Первоисточник:
Ремарка:
Получается общая сумма одной миссии пилотируемого корабля Boeing для самой компании — почти 600 млн долларов. Это во сколько обходится корабль внутри компании. Даже если принять необходимость доработок и дополнительных тестов, штатная стоимость корабля будет сравнима.
Как-то рисовал картинку по стоимости «частных пилотируемых кораблей» для NASA. По контракту с NASA одна миссия Starliner будет стоить 835 млн долларов. Что в общем похоже на правду — 600 млн для компании, продает за 800 — 30% прибыли.
Продолжение поста «Лунная миссия Artemis I - немного подробнее»
Внутри первой ступени ракеты носителя SLS Block 1 лунной миссии Артемида
Высота ступени - 64.6 метров
Диаметр ступени - 8.4 метра
Развиваемая скорость, за 8.5 минут - около 23 маха (27 358.848 км.ч)
1 - Секция двигательной установки. Поставляет горючее на 4х ЖРД RS-25. Кроме двигателей, содержит авионику двигателей и кормовые узлы подвески твердотопливных ускорителей.
2 - Бак с жидким водородом. Содержит 2 032 766 литров жидкого водорода, охлажденного до - 252.7 градусов Цельсия.
3 - Меж баковый соединитель. Содержит авионику ракеты носителя и передние узлы подвески твердотопливных ускорителей.
4 - Бак с жидким кислородом. Содержит 741 940 жидкого кислорода, охлажденного до - 182.7 градусов Цельсия.
5 - Передний модуль- соединитель. Содержит полетные компьютеры первой ступени, авионику, видеокамеры. "Мозг" первой ступени.
Суммарно: 4 двигателя первой ступени развивают тягу до 907 тс, а баки содержат 2 774 706 литров горючего, что эквивалентно емкости 63 больших автомобилей - цистерн.
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Лунная миссия Artemis I - немного подробнее
NASA закончила установку космического корабля "Орион" на ракету носитель SLS, и все меньше и меньше времени остается до старта. Пока скептики и оптимисты спорят на тему данного проекта, причем первые утверждают что "долбанет", а вторые надеются что нет :) рассмотрим данную систему SLS/Orion миссии "Artemis I" немножко подробнее.
Итак, ракета носитель "SLS", что означает Space Launch System - т.е. всего то "Система космического запуска". Она в миссии "Artemis I" работает в первой из возможных ее конфигураций, Block 1 Crew, т.е. "модификация 1 с экипажем".
Да, она может быть и в конфигурации Block 1 Cargo, т.е. "грузовик" для формирования и снабжения окололунной станции и прочих вещей - например вывода на орбиту модулей космических станций, тяжелых спутников, разрабатываемых космических телескопов, мини шаттлов, и так далее.
Высота ракеты с пристыкованным "Орионом" в обтекателе -101 метра при диаметре 8,4 метр.
В грузовом варианте с грузовым кораблем в обтекателе ее высота составит 95 с небольшим метра.
SLS Block 1 может доставить на низкую околоземную орбиту 95 тонн полезной нагрузки, а на орбиту к Луне порядка 26 тонн. В дальнейшем ракета носитель будет модифицирован, и на орбиту к Луне сможет закидывать не менее 45 тонн полезной нагрузки.
В конфигурации Block 1 Crew ракета носитель имеет две ступени.
4 двигателя RS-25 первой ступени, сжигая 2,8 миллиона литров топлива "жидкий водород + жидкий кислород", создают тягу 2 миллиона lbs (907 тс), а 2 пяти сегментных твердотопливных ускорителя (SRB, solid rocket buster) добавляют еще более 7 млн. lbs (3175 тс) тяги.
Суммарно ракета носитель создает порядка 8.8 миллиона международных фунтов (lbs) тяги (3991 тс), т.е. примерно эквивалентно тяге матрицы, составленной из 9-10 двигателей РД-180.
Первую ступень SLS строит Боинг. Скептики усмехнутся, но стоит напомнить, что именно Боинг строил S-IC, первую ступень ракеты Сатурн-5 программы "Аполлон".
По сути, мы уже видели полеты первой ступени SLS в программе Space Shuttle, в качестве внешнего бака, ибо конструктивно да и визуально они весьма похожи, и первая ступень является прямым его потомком. Только побольше, побольше :)
Так же ничего нового нет (кроме ряда модификаций) в двигателях Aerojet Rocketdyne RS-25, успешно поработавших на Шаттлах.
Ну и твердотопливные ускорители тоже модернизированные Шаттловские.
У NASA (вернее у изготовителя ускорителей ATK) осталось 16 корпусов ускорителей, предназначенных для Шаттлов, поэтому на 8 полетов SLS Block 1/1B ускорителями система обеспечена, а дальше в космос пойдет SLS Block 2, на котором будут стоять к тому времени уже проверенные и отлаженные новые твердотопливные ускорители, с намного большей тягой.
Как не странно, NASA решила пока не ставить новые и более мощные ускорители, поскольку пришлось бы переделывать ... стартовую площадку LC-39B, углублять и расширять ее траншею для пламени, и модифицировать пусковую установку.
Т.е. NASA взяли проверенные более чем 130 успешными полетами Шаттлов компоненты, и модифицировав их, скомпоновали первую ступень.
Разумеется, горячие головы хотели бы создать все это дело "по другому и с нуля", и, наступив на все возможные грабли (включая возможные человеческие жертвы), сделать что то ну совсем новенькое, но NASA решила снизить все возможные риски, и пошла по пути использования проверенных и надежных решений, применяя новые решения (новая вторая ступень, новые ускорители, возможно - новые двигатели) постепенно, по мере их разработки, отладки и испытаний, в виде ввода в строй новых версий SLS.
После 2 минут полета ракета носитель сбрасывает отработавшие боковые твердотопливные ускорители, а после 8 минут полета, выведя на 160 км орбиту Земли вторую ступень и Orion CM-002, разогнав их до более 28 000 км в час, отходит отработавшая свое первая ступень.
Орион набирает высоту, проводя маневр подъема перигея орбиты с 160 км до 600 км над поверхностью Земли.
Далее начнется маневр TLI (Trans-lunar injection, вывод на траекторию полёта к Луне), когда ракета, описав почти 1 виток вокруг планеты с повышением орбиты, включает двигатель второй ступени и уходит с орбиты Земли, в точку рандеву с Луной.
Этот маневр де факто стандартный.
Советские и американские лунные миссии в процессе своих полетов к Луне выполняли его более 70 раз.
Первым аппаратом, успешно выполнившим маневр TLI была Луна -2 (Е-1А № 7), совершившая его 12 сентября 1959 года. Луна-1 (Е-1 № 4), запущенная 2 января 1959 года, могла быть первой, успешно выполнившей TLI, но из за просчетов в настройках аппаратуры, мимо Луны промахнулась, став спутником Солнца.
Маневр TLI (красным - точка начала маневра). Moon it arrival time - позиция Луны во время прибытия. Moon it TLI - Позиция Луны во время начала маневра TLI.
Вторая ступень SLS - Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), производства Boeing/Mitsubishi, является немного модернизированной верхней ступенью Delta Cryogenic Second Stage (DCSS ) в "пятиметровой" версии (диаметр 5 метров), использующейся на ракетах Delta IV/ Delta IV Heavy, и оснащена двигателем "жидкий водород + жидкий кислород" Aerojet Rocketdyne RL10B-2 (отличается выдвижным углеродным соплом для увеличения удельного импульса).
Orion CM-002 (Lockheed Martin), раскрыв солнечные батареи на сервисном модуле (Airbus Space) на высоте 484 км, разгонится второй ступенью ICPS до скорости 39 400 км/час, уходя в точку встречи с Луной. Через 1 час 53 минуты с начала полета ICPS выполнит свою работу и отстыкуется, чтобы потом, летя следом за Орионом по инерции, облететь вокруг Луны и спустя через много много времени полета сгореть в Солнце.
В процессе полета ICPS запустит несколько кубсатов (мини спутники), а Орион займется проведением целого комплекса исследований и испытаний, поддерживая связь с центром в Хьюстоне через систему Deep Space Network (DSN).
DSN имеет три наземные станции, расположенные на Земле примерно на 120 градусов друг от друга (120 + 120 + 120 = 360). Это необходимо для того, чтобы любой спутник в дальнем космосе мог постоянно поддерживать связь хотя бы с одной станцией. Антенны DSN имеют от 34 до 70 метров в диаметре.
В процессе всего полета, от старта до посадки, будет выполнятся радиационный научный эксперимент "Матрешка" (Matroshka AstroRad Radiation Experiment. NASA/ФРГ/Израиль) в ходе которого в двух манекенах в корабле Орион, один из которых будет защищен антирадиационным жилетом AstroRad, а второй нет, будет замеряться уровень накопления радиации.
Манекены программы Матрешка дают возможность измерить радиационное облучение не только на поверхности , но и внутри человеческого тела.
Радиационное облучение будет измеряться с использованием как пассивных, так и активных дозиметров, распределенных внутри антропоморфных манекенов, в местах чувствительных к радиации тканей и местах высоких концентраций стволовых клеток.
Через 4 суток 7 часов 18 минут Орион совершит пролет на высоте 100 км над поверхностью Луны и переместится на дальнюю ретроградную (противоположную вращению Луны) лунную орбиту (DRO), на расстоянии около 70 000 км от Луны, где и пробудет еще около 6 суток.
Отработав нужный участок программы исследований на DRO, космический корабль снова совершит пролет над Луной на высоте 60 км и ляжет на обратный курс к Земле.
Через 25 дней 11 часов 30 минут с начала полета Орион, находясь на высоте порядка 5100 км над поверхностью Земли, расстыкуется с сервисным модулем., и еще через полчаса, на высоте 7.1 км. раскроет парашюты.
В процессе полета будут испытаны все системы и подсистемы комплекса SLS/Orion и системы защиты от радиации.
Карта миссии Artemis I (октябрь 2021г)
1- запуск, 2- отделение твердотопливных ускорителей, 3- отделение первой ступени, 4- маневр подъема перигея орбиты, 5- проверки систем и разворачивание солнечных панелей, 6- включение двигателей второй ступени ICPS, начало маневра TLI, 7- завершение работы двигателя второй ступени, отделение (далее серым пунктиром показан полет отделившейся второй ступени и буквами A,B,C - запуски кубсатов данной ступенью), 8- коррекция траектории короткими включениями двигателя сервисного модуля Орион, 9- проход около Луны на высоте 100 км, включения двигателя сервисного модуля для выхода космического корабля на DRO, 10- выход на DRO (удаление от Луны около 70 000 км, полет по орбите в течении 6 суток). 11- DRO, 12- начало выполнения маневра возврата к Земле, 13- пролет над Луной на высоте 60 км, кратковременные включения двигателя сервисного модуля для выхода в маневр возврата к Земле, 14- коррекция курса полета к Земле, 15-разделение посадочного модуля Орион и сервисного модуля, 16 - вход в атмосферу, 17- приводнение.
Ракета носитель получит новую модификацию SLS Block 1B Crew/ SLS Block 1B Cargo начиная с миссии Artemis IV.
Высота SLS Block 1B Crew увеличится в сравнении с SLS Block I до 111.25 метров, а "грузовик" подрастет до 99 метров.
Ракета изменится визуально - исчезнет переходник Launch Vehicle Stage Adapter, сменившись на переходник Interstage, вторая ступень ICPS сменится на Exploration Upper Stage (EUS), разрабатываемой и производимой компанией Boeing (заказано 8 штук), оснащенную уже 4 мя двигателями RL10-C3, что позволит выводить на низкую околоземную орбиту (НОО) более 100 тонн полезной нагрузки.
Далее ракета получит SLS Block 2, где вместе с требуемыми модификациями по опыту эксплуатации Block 1B произойдет переход на новые твердотопливные ускорители.
Эти ускорители будут созданы на основе твердотопливных ракетных ускорителей с композитным корпусом, которые разрабатывались для отмененного проекта OmegA (возможно будут выбраны другие, поскольку у NASA есть несколько предложений по ускорителям от ряда фирм), и, по расчетам, полезная нагрузка SLS Block 2 увеличится до 130 тонн для НОО, и как минимум 45 тонн для вывода к Луне.
"Грузовик" SLS Block 2 Cargo получит более объёмный обтекатель, и подрастет до 108 метров. Высота SLS Block 2 Crew останется такой же, как и у версии SLS Block 1B Crew - 111.25 метра.
Ну а в этой табличке можно посмотреть максимальную тягу в М lbs, объём отсека полезной нагрузки и вес полезной нагрузки, доставляемой на траекторию полета к Луне:
Ну и несколько иллюстраций основных компонентов системы SLS Block 1, SLS Block 1B и Block 2:
SLS Block 1 Crew
SLS Block 1B Crew
SLS Block 2 Cargo
И немного подробнее, компоненты SLS Block 1 Crew: