Lansări planificate în spațiul profund. Cum va schimba NASA întreaga industrie spațială? Explorarea umană a spațiului
Agenția aerospațială americană NA2SA are în vedere, ca alternativă la propriul vehicul de lansare super-greu SLS, care se află în dezvoltare cel puțin în ultimul deceniu, ideea de a-l folosi pentru a lansa misiunea foarte importantă a agenției de a trimite Sonda spațială Orion în jurul Lunii anul viitor. Decizia luată ar putea fi nu numai fatidică pentru misiunea desemnată, dar, în general, ar putea avea un impact serios asupra modului în care misiunile spațiale ambițioase în spațiul adânc vor fi realizate în viitor, potrivit publicației online The Verge.
Spațiul este nelimitat și o navă mică în ea arată ca doar un grăunte de nisip.
Stimulentul pentru agenție de a „ține nasul” în direcția comercială poate fi dorința de a-și îndeplini promisiunea față de programul lansărilor planificate, consideră publicația. Finalizarea dezvoltării sistemului de lansare spațială super-grea (SLS) va dura agenției mult mai mult decât se aștepta, iar transportatorul nu va avea timp să se pregătească pentru lansarea programată în prezent pentru iunie 2020. În același timp, există deja soluții comerciale gata făcute pe piață care sunt gata să zboare pe Lună și acum.
Pentru NASA, schimbarea planurilor va fi o alegere dificilă în orice caz. La urma urmei, agenția va trebui să aleagă nu una, ci două vehicule de lansare, astfel încât în acest caz misiunea să devină realitate. În plus, va fi necesar să se dezvolte noi tehnologii și metode de andocare a anumitor nave spațiale, fără de care această idee poate fi aruncată direct la gunoi.
Cu alte cuvinte, procesul va necesita mult timp și efort și nimeni nu poate da garanții că totul va fi pregătit până anul viitor. Cu toate acestea, dacă agenția decide totuși să facă un astfel de pas, atunci prin acțiunile sale va putea demonstra că nu este nevoie să se utilizeze cele ultra-costisitoare pentru implementarea cu succes a misiunilor spațiale ambițioase în spațiul profund - va fi mai ușor. să se bazeze pe transportatori mai compacti, efectuând mai multe lansări simultan.
Remorchere spațiale
Conform planurile curente viitoarea misiune, NASA dorește să trimită două nave spațiale într-o călătorie de trei săptămâni în jurul Lunii anul viitor: o navă Orion goală (care va fi folosită ca navă spațială cu echipaj în viitor), precum și un modul de serviciu european cilindric cu putere și viață. sisteme de sprijin pentru navă. Pentru a depăși forța gravitației, lansați ambele vehicule pe orbita joasă a Pământului și trimiteți-le pe Lună, va fi nevoie de mult combustibil pentru rachete. Cu toate acestea, SLS are suficientă putere pentru a trimite ambele module la destinație într-o singură lansare.
Dacă NASA decide să folosească o „abordare comercială” pentru a livra vehicule pe Lună, atunci va trebui să folosească două vehicule comerciale de lansare, deoarece pur și simplu nu există o rachetă privată suficient de puternică pentru a face față acestei sarcini într-o singură lansare. În prezent, cele mai puternice rachete comerciale americane sunt de la SpaceX și Delta IV Heavy de la United Launch Alliance. Ambii transportatori sunt cu siguranță impresionante, dar nici măcar ei nu se compară cu capacitățile pe care le va avea SLS atunci când va fi finalizat în sfârșit.
În acest caz, un transportator va fi folosit pentru a lansa nava spațială Orion și Modulul de serviciu european pe orbita joasă a Pământului, unde vor rămâne ceva timp. Al doilea vehicul de lansare va fi folosit pentru a livra remorcherul spațial către Orion și modulul de service. Odată ajuns pe orbită, acest remorcher, echipat cu propriile rezerve de combustibil și motoare, se va andoca cu Orion și, după ce a pornit motoarele, va trage ambele vehicule spre Lună.
„Acest lucru este similar cu mașinile agricole care trag o remorcă sau echipamente speciale. Doar în acest caz despre care vorbim despre un modul separat care este un sistem de propulsie”, a comentat pentru The Verge Dallas Bienhoff, șeful companiei spațiale private Cislunar Space Development Company, care dezvoltă tehnologii pentru misiuni în spațiul adânc.
Un concept similar de remorcher spațial a fost dezvoltat în secolul trecut. De exemplu, ea a început să studieze această idee încă din anii 60-70 ca o „metodă promițătoare pentru accelerarea altor nave spațiale”. Utilizarea sa ar putea schimba abordarea misiunilor spațiale umane, care anterior a rămas neschimbată timp de multe decenii.
„Unul dintre motivele care a determinat în cele din urmă SUA să dezvolte Sistemul de Lansare Spațială este că eram obișnuiți să avem cea mai mare sarcină utilă posibilă într-o singură lansare”, adaugă Bienhoff, care a lucrat și la tehnologia remorcherelor spațiale la compania Boeing.
Cu toate acestea, această abordare complică semnificativ lansarea. Gravitația Pământului este foarte puternică. Prin urmare, lansarea unor echipamente foarte grele în spațiu necesită multă energie (a se citi: mult combustibil pentru rachete). Și lansarea unei cantități mari de combustibil necesită utilizarea unei rachete mari. Și cu cât racheta este mai mare, cu atât este necesar mai mult combustibil pentru a lansa sarcina utilă pe orbita joasă a Pământului. Este un adevărat cerc vicios.
O reprezentare artistică a viitorului vehicul de lansare SLS.
Pe măsură ce rachetele devin din ce în ce mai mari, producția și lansarea lor devin mai scumpe. Și aceasta este tocmai una dintre principalele probleme ale noii rachete SLS. În ultimul deceniu, NASA a cheltuit peste 14 miliarde de dolari doar pentru dezvoltarea sa. Cu toate acestea, transportatorul încă nu este pregătit. Odată ce se întâmplă acest lucru, este de așteptat ca agenția să-l poată lansa nu mai mult de două ori pe an, deoarece fiecare lansare va costa aproximativ 1 miliard de dolari. Spre comparație, lansarea unui transportator privat din clasa grea Delta IV Heavy costă aproximativ 350 de milioane, iar costul lansării aceluiași Falcon Heavy începe de la o sumă sub 100 de milioane de dolari. Chiar dacă lansați ambele medii împreună, costul nu va fi nici măcar aproape de costul lansării SLS.
În acest sens, utilizarea remorcherelor spațiale va permite și NASA să economisească mulți bani în viitor. De exemplu, dacă agenția decide să folosească un remorcher pentru a livra navele spațiale pe Lună, atunci aceasta poate fi înapoiată pe orbita Pământului și pur și simplu lăsată acolo. Când aveți nevoie din nou, pur și simplu umpleți și reutilizați.
Asamblarea unei nave în spațiu
Desigur, pentru ca această abordare să funcționeze, NASA trebuie să se dezvolte sistem nou andocare cu astfel de remorchere. Șeful agenției, Jim Bridenstine, a declarat la o audiere la Senat că capsula Orion, în forma sa actuală, nu are capabilitățile tehnice pentru a se andoca cu remorchere spațiale, „deci, de acum până în iunie 2020, NASA va trebui să dezvolte un sistem de andocare care să aibă această capacitate. ” ”
Și totuși, tehnologiile care vor fi necesare pentru implementarea unui astfel de sistem nu sunt noi. De exemplu, nava spațială rusă Soyuz, care livrează noi echipaje către ISS, a folosit sistem automat andocare. Ca parte a primei lansări de probă a navei spațiale Crew Dragon, SpaceX a demonstrat și capacitatea de a andocare cu stația în modul automat, folosind un sistem de senzori și lasere pentru a se apropia în siguranță de poarta de andocare a ISS.
„Sistemul LIDAR și tehnologia de viziune artificială pe care Crew Dragon le-a folosit pentru a andoca automat cu ISS sunt tehnologii și echipamente care pot fi asamblate și instalate pe nave spațiale direct în spațiu”, spune Andrew Rush, șeful Made In Space, care a dezvoltat o imprimantă 3D. pentru imprimare în condiții de microgravitație, care a fost testată la bordul ISS.
Prima andocare nava spatiala Crew Dragon de la SpaceX de la ISS, desfășurat pe 4 martie 2019.
Există o altă opțiune care va simplifica sarcina de a lansa nave spațiale grele pe. Cel puțin în viitor. Problema necesității de a folosi rachete mari ar putea fi rezolvată prin asamblarea echipamentului piesă cu piesă direct în spațiu. În loc să trimiteți niște echipamente voluminoase într-o singură lansare, ar fi mai ușor să lansați mai multe rachete spațiale de capacitate (și costuri) mai mici cu încărcături utile multiple și apoi să puneți totul împreună pe orbită. Aceeași abordare (cel puțin parțial) ar putea fi utilizată la asamblarea navelor spațiale. În plus, NASA a întâmpinat deja probleme cu asamblarea navelor spațiale foarte mari și locația acestora în interiorul rachetei. Să luăm, de exemplu, același observator spațial de nouă generație James Webb, care nu prea se potrivește în vehiculul de lansare care va trebui să-l livreze în spațiu. Dispozitivul s-a dovedit a fi atât de mare și complex încât va trebui să fie lansat în interiorul vehiculului de lansare în formă pliată și apoi desfășurat în spațiu în decurs de două săptămâni. Și dacă ceva nu merge bine, telescopul s-ar putea să nu funcționeze deloc, punând capăt unui proiect de aproape 10 miliarde de dolari care în esență nici nu va începe.
Dacă este posibilă asamblarea navelor spațiale direct în spațiu, precum și utilizarea tehnologiilor de fabricație aditivă, nu va fi nevoie de asamblarea inițială a dispozitivelor pe Pământ.
„Prin răspândirea sarcinii pe mai multe lansări și apoi folosind tehnologii de fabricație și asamblare spațială, am putea construi nave spațiale într-un mod mai rentabil”, spune Rush.
Cât de periculos este spațiul?
Toate aceste schimbări vor avea cu siguranță un preț. Și nu doar financiar. Andocarea și asamblarea automată în spațiu, potrivit lui Bridenstine, prezintă încă prea multe riscuri pentru NASA.
„Folosirea unui sistem special de andocare a navelor spațiale cu echipaj pe orbită cu perspectiva unei mișcări ulterioare pe Lună adaugă complexitate și riscuri nedorite viitoarei misiuni”, a scris șeful agenției într-un mesaj deschis către angajații NASA.
În plus, lansarea echipamentului în părți și apoi asamblarea acestuia în spațiu pentru o singură misiune implică ceva cu care unii oficiali guvernamentali responsabili de aceste misiuni ar putea să nu fie de acord. Potrivit unor experți și oficiali, lansările multiple cresc riscul eșecului complet al misiunii - dacă una dintre lansări eșuează, întreaga misiune va fi în pericol.
Nici folosirea vehiculelor comerciale de lansare nu va rezolva neapărat toate problemele. Inginerii testează în prezent nava spațială Orion folosind simulări computerizate bazate pe designul actual. Pentru a schimba vectorul spre vehicule comerciale de lansare, vor trebui să amâne această lucrare și să înceapă să efectueze noi simulări ținând cont de noile vehicule comerciale de lansare. În plus, acest lucru va schimba complet programul de zbor, care, la rândul său, va necesita timp suplimentar pentru pregătire. A face toate acestea într-un an și la timp pentru lansarea planificată este o sarcină imposibilă.
„Când planul de zbor se va schimba, ceea ce va fi inevitabil având în vedere că toate vehiculele comerciale de lansare nu se potrivesc cu SLS, practic toată munca depusă înainte va deveni inutilă. În acest caz, nu se poate vorbi despre vreo lansare a lui Orion în iunie 2020”, a comentat anonim pentru The Verge unul dintre angajații companiei care lucrează la sonda spațială Orion.
Anul care vine promite să nu fie la fel de bogat în evenimente în astronautică precum 2018. Cu toate acestea, 2019 va fi deosebit de important pentru Rusia și Statele Unite, deoarece primele își vor pierde monopolul asupra lansărilor cu echipaj pentru ISS, iar cele din urmă vor începe să-și trimită în mod independent proprii astronauți pe orbita joasă a Pământului. De asemenea, prezintă un interes deosebit și lansarea misiunii Beresheet, al cărei succes va face posibilă demonstrarea în mod deosebit clar că orice stat dezvoltat este capabil de explorare în spațiul profund. vorbește despre principalele evenimente din astronautică planificate pentru 2019.
Materiale conexe
Sfârșitul monopolului rusesc
Primul zbor demonstrativ fără pilot al navei spațiale Dragon 2 este programat pentru a doua jumătate a lunii ianuarie. Nava spațială va fi lansată pe orbită joasă a Pământului de o rachetă grea Falcon 9, iar lansarea va fi efectuată de pe amplasamentul Centrului Spațial John F. Kennedy (la nord-vest de Cape Canaveral). În timpul zborului, este planificată obținerea de date despre caracteristicile rachetei Falcon 9, navei spațiale Dragon 2, funcționarea sistemelor de sprijin la sol, sistemele orbitale și de andocare și, de asemenea, testarea aterizării dispozitivului. Informațiile colectate vor fi folosite pentru a certifica sistemele cu echipaj SpaceX.
Zborul cu echipaj al Dragon 2 către ISS este programat pentru iunie. Misiunea fără pilot Starliner este programată să aibă loc în martie, cu un echipaj în august.
O circumstanță importantă este că Statele Unite vor avea două nave spațiale operaționale cu echipaj, a căror capacitate și sarcină utilă depășesc semnificativ capacitățile singurului MS rusesc Soyuz, care, la urma urmei, este în mare parte un design sovietic cu o jumătate de secol în urmă.
Imagine: Nathan Koga/SpaceFlight Insider
Oamenii au visat zboruri către alte planete, au fanteziat și au încercat să-și imagineze cum ar fi în secolul al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea. Dar abia în a doua jumătate a secolului al XX-lea au apărut dezvoltatorii de tehnologie de rachete care au tradus aceste fantezii în proiecte, tehnologii și produse. Studiind materialele legate de acele dezvoltări, sunteți surprins de cât de îndrăznețe și în același timp chibzuite, sistematice și promițătoare au fost soluțiile tehnice realizate de dezvoltatorii acelor vremuri legendare.
La începutul anilor 1960 în Uniunea Sovietică, sub conducerea S.P. Korolev a început să dezvolte proiecte pentru nave spațiale cu echipaj, destinate expedițiilor spațiale de mai mulți ani. Lansarea navei pe Marte a fost planificată chiar pentru 8 iunie 1971 (marea opoziție, când planetele se apropie cel mai mult una de cealaltă), iar întoarcerea era programată pentru 10 iulie 1974.
În departamentul de proiectare al OKB-1 sub conducerea lui Mihail Klavdievich Tikhonravov, diverse opțiuni navă pentru un zbor spre Marte. Proiectul a fost numit Heavy Interplanetary Ship (TMK). Cu toate acestea, specialiștii departamentului 9 al OKB-1 au descifrat abrevierea într-un alt mod - Mihail Klavdievich Tikhonravov. Cercetările asupra TMK au fost efectuate în paralel de două grupuri de designeri sub conducerea lui Gleb Yuryevich Maksimov și, puțin mai târziu, a lui Konstantin Petrovici Feoktistov. Scopul lucrării la proiectele TMK a fost de a dezvolta o navă care să ofere zboruri cu echipaj de pe orbita satelitului Pământului către planetele Sistemului Solar, cu capacitatea de a ateriza și de a studia aceste planete. Inițial, a fost planificat să exploreze Marte și apoi Venus.
Primele proiecte ale țării noastre
Se știe că în proiectarea preliminară a sistemelor de rachete și spațiale bazate pe N-1, pe care proiectantul șef Serghei Pavlovici Korolev a aprobat-o la 16 mai 1962, printre sarcinile stabilite pentru aceste sisteme, apar următoarele: „zborul echipajului în două sau trei oameni de pe Marte, Venus și întoarcerea pe Pământ; efectuarea de expediții la suprafața lui Marte și Venus și alegerea unei locații pentru o bază de cercetare; crearea de baze de cercetare pe Marte și implementarea legăturilor de transport între Pământ și planete.”
Pare o fantezie, dar Serghei Pavlovici era încrezător că ar putea fi realizate în timpul vieții generației sale. Așa au început lucrările la proiectele pe Marte la OKB-1 la începutul anilor ’60.
Proiectantul șef a instruit echipa celebrului Departament Nr. 9 de atunci, condus de Mihail Klavdievich Tikhonravov, să facă primele estimări pentru o expediție cu echipaj uman pe Marte încă din 1959.
Proiectul preliminar dezvoltat de grup prevedea crearea unui gigant „Mars Manned Complex” (“MPC”) din blocuri individuale pe orbita joasă a Pământului. Greutatea sa a fost estimată la 1600 de tone. Era destinat să utilizeze motoarele de rachetă cu oxigen lichid și kerosen. Pentru a lansa toată această masă pe orbită, a fost planificat să se efectueze de la 20 la 24 de lansări de vehicule de lansare super-grele. Expediția a fost proiectată să dureze 30 de luni, cu aproximativ un an planificat pentru a fi dedicat studiului direct al planetei - de pe orbita satelitului și pe suprafața acesteia. Nava care urma să fie returnată pe Pământ trebuia să aibă o masă de 15 tone. Înainte de a efectua expediția, urma să aibă loc un zbor de probă al unei nave (de dimensiuni ceva mai mici), care urma să zboare în jurul lui Marte, studiindu-l de la o anumită distanță. Foarte curând a devenit clar că proiectul nu poate fi implementat în viitorul apropiat. Erau prea multe lucruri neclare și cerințele impuse tehnologiei erau prea mari.
După adoptarea la 3 august 1964 a rezoluției secrete a Comitetului Central al PCUS și a Consiliului de Miniștri al URSS „Cu privire la lucrările de explorare a Lunii și a spațiului cosmic”, care a ordonat „aterizarea unei expediții la suprafață”. a Lunii cu revenirea și aterizarea ulterioară pe Pământ”, Departamentul nr. 9 al OKB-1, condus de Mihail Klavdievich Tikhonravov, lucrările la proiectul lunar au fost reorientate, care era un „tren” spațial format din navele 7K (Soyuz- A), 9K (Soyuz-B) și 11K (Soyuz-V).
Proiect de Gleb Yuryevich Maksimov
Acest portret al lui Gleb Maximov este expus la Muzeul de Astronautică al Administrației Naționale de Aeronautică și Spațiu (SUA)
Proiectul grupului lui G.Yu. Maksimov a presupus implementarea rapidă a programului folosind mijloacele disponibile pentru a fi la timp pentru cea mai apropiată apropiere de Marte în 1971. În acest scop, a fost planificat să se creeze o navă spațială relativ simplă în design și ușoară, cu un echipaj de trei persoane. Proiectul a avut în vedere un zbor al lui Marte cu cercetări de-a lungul traseului de zbor și fără a ateriza pe suprafața sa sau fără a intra pe o orbită aproape marțiană, urmat de întoarcerea navei pe Pământ. Prin corectarea traiectoriei de zbor a fost necesar să se aducă foarte precis nava pe Pământ, unde vehiculul de coborâre urma să se separe de ea, intrând în atmosferă cu o viteză care depășește viteza a doua cosmică și efectuând o coborâre controlată și aterizare cu parașuta. , această versiune a TMK era o cabină cilindrică a echipajului cu compartiment de instrumente și asamblare, telecomandă pentru corectarea traiectoriei și panouri panouri solare pe exteriorul navei. Fără date inițiale adecvate cu privire la fiabilitatea uriașului vehicul de lansare H 1 , designerii au avut în vedere lansarea navei spațiale interplanetare pe orbita joasă a Pământului în două versiuni: cu astronauți la bord sau cu „replantarea” ulterioară a echipajului de la TMK. În ultimul caz, o navă spațială interplanetară fără pilot cu o treaptă superioară a fost lansată pe orbită folosind H- 1 , iar echipajul i-a fost livrat într-una dintre navele dezvoltate în acel moment la OKB-1. După ce cosmonauții au fost transferați, TMK-ul cu treapta superioară a fost lansat de pe orbită în direcția lui Marte.
Dimensiuni TMK: lungime totală - 12 metri, diametru maxim - 6 metri, greutate totală - 75 tone. După o călătorie de trei ani, pe 10 iulie 1974, echipajul avea să se întoarcă pe Pământ.
Mai târziu, când OKB-1 a început să planifice efectiv expediția, evoluțiile grupului lui Maksimov au stat la baza proiectului MAVR, care prevedea un zbor către Marte cu un zbor intermediar al lui Venus.
Navă interplanetară grea (TMK) în ultima ediție
Proiect de Konstantin Petrovici Feoktistov
Konstantin Petrovici Feoktistov
Pe Marte conform lui Vladimir Chelomey
Pentru prima dată, OKB-52 a abordat subiectul marțian la începutul anilor '60. La inițiativa personală a lui Vladimir Nikolaevich Chelomey, a fost dezvoltată o întreagă familie de avioane spațiale fără pilot care ar putea fi folosite pentru a studia Marte. Avioanele spațiale ale lui Chelomey au fost construite pe o bază modulară. De obicei, au constat din următoarele module: o treaptă superioară a unui motor de rachetă cu propulsie lichidă, un bloc de reactor nuclear, o grămadă de motoare cu ioni de susținere și avionul spațial însuși cu o parte de retur.
Avionul spațial în sine era un aparat de formă conică, amplasat într-un recipient de protecție împotriva căldurii, cu clapete de petale care asigură manevrarea în atmosferă. La intrarea în atmosfera lui Marte, avionul spațial a fost încetinit la o viteză acceptabilă, după care containerul de protecție împotriva căldurii a fost aruncat, aripile s-au desfășurat, motorul turboreactor a fost pornit și vehiculul a început să zboare deasupra planetei roșii.
În total, în cadrul „Temei K”, au fost dezvoltate două versiuni de avioane spațiale pentru zborul către Marte și Venus. Racheta balistică UR-200K cu o capacitate de sarcină utilă de 2 tone a fost aleasă ca mijloc de lansare a complexului pe orbita joasă a Pământului.
La sfârșitul anilor 60, succesele remarcabile ale rachetelor UR-500K (Proton-K) i-au inspirat pe designerii lui OKB-52 (TsKBM) să dezvolte un proiect alternativ pentru o expediție cu echipaj uman pe Marte. Această opțiune s-a bazat pe racheta „lunară” „UR-700”
Potrivit proiectului, începerea spre Marte ar fi în
posibil deja în 1974. Nava a fost lansată pe orbita joasă a Pământului de o rachetă UR-700M modificată. Echipajul a doi astronauți ai navei spațiale MK-700 Marte ar petrece doi ani într-o misiune pe Marte și apoi se va întoarce pe Pământ într-o capsulă special concepută pentru un vehicul de aprovizionare de transport („TSV”).
Dimensiunile navei MK-700: lungime totală - 140 de metri, diametru maxim - 12,5 metri, greutate totală - 140 de tone. A fost planificat ca motor de propulsie pentru o navă spațială interplanetară.
b utilizați motorul rachetă nuclear RD-0410, care era în curs de dezvoltare la acel moment.
Designerii biroului lui Chelomey nu s-au gândit încă să aterizeze cosmonauți pe Marte. Ideea de a echipa MK-700 cu un modul de aterizare de tip LK-700 a apărut mai târziu, când OKB-52 a început proiectarea preliminară a UR-900.
Acest vehicul de lansare uriaș super-greu (lungime totală - 90 de metri, diametru maxim - 28 de metri, greutate de lansare - 8000 de tone), propulsat de motoare RD-254 proiectate de Glushko, ar putea lansa o masă de până la 240 de tone la nivelul scăzut de referință. - Orbită terestră.
Cu toate acestea, propunerea lui Chelomey nu a fost acceptată, inclusiv din motive financiare.
Etapele evoluției complexului expediționar Marte de la RSC Energia
Ce acum? Designerul general al RSC Energia, Evgeniy Anatolyevich Mikrin, a spus probabil acest lucru cel mai corect:
„Programul Marte este steaua călăuzitoare a explorării spațiului cu echipaj. Cu toate acestea, pentru aceasta trebuie să mergeți într-un anumit drum. Necesită îmbunătățiri semnificative pentru a îmbunătăți eficiența energetică, a îmbunătăți fiabilitatea și a oferi o autonomie mai mare.
Este nevoie de un sistem de susținere a vieții cu ciclu aproape închis, de protecție împotriva radiațiilor pentru un zbor lung, sunt necesare sisteme de întreținere tolerante la erori care necesită o cantitate minimă de piese de schimb, unelte etc.
Prin urmare, în cadrul politicii publice Federația Rusăîn domeniul activităților spațiale, se propune începerea testării acestor tehnologii la stația spațială internațională și în timpul implementării programului Lunar, care include: - lansarea navelor spațiale automate „Luna-25″, „Luna-26″,” „Luna-27”, „Luna‑ 28″, crearea unei nave spațiale cu echipaj pentru un zbor către Lună, crearea unui vehicul de lansare de clasă super-grea, un zbor cu echipaj în spațiul cislunar cu aterizare pe suprafața lunii folosind un complexul de decolare și aterizare lunară.
În ceea ce privește expedițiile marțiane, în opinia mea, acestea nu vor fi realiste în anii 20 și nici măcar în anii 30. Mai mult ca anii 40. Este destul de evident că programul Marte este prea mare pentru unul, chiar și o țară foarte bogată. Cel mai probabil, acesta va fi un proiect internațional.”
„Proiectul Marte” de Wernher von Braun
(din cartea „Bătălia pentru stele” de Anton Pervushin)
În cel de-al Treilea Reich, puteai să faci știință rachetă, dar nu puteai visa la un zbor în spațiu.
Willie Ley spune următoarea poveste:
„În dimineața zilei de 15 martie 1944, Dornberger a primit un apel de la generalul Bule de la Berchtesgaden (reședința lui Hitler). Dornberger a primit ordin să se prezinte imediat feldmareșalului Keitel din Berchtesgaden. Când a ajuns acolo, Bule l-a informat că Dr. von Braun și inginerii Klaus Riedel și Helmut Gröttrup au fost arestați de Gestapo. A doua zi, Keitel i-a explicat lui Dornberger că cei arestați probabil vor fi executați pentru că au fost acuzați că au sabotat dezvoltarea proiectului rachetei A-4. Se presupune că au fost auziți vorbind despre modul în care lucrau la racheta A-4 sub constrângere, în timp ce scopul lor prețuit era călătoriile interplanetare.
Cei arestați au fost eliberați din cauza declarației pe jurământ a lui Dornberger că acești bărbați erau necesari pentru a finaliza lucrările la proiectul rachetei A-4”.
Albert Speer repetă aceeași poveste, dar cu propriile sale cuvinte. Asa a fost. Și, în general, Gestapo-ul poate fi înțeles: în timp ce întregul popor lucrează neobosit în numele unei mari victorii, aceștia, ca să spunem așa, intelectuali urmează să fugă pe Marte.
Wernher von Braun a ținut seama de avertisment și nu a vorbit mai departe pe tema zborurilor către alte lumi. Dar după cum știi, poți să-ți radi barba, dar ce să faci cu gândurile tale?...
Odată ajuns în SUA și respirând adânc de libertate, von Braun a început să vină cu proiectele sale cu adevărat cosmice.
El și-a prezentat primele note sub formă de rapoarte la Primul Simpozion privind problemele zborurilor spațiale, desfășurat la 12 octombrie 1950 la Planetariul din New York. În același timp, von Braun a susținut că se gândește la proiectul său de mult timp - încă de la mijlocul războiului. Deja în 1946, el a făcut pentru armata SUA un calcul al aplicabilității rachetei balistice A-12 pentru lansarea sarcinilor utile (inclusiv o capsulă locuibilă cu un astronaut) la altitudinea orbitală. Ulterior, aceste calcule au dus la un proiect pentru un sistem spațial sub numele de cod „Von Braun”, care a constat dintr-un vehicul de lansare în două etape și o aeronavă orbitală.
Pe 22 martie și 25 octombrie 1952, materialele simpozionului sub titlul general „Soon Man will Conquer Space” au fost publicate în populara revistă americană Colliers și au atras atenția publicului larg, în mare parte datorită ilustrațiilor frumoase ale lui Chesley Bonestell. , pe care artiștii și realizatorii de film încă se bazează pentru ilustrarea ideilor fantastice prezentate de experții în spații și rachete. Potrivit americanilor înșiși, această publicație a reprezentat un pas major în popularizarea zborurilor spațiale pe pământul american.
Deci, ce fel de proiect a propus Wernher von Braun?
Explorarea spațiului, potrivit lui von Braun, ar fi trebuit să înceapă cu construirea unei stații orbitale toroidale, căreia i-ar fi dat o rotație pentru a crea gravitația artificială în interior. Stația, unde ar locui permanent 80 de oameni, a fost planificată să fie folosită fie ca observator extraatmosferic, fie ca bază de rachete nucleare pentru lansarea de atacuri surpriză din spațiu. Designerul și-a estimat costul la 4 miliarde de dolari.
Stația este, de asemenea, necesară pentru a oferi sprijin pentru expediția lunară, care ar trebui să aibă loc cel târziu în 1977. Pentru ca expediția să se justifice, ar trebui trimisă pe Lună cel puțin o echipă de 50 de astronauți (?!), care vor rămâne pe suprafața satelitului natural al Pământului cel puțin șase săptămâni. Toată această mulțime de cercetători va ateriza pe suprafața Lunii pe trei module de aterizare, va desfășura o bază și va începe să studieze în mod activ zona înconjurătoare folosind trei vehicule mari pe șenile.
Este clar că pentru a sprijini o astfel de expediție la scară largă, va fi necesară o „navă lunară” adecvată. Această navă ar trebui să înceapă să fie asamblată pe orbită cu șase luni înainte de plecarea expediției. În fiecare zi, două nave de marfă reutilizabile Saturn Shuttle (în aparență foarte asemănătoare cu vechea rachetă A-4b, doar mult mărită în dimensiune) trebuie să lanseze cel puțin 70 de tone de marfă pe orbită în apropierea stației, unde va fi colectată „lunar”. ". În final, rezultatul ar trebui să fie o navă monstruos de uriașă, cu o greutate de 4370 de tone, 49 m lungime, cu un diametru maxim al corpului de 33,5 m. Tot acest colos a trebuit mutat de pe orbita 30. motoare puternice. În vârful navei se afla un modul sferic cu un echipaj cu diametrul de 10 m. Interiorul modulului este împărțit în cinci punți: podul, centrul de control al sistemelor navei, cabinele, depozitarea (cală) și un bloc de echipamente speciale (suport de viață lichid și baterii).
În ciuda amplorii proiectului de expediție lunară, Wernher von Braun și-a estimat costul foarte modest: la 300 de milioane de dolari.
Doi ani mai târziu, în numărul revistei Colliers din 30 aprilie 1954, a fost publicat un proiect extins de explorare a spațiului, inclusiv o expediție pe Marte, informații despre care erau destul de puține în numerele anterioare. După cum sa dovedit, diferența dintre „proiectul lunar” și „proiectul Marte” este doar în dimensiunea navei.
Așa au fost planurile „baronului rachetei” Wernher von Braun în perioada americană a vieții sale. Aceste planuri nu au fost implementate. Trebuie spus că la început nu au avut încredere în el și a trebuit să participe la formarea industriei spațiale americane - lansând primii sateliți americani și astronauți unici. Cu toate acestea, a reușit totuși să implementeze proiectul de super-rachetă Saturn-5, care i-a adus noii sale patrii palma în cursa lunară.
PROIECTE RF DIN NOI VEMURI
Analog subsonic al „Spiral” MIG105.11.
În vremurile moderne, industria spațială și-a propus obiective mult mai modeste. În 2000, RSC Energia a început proiectarea complexului spațial multifuncțional Clipper. Această navă spațială reutilizabilă, un descendent îndepărtat al proiectului Spiral al lui G.I. Lozino-Lozinsky, trebuia să fie folosit pentru a rezolva o mare varietate de probleme: livrarea mărfurilor, evacuarea echipajului stației spațiale, turismul spațial, zboruri către alte planete.
Au existat anumite speranțe pentru proiect. Din păcate, din lipsă de finanțare, proiectul a fost închis în 2006. Cu toate acestea, tehnologiile dezvoltate în cadrul proiectului Clipper sunt de așteptat să fie utilizate pentru proiectarea Sistemului de transport cu echipaj avansat (APTS), cunoscut și sub numele de proiectul Rus.
Versiunea înaripată a Clipper-ului în zbor orbital. Desen webmaster bazat pe modelul 3D Clipper©Vadim Lukashevich
PTS - numită „Federația”, după cum cred experții ruși, va fi destinat să devină un sistem spațial intern de nouă generație, capabil să înlocuiască Soyuz și Progress fiabile, modernizate în mod constant, dar încă depășite.
Ca și în cazul Clipper, nava spațială este dezvoltată de RSC Energia. Modificarea de bază a complexului va fi „Next Generation Manned Transport Ship” (PTK NK), care este concepută pentru a livra oameni și mărfuri către stațiile orbitale situate pe orbita joasă a Pământului și pe Lună. Pentru Federație, a fost adoptată o construcție modulară a navei de bază sub forma unor elemente complete funcțional - vehiculul de retur și compartimentul motorului. Nava va fi fără aripi, cu o parte de retur reutilizabilă de formă trunchiată și un compartiment motor cilindric de unică folosință și va folosi pe scară largă sistemele proiectate la RSC Energia pentru Clipper (o navă spațială multifuncțională cu echipaj). Echipajul maxim al Federației va fi de 6 persoane (pentru zborurile către Lună - până la 4 persoane).
Caracteristici tehnice generale:
Masa încărcăturii livrate pe orbită este de 500 kg, masa încărcăturii returnate pe Pământ este de 500 kg sau mai mult, cu un echipaj mai mic. Lungimea navei este de 6,1 m, diametrul maxim al carenei este de 4,4 m, masa în timpul zborurilor orbitale apropiate de Pământ este de 12 tone (pentru zborurile pe orbita lunară - 16,5 tone), masa părții de întoarcere este de 4,23 tone (inclusiv sisteme moi).aterizare - 7,77 t), Volumul compartimentului etanș - 18 m³. Durata zborului autonom al navei este de până la 30 de zile.
Nou materiale de construcție, cu caracteristici de rezistență îmbunătățite și materiale plastice armate cu fibră de carbon vor reduce greutatea structurii navei spațiale cu 20-30% și vor prelungi durata de viață a acesteia. Compartimentele casnice vor fi pur și simplu andocate, în funcție de sarcina cu care se va confrunta Federația.
Model de PTS la expoziția MAKS-2009
NOUĂ NAVĂ SPAȚIALĂ SUA
În iulie 2011, președintele american Barack Obama spunea: un zbor spre Marte este un obiectiv nou și, din câte se poate presupune, principalul obiectiv al astronauților americani pentru următoarele decenii. Unul dintre programele desfășurate de NASA ca parte a explorării Lunii și a zborului către Marte a fost programul spațial pe scară largă „Constellation”.
Se bazează pe crearea unei noi nave spațiale cu echipaj „Orion”, a vehiculelor de lansare „Ares-1” și „Ares-5”, precum și a modulului lunar „Altair”. În ciuda faptului că în 2010 guvernul SUA a decis să reducă programul Constellation, NASA a reușit să continue dezvoltarea Orion.
Primul zbor de testare fără pilot al navei a fost planificat pentru 2014. Se presupunea că în timpul zborului dispozitivul se va deplasa la șase mii de kilometri de Pământ. Aceasta este de aproximativ cincisprezece ori mai departe decât ISS. După zborul de probă, nava ar trebui să pună cursul către Pământ. Noul dispozitiv va putea intra în atmosferă cu o viteză de 32 mii km/h. Conform acestui indicator, Orion este cu o mie și jumătate de kilometri superior legendarului Apollo.
Primul zbor experimental fără pilot al lui Orion este destinat să-și demonstreze capacitățile potențiale. Testarea navei ar trebui să fie un pas important către lansarea sa cu echipaj, care este programată pentru 2021.
Conform planurilor NASA, vehiculele de lansare Orion vor fi Delta 4 și Atlas 5. S-a decis abandonarea dezvoltării Ares. În plus, pentru explorarea spațiului adânc, americanii proiectează un nou vehicul de lansare super-greu SLS.
Orion este o navă spațială parțial reutilizabilă și este conceptual mai aproape de nava Soyuz decât de naveta spațială. Cele mai promițătoare nave spațiale sunt parțial reutilizabile. Acest concept presupune că, după aterizarea pe suprafața Pământului, capsula locuibilă a navei poate fi reutilizată pentru lansarea în spațiul cosmic.
Acest lucru face posibilă combinarea caracterului practic funcțional al navelor spațiale reutilizabile cu rentabilitatea operațiunii navelor spațiale de tip Soyuz sau Apollo. Această decizie este o etapă de tranziție. Este probabil ca în viitorul îndepărtat toate navele spațiale să devină reutilizabile. Deci, naveta spațială americană și Buranul sovietic au fost, într-un fel, înaintea timpului lor.
Orion este o capsulă multifuncțională, parțial reutilizabilă, nave spațială americană cu echipaj, dezvoltată de la mijlocul anilor 2000 ca parte a programului Constellation©NASA
În prezent, în numele NASA, pe lângă proiectul Orion, mai multe companii private își dezvoltă propriile proiecte de nave spațiale menite să înlocuiască vehiculele folosite astăzi.
Boeing dezvoltă CST-100, o navă spațială parțial reutilizabilă cu echipaj, ca parte a programului său de dezvoltare comercială a echipajului (CCDev). Dispozitivul este conceput pentru a face călătorii scurte pe orbita joasă a Pământului. Sarcina sa principală va fi livrarea echipajului și a mărfurilor către ISS.
Echipajul navei poate fi de până la șapte persoane. În același timp, în timpul proiectării CST-100, s-a acordat o atenție deosebită confortului astronauților. Spațiul de locuit al dispozitivului este mult mai extins decât navele din generația anterioară. Acesta va fi probabil lansat folosind vehicule de lansare Atlas, Delta sau Falcon.
În același timp, Atlas-5 este cel mai mult varianta potrivita. Nava va ateriza folosind o parașuta și airbag-uri. Conform planurilor Boeing, CST-100 va fi supus unei serii de lansări de testare în 2015. Primele două zboruri vor fi fără pilot. Sarcina lor principală este să lanseze vehiculul pe orbită și să testeze sistemele de siguranță.
În timpul celui de-al treilea zbor, este planificată o andocare cu echipaj cu ISS. Dacă testele au succes, CST-100 va putea fi înlocuit foarte curând nave rusești Soyuz și Progress, care dețin monopolul zborurilor cu echipaj uman către Stația Spațială Internațională.
CST-100 – Navă spațială de transport cu echipaj ©Boeing
O altă navă privată care va livra marfă și echipaj către ISS va fi un dispozitiv dezvoltat de SpaceX, parte a Sierra Nevada Corporation. Vehiculul Dragon monobloc parțial reutilizabil a fost dezvoltat în cadrul programului Commercial Orbital Transportation Services (COTS) al NASA.
Este planificat să se construiască trei modificări ale acestuia: cu echipaj, cargo și autonom. Echipajul navei spațiale cu echipaj, ca și în cazul CST-100, poate fi de șapte persoane. În modificarea încărcăturii, nava va transporta patru persoane și două tone și jumătate de marfă.
Și în viitor vor să folosească Dragonul pentru zboruri către Planeta Roșie. De ce vor dezvolta o versiune specială a navei - „Dragonul Roșu”. Conform planurilor conducerii spațiale americane, un zbor fără pilot al dispozitivului către Marte va avea loc în 2018, iar primul zbor de testare cu echipaj al unei nave spațiale americane este de așteptat să aibă loc în câțiva ani.
Una dintre caracteristicile Dragonului este reutilizarea sa. După zbor, o parte din sistemele de energie și rezervoarele de combustibil vor fi coborâte pe Pământ împreună cu capsula locuibilă a navei și vor putea fi reutilizate pentru zboruri spațiale. Această abilitate de design diferențiază noua navă de cele mai promițătoare modele.
În viitorul apropiat, „Dragon” și CST-100 se vor completa reciproc și vor acționa ca o „plasă de siguranță”. Dacă un tip de navă, dintr-un motiv oarecare, nu își poate îndeplini sarcinile atribuite, altul va prelua o parte din munca sa.
Dragon SpaceX este o navă spațială de transport privat (SC) a SpaceX, dezvoltată la ordinul NASA ca parte a programului de transport orbital comercial (COTS), concepută pentru a livra încărcătură utilă și, în viitor, oameni către ISS©SpaceX
Dragonul a fost lansat pe orbită pentru prima dată în 2010. Zborul de testare fără pilot a fost finalizat cu succes, iar câțiva ani mai târziu, și anume pe 25 mai 2012, dispozitivul a andocat cu ISS. La acel moment, nava nu avea un sistem automat de andocare, iar pentru a-l implementa era necesar să se folosească manipulatorul stației spațiale.
Acest zbor a fost considerat a fi prima andocare vreodată a unei nave spațiale private la Stația Spațială Internațională. Să facem o rezervare imediat: Dragonul și o serie de alte nave spațiale dezvoltate de companii private nu pot fi numite private în sensul deplin al cuvântului. De exemplu, NASA a alocat 1,5 miliarde de dolari pentru dezvoltarea Dragonului.
Alte proiecte private primesc și sprijin financiar de la NASA. Așadar, vorbim nu atât de comercializarea spațiului, cât de o nouă strategie de dezvoltare a industriei spațiale, bazată pe cooperarea dintre stat și capitalul privat.
Tehnologiile spațiale pe vremuri secrete, disponibile anterior doar statului, sunt acum proprietatea unui număr de companii private implicate în domeniul astronauticii. Această circumstanță în sine este un stimulent puternic pentru creșterea capacităților tehnologice ale companiilor private. În plus, această abordare a făcut posibilă amenajarea în sfera privată un numar mare de specialişti cu înaltă calificare în industria spaţială care au fost concediaţi anterior de stat din cauza închiderii programului navetei spaţiale.
Proiectul companiei private SpaceDev, numită „Dream Chaser”, este de mare interes. La dezvoltarea sa au participat și doisprezece parteneri de companie, trei universități americane și șapte centre NASA.
Conceptul navei spațiale reutilizabile Dream Chaser, dezvoltat de compania americană SpaceDev, o divizie a Sierra Nevada Corporation©SpaceDev
Această navă este foarte diferită de toate celelalte dezvoltări spațiale promițătoare. Dream Chaser reutilizabil arată ca o navetă spațială în miniatură și este capabil să aterizeze ca un avion obișnuit. Principalele misiuni ale navei sunt similare cu cele ale Dragonului și CST-100. Dispozitivul va servi pentru a livra marfa și echipajul (până la aceleași șapte persoane) pe orbita joasă a Pământului, unde va fi lansat folosind vehiculul de lansare Atlas-5.
Proiectul Dream Chaser este creat pe baza unei dezvoltări americane din anii 1990 - aeronava orbitală HL-20. Proiectul celui din urmă a devenit un anumit analog al proiectului sovietic de a crea sistemul orbital Spiral.
Recent, s-a vorbit din ce în ce mai mult în jurul acestui proiect unic al URSS, care acum poate provoca furori în doctrinele militare moderne.
„Spiral” este un sistem spațial format dintr-o aeronavă de luptă orbitală și o aeronavă hipersonică, care o pune pe prima pe orbită. Temperatura de suprafață a fuzelajului din față la diferite etape coborârea de pe orbită ar putea atinge 1600 °C. Se presupunea că aeronava orbitală, fiind lansată foarte rapid pe orbită, va putea îndeplini diverse sarcini, inclusiv doborârea selectivă a sateliților militari inamici sau chiar luarea cu ea a unora dintre ei.
În ianuarie 2014, ca parte a programului de dezvoltare a echipajului comercial, a fost anunțat că primul zbor orbital de probă în modul fără echipaj era programat să fie lansat pe 1 noiembrie 2016, dar ca urmare a pierderilor de finanțare suplimentare, lansarea nu a avut loc. .
În septembrie 2014, proiectul nu a fost selectat pentru finanțarea NASA în următoarea fază a programului de dezvoltare a echipajului comercial de la CCiCAP la CCtCAP, deși prețul propus de 2,55 miliarde de dolari a fost mai mic decât prețul de 3,01 miliarde de dolari al concurentului Boeing. Au fost selectate navele capsule CST-100 și Dragon V2.
După ce a pierdut programul de dezvoltare a echipajului comercial al NASA, Sierra Nevada Corporation a declarat că intenționează să participe la programul de reaprovizionare cu marfă CRS2 ISS, care se desfășoară în perioada 2018-2024.
În octombrie 2015, a fost anunțată o nouă dată pentru următorul test dintr-o serie de teste atmosferice pentru vehiculul restaurat, care a fost avariat în urma unui accident din 2013. Începutul testelor a fost planificat pentru primul trimestru al anului 2016. Au fost planificate între 3 și 6 zboruri de probă, nava fiind aruncată de la diferite înălțimi folosind un elicopter și aterizarea ulterioară. Pentru a evita problemele cu ieșirea șasiului, a fost adăugată o acționare mecanică la acționarea pneumatică. A început și asamblarea versiunii orbitale a dispozitivului.
Pe 14 ianuarie 2016, NASA a selectat Sierra Nevada Corporation și versiunea lor de marfă a vehiculului Dream Chaser drept unul dintre cei trei câștigători ai celei de-a doua etape a programului de reaprovizionare a Stației Spațiale Internaționale, Commercial Resupply Services 2 (CRS2). Companiei i se garantează cel puțin 6 misiuni de marfă către ISS între 2019 și 2024.
La 28 iunie 2016, Oficiul Națiunilor Unite pentru Afaceri Spațiale (UNOOSA) și Sierra Nevada Corporation au semnat un Memorandum de Înțelegere pentru a lucra împreună pentru a oferi statelor membre ale Națiunilor Unite oportunități accesibile de a efectua experimente în spațiu.
La 27 septembrie 2016, Oficiul Națiunilor Unite pentru Afaceri Spațiale, împreună cu Corporația Sierra Nevada la Congresul Internațional de Astronautică, au anunțat detalii despre prima misiune spațială dedicată a Națiunilor Unite, care este programată să aibă loc în 2021 și va să permită statelor membre ale Națiunilor Unite să participe la cel de-al 14-lea zbor de zi al Dream Chaser pe orbita joasă a Pământului (LEO) pentru a experimenta și a studia microgravitația.
În ianuarie 2017, prototipul de zbor a fost livrat Centrului de Cercetare a Zborului Armstrong al NASA, situat la baza Edwards Air Force, pentru testare.
Pe 11 noiembrie 2017 a fost efectuat un al doilea test de alunecare și aterizare. Prototipul de zbor a fost aruncat dintr-un elicopter de la o altitudine de 3,8 km pentru a testa planarea și aterizarea pe pista de la baza Edwards Air Force. Aterizare finalizată cu succes
Toate cele trei dispozitive au similare aspectși funcționalitatea dorită. Acest lucru ridică o întrebare complet logică. Ar fi trebuit Uniunea Sovietică să elimine sistemul aerospațial Spiral pe jumătate terminat?
Programe lunare
Rusia
Reluarea explorării lunare, întreruptă în 1976, este planificată pentru 2019 în cadrul programului lunar rusesc. În proiectul de program de cercetare a sistemului solar până în 2025, pregătit de oamenii de știință ai Academiei Ruse de Științe, studiul Lunii este numit o sarcină prioritară. Toate aceste lansări de nave spațiale sunt planificate să fie efectuate din cosmodromul Vostochny. (Datele sunt începând cu august 2016). Potrivit serviciului de presă Roscosmos, toate lucrările la proiectul Luna-Grunt sunt implementate conform programului:
PA") - sonde de aterizare principale și de rezervă
În a doua etapă - după 2020 - noi rovere lunare - Lunokhod-3 și Lunokhod-4 - vor funcționa pe suprafața Lunii. Acestea vor diferi de roverele lunare sovietice prin faptul că sunt mult mai mici ca dimensiuni și, în același timp, au o durată de viață mai mare. Este planificat ca noile rovere lunare să poată opera în regiunile polare ale Lunii timp de până la cinci ani și să se îndepărteze de locul de aterizare la o distanță de până la 30 de kilometri. Este planificat ca în 2023 să fie trimis pe Lună un vehicul de coborâre cu o rachetă de întoarcere, care va ateriza lângă Lunokhod-3 și Lunokhod-4. Apoi șase sau șapte capsule cu material lunar vor fi reîncărcate de pe roverele lunare într-o rachetă de întoarcere, care le va întoarce pe Pământ.
Roverele lunare și stația de aterizare rămase pe suprafața lunară vor forma primele elemente ale infrastructurii spațiale a site-ului de testare lunară cu perspectiva desfășurării unei viitoare baze lunare rusești în această zonă. Stații de cercetare locuibile pe Lună ar putea fi create în 2030-2040.
China
Programul chinezesc de sondare lunară Chang'e include trei etape: un zbor în jurul satelitului Pământului (Chang'e-1 și Chang'e-2), aterizarea pe Lună (Chang'e-3 și Chang'e-4) și întoarcerea de pe Lună pe Pământ („Chang’e-5” și „Chang’e-6”).
Primul satelit lunar, Chang'e-1, a fost lansat în 2007 și a funcționat până în 2009. Datele pe care le-a colectat le-au permis oamenilor de știință chinezi să creeze, în special, prima hartă termică a Lunii. Satelitul de detectare lunară Chang'e-2 a fost lansat pe 1 octombrie 2010. Una dintre principalele sarcini ale satelitului a fost colectarea informațiilor necesare pentru aterizarea cu succes a lui Chang'e-3 și Chang'e-4 pe suprafața lunară. După ce a finalizat munca de transmitere a imaginilor de înaltă rezoluție ale suprafeței lunare, pe 13 decembrie 2012, Chang'e-2 a zburat pe lângă asteroidul Tautatis și i-a fotografiat.
Potrivit unui reprezentant al Centrului știința spațialăși Cercetare Aplicată a Academiei Chineze de Științe, China intenționează să efectueze prima navă spațială națională care aterizează pe Lună în 2013. Lansarea satelitului Chang'e-5, care va începe etapa a treia a programului lunar chinezesc și care va livra mostre de sol lunar oamenilor de știință chinezi, este așteptată în 2017, iar până în 2030 este planificată trimiterea primului chinezesc. astronauți (taikunauți) către satelitul Pământului.
STATELE UNITE ALE AMERICII
Președintele George W. Bush a anunțat noua strategie spațială a SUA în 2004. În conformitate cu programul Constellation, până în 2020 Statele Unite trebuiau să livreze astronauți pe Lună și apoi să trimită o misiune pe Marte.
O comisie desemnată de președintele Obama pentru a examina strategia spațială a ajuns la concluzia că Constellation este foarte scumpă (3 miliarde de dolari pe an în plus față de bugetul total al programului, care a crescut de la 27 de miliarde de dolari la 44 de miliarde de dolari), utilizează tehnologie învechită și nu va putea pentru a livra oamenii pe Lună.chiar până în 2028.
În 2010, Obama a anunțat încheierea programului. Sarcina principală a viitoarei nave spațiale americane Orion, care au făcut parte din programul lunar Constellation, va fi explorarea spațiului dincolo de orbita joasă a Pământului. În special, Statele Unite plănuiesc o misiune cu echipaj pentru a explora un asteroid (2025) și un zbor către Marte în anii 2030.
Agenția Spațială Europeană (ESA)
Primul vehicul european care a intrat pe orbita lunară a fost vehiculul experimental SMART-1 lansat de ESA în 2003, care și-a încheiat misiunea în 2006. Pe parcursul celor trei ani de funcționare, dispozitivul a transmis pe Pământ o mulțime de informații despre suprafața lunară și, de asemenea, a efectuat cartografii de înaltă rezoluție a Lunii.
ESA a lucrat la un program de cercetare sistem solar, numită „Aurora”, care era planificată să trimită europeni pe Lună și Marte. Criza financiară a lovit planurile ESA. O serie de țări UE care sunt membre ale Agenției au făcut reduceri semnificative ale finanțării lor, în special, programul Lunar Lander - un proiect de zbor spațial cu aterizare pe suprafața Lunii. Era planificat ca în 2019 sau puțin mai târziu, o stație automată ESA să aterizeze pe polul sudic al Lunii. Costul proiectului Lunar Lander a fost estimat la jumătate de miliard de euro. După ce Marea Britanie, Germania, Spania și Italia au anunțat reduceri de finanțare pentru acest proiect în 2012, Lunar Lander a trebuit să fie abandonat.
ESA intenționează să continue explorarea Lunii împreună cu Rusia, ținând cont de faptul că obiectivul pe termen lung al cooperării va fi o misiune de returnare a probelor de sol din regiunile polare ale satelitului pe Pământ. Acest obiectiv poate fi atins în cadrul misiunii ruse de aterizare Luna-Resurs și al misiunii LPSR (Lunar Polar Sample Return) pentru a livra mostre de sol.
India
Prima sondă lunară din India, Chandrayaan-1, a fost lansată de la Centrul Spațial Satish Dhawan în octombrie 2008. Nava spațială a reușit să lucreze pe orbita Lunii timp de 312 zile, completând 3,4 mii de orbite în jurul ei. El a transmis pe Pământ mii de fotografii ale suprafeței și date despre compoziție chimică Luni. Pe 29 august 2009, Chandrayaan a transmis ultimul său pachet de date pe Pământ, după care comunicarea cu acesta s-a pierdut.
O continuare a programului lunar indian este proiectul Chandrayaan-2, la pregătirea căruia participă Agenția Spațială Rusă. Stația Chandrayaan-2 va ajunge la satelitul Pământului în 2014.
În viitorul îndepărtat (după 2025-2030), zborurile cu echipaj personal către Lună sunt planificate în cooperare cu alte țări sau chiar independent.
Japonia
Explorarea orbitală a Lunii de către Japonia a început odată cu lansarea sondei lunare Kaguya în 2007, care a studiat anomaliile gravitaționale ale satelitului, a alcătuit o hartă topografică precisă, a examinat urme de activitate vulcanică și a fotografiat cratere circumpolare. Sonda și-a încheiat misiunea în 2009.
Programul japonez de explorare lunară presupune construirea unei baze de cercetare și lansarea unui robot.
Strategia de explorare a suprafeței lunare este împărțită în două etape. Un robot cu roți va fi trimis pe Lună până în 2015. Acesta va transmite imagini video și va descifra structura internă a Lunii folosind echipamente seismografice.
În următorii cinci ani, la polul sudic al Lunii va fi construită o stație de cercetare de bază, cu ajutorul căreia se preconizează efectuarea de explorare și studiere a suprafeței pe o rază de 100 de kilometri. Stația va fi capabilă să genereze independent electricitate, precum și să preia mostre de sol, din care mostre valoroase în special vor fi trimise pe Pământ.
Potrivit rapoartelor din presa japoneză, bugetul pentru întreaga strategie de explorare lunară până în 2020 va fi de 200 de miliarde de yeni (2,2 miliarde de dolari).
Israel
La sfârșitul anului 2011, în Israel a fost lansată dezvoltarea primului rover lunar din istoria țării. Proiectul trebuie să fie finanțat în proporție de cel puțin 90% din surse nestatale. După cum sa raportat, greutatea primului rover lunar israelian va fi de 90 de kilograme, iar dimensiunile vor fi de 80 pe 80 de centimetri.
Creatorii primului rover lunar israelian iau în considerare posibilitatea de a folosi un vehicul de lansare rusesc pentru a-și lansa vehiculul în spațiu în 2015.
Prima jumătate a anilor 2000 a devenit o perioadă foarte dificilă pentru cosmonautica rusă - problemele de finanțare au dus la inundarea stației Mir în 2001, a cărei întreținere a necesitat aproximativ 200 de milioane de dolari anual. Problemele cu bugetul explică parțial lansarea nereușită a Nava spațială Phobos-Grunt”, a cărei construcție a început în 2004.
În 2006, Roscosmos a adoptat un program spațial până în 2015, căruia îi lipsea clar ambiția - documentul prevedea doar menținerea în stare de funcționare a infrastructurii existente. În aceeași perioadă, a început construcția cosmodromului Vostochny și a avut loc primul zbor al rachetei Soyuz-2.1v.
În anul în care sa încheiat programul spațial, Rusia a început să-și piardă poziția pe piața internațională de lansare spațială și un an mai târziu și-a pierdut primatul în fața Statelor Unite. În 2018, Rusia a avut 16 lansări orbitale, dintre care una s-a încheiat cu eșec. China a devenit lider în domeniu, după ce a lansat 36 de nave spațiale pe orbită; Statele Unite au fost pe locul doi, cu 30 de lansări orbitale de succes.
Scăderea numărului de lansări se datorează parțial creșterii duratei de viață a sateliților, dar principalul motiv este costul ridicat al lansărilor pe rachete rusești în comparație cu ofertele concurenților.
Programe cu echipaj
În prezent, Rusia are doar două programe active cu echipaj - stația orbitală ISS și nava spațială din familia Soyuz MS. Viitorul ambelor programe pare incert.
Familia de vehicule de lansare Soyuz are acum un concurent serios - Falcon 9 de la SpaceX, lansări de sateliți pe care au costat jumătate mai mult decât pe rachetele rusești. De exemplu, lansarea unui kilogram de marfă pe orbită pe nava companiei lui Elon Musk costă clientul 1,5 mii de dolari, în timp ce pe Soyuz costă aproape 3 mii de dolari.
Stația Soyuz. Foto: NASA/Shutterstock
O altă problemă este accidentul vehiculului de lansare Soyuz-FG, care a avut loc pe 11 octombrie 2018, în timp ce încerca să lanseze nava spațială cu echipaj Soyuz MS-10 pe orbită. Sistemul de salvare de urgență a făcut posibilă evitarea morții astronauților, dar cauza accidentului s-a dovedit a fi destul de dureroasă pentru Rusia - în timpul separării primei etape, unul dintre senzori, care este responsabil pentru separarea etapelor, defectuos. Cauza defecțiunii ar putea fi doar asamblarea de proastă calitate a vehiculului de lansare - senzorul a fost deteriorat în timpul instalării.
Reputația Soyuz-ului a avut de suferit și din cauza unei găuri în pielea navei, a cărei cauză nu a putut fi determinată definitiv. Comisia care a investigat incidentul nu a putut determina dacă gaura a fost forată pe Pământ sau în spațiu.
Soarta ISS, cea mai mare proiect spațial, la care participă Rusia. Funcționarea stației ar trebui să fie finalizată în 2024, iar partea rusă a propus în repetate rânduri partenerilor să o prelungească până în 2030. Cu toate acestea, Statele Unite, de a căror finanțare depinde în mod critic postul, au refuzat această propunere.
În prezent, Statele Unite investesc anual peste 2,5 miliarde de dolari în ISS, în timp ce Rusia investește doar 1,5 miliarde de dolari, iar agențiile spațiale europene, japoneze și canadiene investesc mai puțin de 1 miliard de dolari la un loc. Retragerea SUA din proiect va face imposibilă continuarea acestuia - este puțin probabil ca țările participante să fie pregătite să-și mărească finanțarea cu un ordin de mărime.
Probabilitatea ca NASA să-și piardă interesul față de ISS este sporită și de proiectul de construire a stației lunare Lunar Orbital Platform-Gateway, care doar în 2019 va costa SUA 2,7 miliarde de dolari.La aceasta va lua parte și Rusia, dar în calitate de antreprenor - și, poate că își va plasa modulele pe el.
De asemenea, Rusia nu are acces independent la spațiu - complexul de lansare pentru lansarea rachetelor Soyuz la Cosmodromul Vostochny lipsește încă. În plus, lansările de sateliți pe orbite cu înclinații scăzute (ecuatoriale și apropiate de acestea) necesită prea mult combustibil atunci când sunt lansate din porturile spațiale nordice. Prin urmare, cosmodromele profitabile din punct de vedere economic pe care le folosește Rusia sunt situate pe teritoriul altor trei state - Kazahstan (Baikonur), Franța (Kourou) și SUA (Sea Launch).
Programe fără pilot
Rusia nu are un singur vehicul dincolo de orbita Pământului - și asta spune multe despre programul spațial al țării. Misiunile de cercetare în spațiul adânc și apropiat sunt efectuate de Statele Unite, Uniunea Europeană, Japonia, China și India - Rusia este departe de a fi lider în această direcție.
Este puțin probabil că va fi posibilă reducerea decalajului în viitorul apropiat - bugetul Programului Spațial Federal, adoptat pentru 2016-2025, a fost mult redus recent. Timp de zece ani, se ridică la 1,406 trilioane de ruble - în loc de 2,5 trilioane planificate inițial. Dintre acestea, secțiunea „Cercetare spațială fundamentală” (FSR) se ridică la doar 143,2 miliarde de ruble - adică 14 miliarde de ruble anual. Include sprijin pentru toate misiunile de cercetare existente, precum și dezvoltarea unora noi programate să fie lansate în următoarele decenii.
O pierdere serioasă pentru industrie a fost închiderea programului de studiere a Soarelui, care ar fi putut face o revoluție științifică în astrofizică - proiectul Interheliosonde. Dispozitivul a fost menit să studieze coroana solară și regiunile polare ale stelei, care nu sunt vizibile de pe Pământ. Misiunea a fost anulată în februarie din cauza lipsei de finanțare și a dificultăților tehnice cu care se confruntă inginerii. Toate lucrările la proiect au fost oprite.
Rusia nu a reușit să lanseze două misiuni pe Marte - Mars-96 și Phobos-Grunt - precum și satelitul Foton-M1.
Pe 2 aprilie 2019, Roscosmos a anunțat încheierea misiunii singurului telescop orbital al Rusiei, Spektr-R. După ce a lucrat timp de 7,5 ani în loc de cei trei planificați, pe 10 ianuarie telescopul a încetat să mai comunice cu Pământul. Inginerii au încercat să repornească dispozitivul în patru moduri diferite, dar niciuna dintre încercări nu a avut succes.
Lansări planificate
Lansarea Federației va fi un mare succes pentru industria spațială rusă - dacă va avea loc vreodată. Dezvoltarea unei nave spațiale capabile să zboare pe Lună și să facă parte din stația spațială timp de până la un an este în curs din 2005. Cu toate acestea, data de lansare a dispozitivului a fost amânată de multe ori - este de așteptat ca primul zbor al versiunii grele a Federației către satelitul Pământului să aibă loc după 2025.
În 2020, Roscosmos plănuiește să facă următorul pas în crearea motoare rachete- apoi corporația de stat intenționează să efectueze primele teste ale motorului RD-0162, care ar trebui să înlocuiască RD-180. Noul motor va funcționa cu metan, iar oxigenul lichefiat va fi folosit ca oxidant. Motorul va putea oferi o tracțiune de până la 200 de tone.La 1 aprilie 2019, lucrările la el s-au oprit - șeful Roscosmos, Dmitri Rogozin, a declarat că fondurile necesare implementării proiectului vor fi folosite pentru a plăti din datoriile Centrului Hrunichev.
Între acum și 2026, Roscosmos intenționează să lanseze mai multe misiuni de cercetare. Printre acestea se numără spectrometrele Spectr-FG și Spektr-M, care ar trebui să înlocuiască telescopul orbital rusesc eșuat, Spektr-R. În 2023, Rusia, împreună cu Agenția Spațială Europeană (ESA), intenționează să lanseze roverele lunare Luna-26 și Luna-28 pentru a explora satelitul Pământului.
Agenția a planificat misiunea Phobos-Grunt 2 pentru 2025. Ca parte a proiectului, autonom statie spatiala trebuie să meargă pe satelitul lui Marte, Phobos, și să livreze mostre de sol pe Pământ. În 2020, Roscosmos și ESA vor lansa programul Mars 2020, care va căuta dovezi ale prezenței sau absenței vieții pe Planeta Roșie. De asemenea, Rusia intenționează să trimită vehicule de cercetare la Mercur, Jupiter și Venus. Dacă sunt destui bani pentru aceste programe.
Turism spatial
Trimiterea turiștilor în spațiu nu este o direcție nouă pentru Roscosmos. Din 2001 până în 2009, corporația de stat a trimis șapte turiști la ISS, dar apoi a încetat să ofere acest serviciu din cauza nerentabilității. Cu toate acestea, concurența cu SpaceX a forțat corporația să revină la turismul spațial - iar primul zbor comercial va avea loc în 2020.
Sonda spațială Soyuz MS-10 va livra turiști la ISS, iar compania americană Space Adventures va căuta clienți. Compania privată rusă CosmoKurs va oferi servicii similare din 2025. Un zbor pe o navă pe care a construit-o pe orbita joasă a Pământului va dura 15 minute, costul său va fi de 250 de mii de dolari per pasager.