Здравствуйте, уважаемые пользователи! Утром 29 сентября 2017 года, в заключительный день конференции IAC в австралийской Аделаиде, глава SpaceX Илон Маск выступит с речью, в которой, судя по всему, собирается анонсировать новый концептуальный корабль на долгое время.
-Дальние космические полеты, которые, скорее всего, являются модифицированной версией концепции ITS, представленной публике в сентябре прошлого года.
Предполагается, что в результате изменений корабль, в частности, станет почти вдвое меньше - во всяком случае, есть информация, что количество кислородно-метановых двигателей "Раптор" на первой ступени планируется сократить вдвое - с сорока двух до двадцати одного.
Поэтому накануне этого анонса я хочу как не профессионал, а как любитель космонавтики дать свою оценку первоначальному проекту.
Начну по порядку хронометража красочного видео, показанного на прошлой конференции.
Красочное видео, показанное на международной космической конференции в сентябре 2016 года.
Служебная башня
Много критики было высказано в адрес служебной вышки, показанной на видео.Основные претензии к нему — общий конструктивный примитивизм, видимо, сделанный ради улучшения его эстетических характеристик.
Моё мнение, что, во-первых, вид служебной башни в этом видео чисто визуально-концептуальный, и если дело дойдет до реального проекта, то он будет другим, вполне возможно, более похожим на то, что мы видим сегодня.
Кроме того, SpaceX по мере совершенствования своих стартовых комплексов в целом приходит к все более аккуратному и визуально минималистичному дизайну – скорее всего, не специально, а в процессе совершенствования технологий для сокращения объема межпускового обслуживания стартовых комплексов.
Служебная мачта Falcon 9 на площадке LC 39A, Космический центр Кеннеди
Аварийно-спасательная система
Далее не ясен алгоритм работы системы аварийного спасения при взлете.Не видно ни башни SAS, ни встроенных двигателей, как на Dragon V2 или Boeing Starliner. Есть вариант использования маршевых двигателей второй ступени в качестве САС, но хватит ли у них для этого мощности и скорости стрельбы? А может быть, будет специальная отделяемая капсула, в которой во время запуска будет находиться экипаж? Или запуск в конечном итоге состоится вообще без экипажа, который позже будет доставлен на орбиту другими кораблями? Также возможно, что в начале полета SAS не будет, как это было на «Шаттле».
В данном случае это минус данной концепции.
Испытание системы аварийного спасения космического корабля Dragon V2
Вторая ступень и космический корабль
Следующий пункт во многом связан с предыдущим – критике подверглась и идея совмещения второй ступени ракеты-носителя и пилотируемого корабля.Помимо последствий, в виде сложности создания системы SAS, критике подвергается сама концепция объединения космического корабля с ступенью – иногда даже говорят, что этого никто никогда не делал и не планировал, а SpaceX из-за по неопытности, не понимали, что это не принято.
На эту же часть критики можно ответить тем фактом, что такая архитектура космического корабля довольно серьезно планировалась и разрабатывалась НАСА и его частными космическими подрядчиками для использования в ранних концепциях космических шаттлов [1].
Еще один пример - Венчурная звезда .
От таких механизмов отказались скорее по политическим и финансовым причинам, чем по техническим.
Кроме того, по сути аналогичная компоновка была успешно реализована в разгонном блоке.
RM-81 Аджена , который зачастую был неотделим от полезной нагрузки.
Так что SpaceX не стала изобретать здесь ничего принципиально нового, а использовала уже отработанную опытными разработчиками методику.
В результате этот аспект более продуман, чем может показаться.
Блок разгона РМ-81 «Агена»
Посадка первой ступени
Еще один спорный вопрос – возвращение первой ступени на космодром и приземление непосредственно на стартовый стол.Вариант с возвращением на сушу вместо посадки на баржу по траектории полета требует гораздо большего запаса топлива на первой ступени и гораздо более крутой траектории запуска, что приводит к значительному уменьшению массы полезной нагрузки, выводимой на орбиту.
А сама посадка на стартовую площадку, видимо, прямо в стартовые захваты, удерживающие ракету, требует очень высокой точности приземления, а в случае неудачи чревата поломками.
Обе проблемы серьезные, но в принципе решаемые.
Кроме того, для посадки на стартовую площадку есть определенная причина – нет необходимости искать или строить с нуля баржу соответствующего размера, способную поймать и перевезти огромную первую ступень ИТС, а также специальные средства для ее разгрузки и дополнительной транспортировки сцены по суше к месту перезапуска.
В конце концов, как и пусковая башня, этот момент может измениться и/или оказаться просто расходами на презентационный ролик.
Возвращение первой ступени Межпланетной транспортной системы на стартовую площадку после запуска
Используется топливо
Следующий спорный вопрос – использование криогенного топлива в длительных межпланетных полетах.Проблема здесь в том, что планируемые к использованию компоненты топлива — жидкий метан и жидкий кислород — находятся в сжиженном состоянии только при температурах значительно ниже комнатной и во время длительного полета могут нагреться и закипеть.
Именно по этой причине в качестве топлива на спутниках и космических кораблях обычно используют токсичный гидразин и, например, амил, которые можно хранить в жидком виде и при комнатной температуре, или даже в электрических двигательных установках.
Однако, помимо токсичности, гидразин имеет ряд серьезных недостатков по сравнению с криогенным топливом.
В частности, ее удельный импульс, важнейший параметр космического полета, оставляет желать лучшего по сравнению с криогеникой.
Также, по планам SpaceX, после приземления на Марс они планируют производить топливо для обратного полета из местного «сырья», пригодного для получения метана и кислорода.
И, наконец, в стремлении снизить стоимость полета за счет унификации компонентов SpaceX хочет использовать один и тот же двигатель как на первой, так и на второй ступени, а также для орбитального маневрирования, посадки и взлета с Марса.
Эту идею критикуют за то, что обычно никто не хранит криогенное топливо на орбите или на поверхности другой планеты в течение очень долгого времени.
Здесь речь идет о месяцах или годах.
Однако, как и в предыдущем абзаце, на эту критику можно ответить тем, что здесь SpaceX не изобретает велосипед, а во многом идет по следу разработок НАСА.
Организовать долговременное хранение жидкого водорода, что сложнее сделать, чем хранение жидкого метана и кислорода из-за требования более низких температур хранения и существенно большей проницаемости и летучести, планировалось НАСА для создания ядерных буксиров в рамках предполагаемого пространства.
программа после Аполлона в 60-70-е годы [1] и в рамках программы Созвездие в начале 21 века.
Космический буксир НАСА из программы 70-х годов слева и из программы Созвездие 00-х справа.
Нюансы управления
Еще одним спорным моментом является этот нюанс.Согласно концепции SpaceX, при посадке на Марс или возвращении на Землю корабль входит в атмосферу боком с тепловой защитой, по сути реализуя аэродинамическую схему бескрылого планера, которую планировалось использовать, например, в программе «Спираль» и Клипер .
В то же время в почти пустых огромных баках корабля топливо, оставшееся после разгона для межпланетного полета и возможных коррекций орбиты, необходимых для вертикальной посадки на конечном этапе, может сильно выплеснуться, что существенно затруднит управление кораблем.
.
Ответом на эту критику являются круглые внутренние баки, расположенные внутри основных баков второй ступени ИТС.
Именно в них должно располагаться оставшееся для посадки топливо, чтобы не расплескаться в процессе приземления.
Слайд, посвященный разгонному блоку/космическому кораблю ITS, показывающий дополнительные топливные баки, встроенные внутри основных.
Собственно, вышеизложенное — это анализ проекта и, по крайней мере, часть наиболее распространенной его критики.
Другой
К спорным моментам проекта можно также добавить необходимость создания мощной, надежной долговременной системы жизнеобеспечения, особенно с учетом планов по 100 пассажиров на рейс; возможное воздействие космической радиации – крайне спорная тема даже среди настоящих ученых и инженеров, которую планируется ослабить в ходе полета ИТС за счет ориентации корабля двигателями и баками на Солнце, а также сокращения времени полета и соответсвенно полученная за это доза, за счет траты дополнительного топлива на разгон до более высокой скорости.Еще многие критики, обращая внимание на вышеизложенные аспекты, не упомянули следующий интересный факт - с увеличением мощности и удельного импульса ракеты-носителя сильно возрастают акустические нагрузки на ее конструкцию.
По данным НАСА, например, акустическая нагрузка равна 5-й степени удельного импульса.
[2] Из этого НАСА пришло к выводу, что существует ракета-носитель с максимальной грузоподъемностью, после чего дальнейшее увеличение тяги и удельного импульса требует такого усиления конструкции ракеты для защиты от акустических нагрузок, что это усиление с ее масса компенсирует рост характеристик ракеты и в конечном итоге не позволяет увеличить выводимую на орбиту полезную нагрузку.
Нижняя граница
Подводя итог, могу сказать, что с моей личной точки зрения концепция в целом выглядит вполне осуществимой с технической стороны вопроса.И гораздо более труднопреодолимой, на мой взгляд, является проблема финансирования, даже несмотря на все попытки удешевить проектирование и строительство такой системы за счет унификации и многоразовости.
Сам Илон Маск на презентации называет удивительные цифры, согласно которым весь проект можно уместить всего в один миллиард долларов, что выглядит очень фантастично и интригующе.
Источники:
[1] Краткая история создания космического корабля "Шаттл" - Кирилл В.livejournal.com/239619.html [2] Бурдаков В.
П.
, Данилов Ю.
И.
Ракеты будущего 1980 г.
[3] Википедия: wikipedia.org/ Теги: #Космос #НАСА #Транспорт #Марс #Илон Маск #космос #физика #Ракеты #ИТС #космические корабли
-
Целевая Страница И Лидогенерация
19 Oct, 24 -
Процессор X86 От Nvidia?
19 Oct, 24 -
Dns: Произошло Что-То Ужасное...
19 Oct, 24 -
Фотографии Джобса И Гейтса Вместе.
19 Oct, 24 -
Видеоуроки Avr
19 Oct, 24
