25. maja ove godine, oko šest sati uveče po moskovskom vremenu, održano je prvo pristajanje Međunarodne svemirske stanice i svemirskog broda SpaceX Dragon, koji je razvila privatna kompanija. Ovaj događaj izazvao je mnoge pohvale i najhrabrije pretpostavke o budućnosti svjetske astronautike. Po mišljenju većine stručnjaka i amatera ovog područja ljudske djelatnosti, privlačenje privatnih financija i napori astronautici dat će joj izvrstan poticaj. Treba napomenuti da takve izmišljotine hodaju svijetom već deset godina, ako ne i više. No, lansiranje Dragon kamiona u orbitu s naknadnim pristajanjem postalo je događaj koji je jednostavna nagađanja pretvorio u vrlo realne verzije. U svjetlu ove promjene pogleda, možemo očekivati uspješan završetak drugih komercijalnih projekata u području astronautike.
SpaceShipOne
Prvi privatni projekt svemirske letjelice, SpaceShipOne, sagradio je Scaled Compositer LLS od kasnih devedesetih. Razvoj ovog aparata za suborbitalne letove je bio u toku, uključujući i učešće u takmičenju Ansari X-Prize. Da bi primio ovo drugo, novi uređaj morao je obaviti dva suborbitalna leta u dvije sedmice i vratiti se na Zemlju.
Zbog posebnosti predloženog kursa leta, SpaceShipOne je dobio karakterističan izgled. Aerodinamički je to avion bez repa s vertikalnim kobilicama ispruženim unatrag. Štoviše, za razliku od ogromne većine ostalih bez repa, kobilice imaju vodoravno perje. Ova je činjenica svojedobno izazvala veliko uzbuđenje kod ljudi koji su pokušali uklopiti SpaceShipOne u postojeću klasifikaciju izgleda. Posebno konstruisan hibridni raketni motor postavljen je u krmeni trup. Male dimenzije i zahtjevi za potisak motora s plinskom turbinom postali su razlog za potragu za novim nestandardnim gorivom. Kao rezultat toga, izabran je par goriva polibutadien - dušikov oksid. Polibutadienski blok nalazi se u komori za sagorijevanje, a kada se motor pokrene, u komoru se dovodi oksidaciono sredstvo.
Osim neobične brodske elektrane, zanimljiv je i tok njegovog leta. Polijetanje sa konvencionalne piste dovoljne dužine izvodi se pomoću posebno dizajniranog aviona WhiteKnight. Letjelica originalnog dizajna podiže svemirsku letjelicu na visinu od 14 kilometara, nakon čega dolazi do odvajanja. Nadalje, SpaceShipOne koji leti po inerciji dostiže potreban napadni kut i njegov pilot pokreće motor. U roku od minute s malim hibridnim raketnim motorom osigurava potisak reda veličine 7500 kgf. Tokom ubrzanja, suborbitalno vozilo postiže brzinu nešto veću od M = 3, što očito nije dovoljno za ulazak u orbitu. Ipak, nakon gašenja motora na nadmorskoj visini od oko 50 kilometara, brzina vozila je dovoljna za nastavak leta po balističkoj putanji. Po inerciji, SpaceShipOne se uspinje do svoje najveće visine leta - oko 100 kilometara - gdje je tri minute. Nakon što se pokaže da je brzina broda nedovoljna za nastavak boravka u svemiru, počinje spuštanje. Zanimljivo je da se na početku spuštanja stražnji dio krila aparata, zajedno s kobilicama i stabilizatorima postavljenim na njemu, podiže prema gore za značajan kut. To se radi kako bi se povećao otpor zraka i smanjila brzina spuštanja. Na nadmorskoj visini od 17 kilometara, krila se vraćaju u prvobitni položaj i SpaceShipOne planira slijetanje na aerodrom.
Prvi probni let suborbitalnog vozila odigrao se 20. maja 2003. godine. Tada je WhiteKnight podigao prototipni brod na visinu od preko 14 kilometara. Više od godinu dana kasnije, održana su dva leta s posadom, koji su kreatorima projekta donijeli zasluženu slavu i nagradu fonda X-Prize. 29. septembra 2004. pilot M. Melville doveo je iskusni SpaceShipOne na visinu od 102,93 kilometara. Samo pet dana kasnije, pilot B. Binney napravio je drugi valjani uspon u svemir, dosegavši 112 kilometara. Za dva suborbitalna leta sa posadom u trajanju od dvije sedmice (zapravo jednu), Scaled Compositer LLS je dobio nagradu od deset miliona dolara.
Svemirski brod dva
Projekat SpaceShip One je nesumnjivo bio uspješan i uspješan. Ali samo tri mjesta u kokpitu učinila su komercijalne izglede ovog projekta vrlo sumnjivim. Bilo je potrebno značajno revidirati dizajn kako bi se nosivost broda dovela u uspješniji oblik. U tu svrhu, gotovo odmah nakon primanja Ansari X -nagrade, Scaled Compositer LLS započeo je novi projekt - SpaceShipTwo (SS2).
Konstrukcija druge verzije "Svemirskog šiljaka" donekle je slična prvoj. Međutim, novi zahtjevi za nosivost nisu mogli utjecati na izgled. Dakle, bilo je potrebno promijeniti veličinu trupa, preurediti ga i promijeniti položaj krila. Za razliku od visokog krila SpaceShipOne, SS2 je nisko krilo: njegovo krilo je pričvršćeno za dno trupa. To je učinjeno kako bi se poboljšale performanse leta u gustim slojevima atmosfere i povećala toplinska otpornost tokom spuštanja. Konačno, promijenjen je oblik kobilica i stabilizatora. Što se tiče sistema podizanja krila, ova metoda smanjenja brzine spuštanja je potpuno uspješna i prihvatljiva za upotrebu u novom projektu. Slično se dogodilo i s tipom pogonskog sistema, iako je promjena parametara mase i veličine aparata zahtijevala razvoj novog plinskog motora.
Postupak leta SpaceShipTwo općenito je sličan onom u prvoj verziji vozila. Jedina razlika je u tipu nosača aviona - WhiteKnight II je razvijen za SS2, koji ima drugačiji raspored trupa i nove turboreaktivne motore. Prema glavnom konstruktoru projekta B. Rutanu, SS2 se može popeti na visinu od 300 kilometara, iako u praksi ti podaci još nisu potvrđeni.
Testiranje različitih potprograma projekta SpaceShipTwo nije bilo lako. Dakle, novi dizajn uređaja zahtijevao je, između ostalog, i novu toplinsku zaštitu. Ali najizazovniji posao uključivao je novi, snažniji hibridni motor. 26. jula 2007. godine dogodila se tragedija u ispitnom centru na aerodromu Mojave tokom ispitivanja motora. Rezervoar sa 4,5 tone oksidansa nije izdržao pritisak i eksplodirao je. Raštrkani metalni ostaci ubili su tri osobe, a još troje je ranjeno različite težine. Na sreću, ranjenici su na vrijeme dobili potrebnu pomoć i za nekoliko sedmica uspjeli su se vratiti aktivnom životu.
Prvi probni let prvog prototipa SS2, koji je dobio vlastito ime VSS Enterprise, održan je 22. marta 2010. Kao i u slučaju prvog svemirskog broda, tokom ovog leta prototipni brod je sve vrijeme bio pristajao do aviona -nosača. Sljedećih nekoliko mjeseci potrošeno je na izvlačenje bez posade i provjeru svih ugrađenih sistema. Sredinom jula iste godine, SS2 je prvi put poleteo sa posadom na brodu. Dva pilota su još jednom provjerila rad komunikacionih, navigacionih i upravljačkih sistema. Tri mjeseca kasnije izvršeno je prvo odvajanje Enterprisea, nakon čega je uslijedilo klizanje. Zbog nekih financijskih i tehničkih razloga, prvi suborbitalni let planiran za 2011. s prelaskom donje granice svemira nije se dogodio. Štaviše, prošle jeseni probni letovi morali su biti obustavljeni na neodređeno vrijeme. Trenutno je planirano da se testiranje nastavi ovog ljeta.
Iz očiglednih razloga, prerano je govoriti o komercijalnim izgledima SpaceShipTwo. Testiranja još nisu završena i uređaj nikada nije bio u svemiru. Ali već menadžment kompanije za razvoj tvrdi da će se pet SS2 i dva WhiteKnight II izgraditi u bliskoj budućnosti. Osim toga, još 2009. godine Scaled Compositer LLS ponudio je rezervaciju mjesta za turističke letove. Tražili su kartu za 200 hiljada američkih dolara. Međutim, čak tri godine nakon početka snimanja klijenata, prvi od njih još uvijek nisu mogli popeti se u svemir.
Spacex zmaj
Uspješniji od SS2 bio je SpaceX -ov Dragon projekt. Međutim, za razliku od programa Scaled Compositer LLS, kreiran je uz podršku NASA -e. Osim toga, ima i druge svrhe. Za razliku od čisto turističkog svemirskog broda, Dragon je vozilo za ponovno ulazak dizajnirano za isporuku korisnog tereta svemirskim stanicama.
Upravo su značajke aplikacije uzrokovale karakterističan izgled i strukturnu podjelu aparata Zmaj. Sastoji se od dva dijela - cilindrične opreme - teret i teret u obliku krnjeg stošca. Unutar broda nalazi se zapremina pod pritiskom od 14 kubnih metara, a još 10 nije zaštićeno od curenja zraka. Svemirska letelica je stavljena u orbitu pomoću lansirnog vozila Falcon-9.
Prvi probni let Zmaja odigrao se 8. decembra 2010. godine. Nosač je poletio sa lansirne rampe Kennedy Centra i stavio vozilo u orbitu. Zmaj je napravio dvije orbite oko Zemlje i sišao. Kapsula za slijetanje poplavljena je u Tihom okeanu, kod američke obale. Godinu i pol kasnije - u maju 2012. - izvedeno je prvo punopravno lansiranje Zmaja. Svemirska letelica lansirana u orbitu uspešno se približila ISS -u i pristala je na njega. Važno je napomenuti da je od mogućih šest tona korisnog tereta, Zmaj isporučio samo 520 kilograma na ISS. Menadžeri projekata pripisuju ovu razliku u težini potrebi za dodatnom verifikacijom sistema i nespremnosti da rizikuju veliki teret od velike važnosti. Dragon je na ISS donio ono što nazivaju neobaveznim predmetima.
U bliskoj budućnosti SpaceX namjerava dovršiti prijem svih dokumenata potrebnih za rad broda. Nakon toga bit će moguće pokrenuti punopravnu komercijalnu operaciju. Iako će, kako kažu u SpaceX -u, u početku njihovo stvaranje raditi isključivo na isporuci robe na ISS. U daljoj budućnosti, na bazi "Zmaja" bit će stvorena svemirska letjelica sa posadom Red Dragon, dizajnirana za let na Mars. Ali razvoj ove opcije je još u povojima.
CST-100
Osim malih kompanija, giganti zrakoplovne industrije bave se i stvaranjem komercijalnih svemirskih letjelica. Boeing od 2009. radi na projektu CST-100. U zimu 2010. godine, NASA -ina agencija uključila se u razvoj projekta, iako će njeno učešće pomoći u području istraživanja i preuzeti mali dio sredstava. Cilj projekta CST-100 je stvaranje nove svemirske letjelice za lansiranje tereta i ljudi u orbitu. U budućnosti bi aparat sposoban za lansiranje sedam ljudi u svemir trebao postati u određenoj mjeri nasljednik Shuttlesa.
Iz očiglednih razloga, tehnički detalji projekta su uglavnom nepoznati. Ipak, stručnjaci za Boeing već su objavili neke nijanse budućih svemirskih letjelica. Sa ukupnom masom od oko 10 tona i promjerom trupa do 4,5 metara, bit će isporučen u orbitu pomoću lansirnog vozila Atlas V. Spuštanje se planira izvesti po istoj metodi koju koristi Zmaj ili Ruski Sojuz. Na osnovu CST-100 planirano je stvaranje nekoliko vozila različitih namjena namijenjenih lansiranju tereta i ljudi u svemir.
Trenutno se testiraju različiti sistemi i komponente budućeg broda. Prvi let CST-100 zakazan je za 2015. Ukupno, u 15. godini planirano je izvršiti tri lansiranja. Tokom prvog, svemirski brod će biti lansiran u orbitu u automatskom režimu. Tada će druga bespilotna letjelica učestvovati u testiranjima sistema spašavanja, a tek će u trećem letu biti ljudi na brodu CST-100. Komercijalna upotreba nove svemirske letjelice počet će tek 2016. godine, pod uvjetom da nema većih problema u testiranju.
Tycho brahe
Svi gore opisani projekti imaju jednu zajedničku stvar. Razvijaju ih prilično velike organizacije. Kako se ispostavilo, firma ne mora biti jedna da bi učestvovala u trci za svemir. Dakle, dizajnerski biro Copenhagen Suborbitals sastoji se od samo dvoje ljudi - Christiana von Bengtsona i Petera Madsena. Pomaže im 17 entuzijasta koji su uključeni u sastavljanje svih komponenti projekta. Svemirski program "Tycho Brahe" dobio je ime po danskom astronomu renesanse. Cilj projekta nazvanog po astronomu je izgradnja raketno -svemirskog kompleksa za suborbitalne letove.
Kompleks Tycho Brahe sastoji se od raketnog bacača spojenog s nosačem HEAT-1X i MSC (MicroSpaceCraft) kapsule s posadom. Raketa sa hibridnim motorom ima neobičnu veličinu za ovu klasu tehnologije. Dakle, HEAT-1X ima promjer od samo 25 inča (64 centimetra). Lako je pogoditi da je nastanjiva kapsula također male veličine. MSC kapsula je zapečaćena cijev sa staklenim nosom. Kako su zamislili dizajneri, kapsula bi trebala biti lansirana na visinu od oko 100 kilometara pomoću rakete. U posljednjoj fazi leta, raketa zajedno s kapsulom kreće u kretanje po balističkoj putanji. Spuštanje se treba izvesti uz pomoć aerodinamičkih kočnica, padobrana i brojne druge opreme. S obzirom na male dimenzije vozila za spuštanje, pojavljuju se ozbiljne sumnje u izvodljivost sigurnog spuštanja.
Prvo lansiranje rakete sa simulatorom mase i veličine ljudi bilo je zakazano za 5. septembar 2010. Nekoliko sati prije dogovorenog vremena, otkazano je. Prilikom jedne od posljednjih provjera sistema pokazalo se da je bilo problema sa zagrijavanjem ventila za dovod oksidansa. Zbog specifičnosti projekta, zagrijavanje ovog dijela moralo se izvesti običnim kućnim sušilom za kosu, čak i moćnim. Poboljšanja su se povukla do početka juna prošle godine. Ali tada je došlo do problema, ovaj put sa sistemom paljenja. Srećom, brzo je popravljen i 3. juna raketa HEAT-1X konačno je podigla MSC u zrak. Prema planu leta, raketa je trebala da se podigne na visinu od oko 2, 8 kilometara, a zatim da ispusti oblogu i modul MSC. Potonji je morao da padne padobranom. Izlaz na projektovanu visinu i snimanje modula pomoću lutke bili su uspješni. Ali linije padobrana za slijetanje su se zaplele. Uređaj je pao u Baltičko more.
Nakon prvog probnog rada, osoblje Coperhagen Suborbitala došlo je do zaključka da je potrebno mnogo poboljšanja. Zapravo, to je upravo ono što sada radi svih dvadesetak entuzijasta. Očigledno Tycho Brahe ima puno nedostataka. Ova pretpostavka potkrijepljena je činjenicom da godinu dana nakon prvog ne sasvim uspješnog leta kompleksa, autori projekta ne žure s razmjenom informacija o datumu sljedećeg lansiranja. Očigledno, grupa poduzetnih građana još uvijek nije u stanju donijeti svoj razvoj na pamet. Međutim, Tycho Brahe je trenutno jedini europski privatni svemirski projekt koji je čak stigao do faze testiranja.
