Dana 21. jula 2011. američka svemirska letjelica Atlantis posljednji put je sletela, čime je okončan dug i uzbudljiv program Sistema za transport svemira. Zbog niza tehničkih i ekonomskih razloga, odlučeno je da se obustavi rad sistema svemirskih šatla. Ipak, ideja o svemirskoj letjelici za višekratnu upotrebu nije napuštena. Trenutno se razvija nekoliko sličnih projekata odjednom, a neki su već uspjeli pokazati svoj potencijal.
Projekt svemirske letjelice za višekratnu upotrebu Space Shuttle imao je nekoliko glavnih ciljeva. Jedan od glavnih bio je smanjenje troškova leta i priprema za njega. Mogućnost višestruke uporabe istog broda u teoriji dala je određene prednosti. Osim toga, karakterističan tehnički izgled cijelog kompleksa omogućio je značajno povećanje dopuštenih dimenzija i težine korisnog tereta. Jedinstvena karakteristika STS -a bila je mogućnost vraćanja svemirskih letjelica na Zemlju unutar njenog teretnog prostora.
Posljednje lansiranje letjelice Altantis, 8. jula 2011. Fotografija NASA -e
Međutim, tijekom rada utvrđeno je da nisu svi zadaci dovršeni. Tako se u praksi pokazalo da je priprema broda za let preduga i skupa - prema tim parametrima projekt se nije uklapao u izvorne zahtjeve. U brojnim slučajevima svemirske letjelice za višekratnu upotrebu u načelu nisu mogle zamijeniti "konvencionalna" lansirna vozila. Konačno, postupno moralno i fizičko zastarjevanje opreme dovelo je do najozbiljnijih rizika za posade.
Kao rezultat toga, odlučeno je da se prekine s radom Svemirskog transportnog sistema. Posljednji 135. let izveden je u ljeto 2011. godine. Četiri postojeća broda su otpisana i prebačena u muzeje kao nepotrebna. Najpoznatija posljedica takvih odluka bila je činjenica da je američki svemirski program nekoliko godina ostao bez vlastite letjelice s ljudskom posadom. Do sada su astronauti morali ući u orbitu koristeći rusku tehnologiju.
Osim toga, cijela planeta je ostala bez sistema za višekratnu upotrebu na neodređeno vrijeme. Međutim, određene mjere se već poduzimaju. Do danas su američka preduzeća razvila nekoliko projekata svemirskih letjelica za višekratnu upotrebu. Svi su novi uzorci već barem uzeti za testiranje. U doglednoj budućnosti oni će također moći ući u punopravne operacije.
Boeing X-37
Glavna komponenta kompleksa STS bila je orbitalna letjelica. Ovaj koncept se trenutno koristi u Boeingovom projektu X-37. Krajem devedesetih, Boeing i NASA počeli su proučavati temu svemirskih letjelica za višekratnu upotrebu koje mogu biti u orbiti i letjeti u atmosferi. Početkom prošle decenije ovaj rad je doveo do početka projekta X-37. 2006. godine prototip novog tipa postigao je letačke testove sa padom iz aviona -nosača.
Avion Boeing X-37B u oplati lansirnog vozila. Fotografija američkog vazduhoplovstva
Program je zainteresirao američko ratno zrakoplovstvo, a od 2006. provodi se u njihovom interesu, iako uz određenu pomoć NASA -e. Prema službenim podacima, zračne snage žele dobiti perspektivnu orbitalnu letjelicu sposobnu za lansiranje različitih tereta u svemir ili izvođenje raznih eksperimenata. Prema različitim procjenama, trenutni projekt X-37B može se koristiti i u drugim misijama, uključujući one koje se odnose na izviđanje ili punopravni borbeni rad.
Prvi svemirski let svemirske letelice X-37B obavljen je 2010. Krajem aprila lansirno vozilo Atlas V lansiralo je vozilo u unaprijed određenu orbitu, gdje je ostalo 224 dana. Sletanje "poput aviona" dogodilo se početkom decembra iste godine. U ožujku sljedeće godine počeo je drugi let koji je trajao do juna 2012. godine. U prosincu se dogodilo sljedeće lansiranje, a treće slijetanje izvedeno je tek u listopadu 2014. Od maja 2015. do maja 2017. godine, iskusni X-37B obavio je četvrti let. 7. septembra prošle godine počeo je još jedan probni let. Kada će biti dovršeno, nije navedeno.
Prema nekoliko službenih podataka, svrha letova je proučavanje rada nove tehnologije u orbiti, kao i provođenje različitih eksperimenata. Čak i ako iskusni X-37B rješavaju vojne zadatke, kupac i izvođač ne otkrivaju takve podatke.
U svom sadašnjem obliku, proizvod Boeing X-37B je raketni avion karakterističnog izgleda. Odlikuje se velikim trupom i avionima srednje površine. Koristi se raketni motor; upravljanje se vrši automatski ili komandama sa zemlje. Prema poznatim podacima, u trupu je predviđen teretni prostor duljine veće od 2 m i promjera preko 1 m, koji može primiti do 900 kg korisnog tereta.
Trenutno je iskusni X-37B u orbiti i rješava postavljene zadatke. Kada će se vratiti na Zemlju nije poznato. Nisu precizirane ni informacije o daljem napretku pilot projekta. Navodno će se nove poruke o najzanimljivijem razvoju pojaviti tek prije sljedećeg slijetanja prototipa.
SpaceDev / Sierra Nevada Lovac na snove
Druga verzija orbitalnog aviona je svemirska letjelica Dream Chaser kompanije SpaceDev. Ovaj projekt je razvijen od 2004. godine za sudjelovanje u NASA -inom programu komercijalnih orbitalnih transportnih usluga (COTS), ali nije mogao proći prvu fazu odabira. Međutim, razvojna kompanija uskoro je pristala na suradnju s United Launch Alliance -om, koji je bio spreman ponuditi svoju lansirnu jedinicu Atlas V. 2008. godine SpaceDev je postao dio korporacije Sierra Nevada, a ubrzo nakon toga dobio je dodatna sredstva za stvaranje svojih aviona. Kasnije je s Lockheed Martinom postignut dogovor o zajedničkoj izgradnji eksperimentalne opreme.
Iskusni orbitalni avion Dream Chaser. Fotografija NASA -e
U oktobru 2013. godine leteći prototip Dream Chasera ispao je iz nosača helikoptera, nakon čega je prešao na klizni let i izvršio horizontalno slijetanje. Uprkos kvaru tokom slijetanja, prototip je potvrdio karakteristike dizajna. U budućnosti su na štandovima vršeni i neki drugi testovi. Na temelju njihovih rezultata projekt je finaliziran, a 2016. započela je izgradnja prototipa za svemirske letove. Sredinom prošle godine, NASA, Sierra Nevada i ULA potpisale su sporazum o izvođenju dva orbitalna leta 2020-21.
Ne tako davno, programeri uređaja Dream Chaser dobili su dozvolu za lansiranje krajem 2020. Za razliku od niza drugih modernih dostignuća, prva svemirska misija ovog broda bit će izvedena uz stvarno opterećenje. Svemirska letjelica će morati isporučiti određeni teret Međunarodnoj svemirskoj stanici.
U svom sadašnjem obliku, svemirska letjelica za višekratnu upotrebu Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser zrakoplov je karakterističnog izgleda, koji izvana podsjeća na neka američka i strana razvoja. Vozilo je ukupne dužine 9 m i opremljeno je delta krilom raspona 7 m. Radi kompatibilnosti sa postojećim lansirnim vozilima, u budućnosti će se razvijati sklopivo krilo. Poletna težina je određena na 11,34 tone. Dream Chaser će moći isporučiti 5, 5 tona tereta na ISS i vratiti do 2 tone na Zemlju. Silazak iz orbite "poput aviona" povezan je s manjim preopterećenjima, za koje se očekuje da će biti korisni za isporuku neke opreme i uzoraka u zasebnim eksperimentima.
Spacex zmaj
Iz više razloga, ideja o avionu u orbiti trenutno nije jako popularna među programerima nove svemirske tehnologije. Prikladnijim i isplativijim sada se smatra svemirska letjelica za višekratnu upotrebu "tradicionalnog" izgleda, koja se lansira u orbitu pomoću lansirnog vozila i vraća na Zemlju bez upotrebe krila. Najuspješniji razvoj ove vrste je SpaceX -ov zmaj.
Teretni brod SpaceX Dragon (misija CRS-1) u blizini ISS-a. Fotografija NASA -e
Rad na projektu Dragon započeo je 2006. godine i odvijao se u okviru programa COTS. Cilj projekta bio je stvaranje svemirske letjelice s mogućnošću više lansiranja i vraćanja. Prva verzija projekta uključivala je stvaranje transportnog broda, a u budućnosti je bilo planirano da se na njegovoj osnovi razvije modifikacija s posadom. Do danas je Dragon u "kamionskoj" verziji pokazao definitivne rezultate, dok se očekivani uspjeh brodske verzije broda s vremenom stalno mijenja.
Prvo demonstracijsko lansiranje transportnog broda Dragon održano je krajem 2010. Nakon svih potrebnih izmjena, NASA je naredila punopravno lansiranje takvog uređaja kako bi isporučila teret na Međunarodnu svemirsku stanicu. 25. maja 2012. Zmaj je uspješno pristao na ISS. U budućnosti je izvedeno nekoliko novih lansiranja s isporukom robe u orbitu. Lansiranje 3. juna 2017. postalo je najvažnija faza programa. Po prvi put u istoriji programa, popravljeni brod je ponovo porinut. U decembru je u svemir otišla još jedna svemirska letelica koja je već odletjela na ISS. Uzimajući u obzir sve testove, Dragon proizvodi su do sada obavili 15 letova.
2014. godine SpaceX je najavio obećavajuću svemirsku letjelicu s posadom Dragon V2. Tvrdilo se da će ovaj uređaj, koji je razvoj postojećeg kamiona, moći isporučiti u orbitu ili vratiti kući do sedam astronauta. Također je objavljeno da bi se u budućnosti novi brod mogao koristiti za let oko Mjeseca, uključujući i turiste na brodu.
Kao što se često događa sa SpaceX projektima, vremenski okvir Dragon V2 projekta pomaknuo se nekoliko puta. Dakle, zbog kašnjenja s navodnim prijevoznikom Falcon Heavy, datum prvih testova pomjeren je na 2018. godinu, a prvi let s posadom postupno se "odšuljao" do 2019. godine. Konačno, prije nekoliko sedmica, razvojna kompanija objavila je svoju namjeru da odustane od certifikacije novog "Zmaja" za letove s posadom. U budućnosti bi se takvi zadaci trebali rješavati pomoću BFR sistema za višekratnu upotrebu, koji još nije stvoren.
Transportna svemirska letjelica Dragon ima ukupnu dužinu od 7,2 m s promjerom od 3,66 m. Suha težina je 4,2 tone. Sposobna je isporučiti na ISS korisni teret težine 3,3 tone i vratiti do 2,5 tone tereta. Za smještaj određenog tereta predlaže se upotreba zatvorenog pretinca zapremine 11 kubičnih metara i zapremine 14 kubika bez pritiska. Nezapečaćeni odjeljak ispada tokom spuštanja i izgara u atmosferi, dok se drugi tovarni prostor vraća na Zemlju i slijeće padobranom. Kako bi ispravila orbitu, svemirska letjelica je opremljena sa 18 motora tipa Draco. Efikasnost sistema osigurava par solarnih panela.
U razvoju verzije "Zmaja" sa posadom korištene su određene jedinice baznog transportnog broda. U isto vrijeme, zapečaćeni odjeljak morao se značajno preraditi kako bi se riješili novi problemi. Promijenili su se i neki drugi elementi broda.
Lockheed martin orion
2006. NASA i Lockheed Martin dogovorili su se o izgradnji obećavajuće svemirske letjelice za višekratnu upotrebu. Projekt je dobio ime po jednom od najsjajnijih sazviježđa - Orion. Krajem desetljeća, nakon završetka dijela posla, vodstvo Sjedinjenih Država predložilo je da se odustane od ovog projekta, ali je nakon dugih sporova spašen. Rad je nastavljen i do danas je dao određene rezultate.
Perspektivni brod Orion kako ga umjetnik vidi. NASA -in crtež
U skladu s izvornim konceptom, brod Orion trebao se koristiti u različitim misijama. Uz njegovu pomoć trebalo je isporučiti robu i ljude na Međunarodnu svemirsku stanicu. Sa odgovarajućom opremom mogao bi otići na Mjesec. Također, razrađivala se mogućnost leta do jednog od asteroida ili čak do Marsa. Ipak, rješenje takvih problema pripisivano je dalekoj budućnosti.
Prema planovima iz prošle decenije, prvo testno lansiranje Oriona trebalo je da se dogodi 2013. godine. Za 2014. su planirali da počnu sa astronautima na brodu. Let na Mjesec mogao bi se izvesti do kraja decenije. Nakon toga, raspored je prilagođen. Prvi let bez posade odložen je za 2014. godinu, a lansiranje posade za 2017. godinu. Lunarne misije odložene su za dvadesete godine. Do sada su letovi s posadom odgođeni za sljedeću deceniju.
5. decembra 2014. godine održano je prvo testno lansiranje Oriona. Svemirski brod sa simulatorom korisnog tereta lansirao je u orbitu lansirno vozilo Delta IV. Nekoliko sati nakon lansiranja, vratio se na Zemlju i zapljusnuo se u određenom području. Još uvijek nisu izvedena nova lansiranja. Međutim, stručnjaci iz Lockheed Martina i NASA -e nisu sjedili. U posljednjih nekoliko godina izgrađen je niz prototipova za izvođenje određenih ispitivanja u zemaljskim uvjetima.
Prije samo nekoliko sedmica počela je izgradnja prvog Oriona za let s posadom. Njegovo lansiranje zakazano je za iduću godinu. Zadatak lansiranja svemirske letjelice u orbitu bit će povjeren obećavajućoj lansirnoj stanici System Launch System. Završetak tekućih radova pokazat će stvarne izglede za cijeli projekt.
Projektom Orion predviđena je izgradnja broda dužine oko 5 m i promjera oko 3,3 m. Karakteristična karakteristika ovog aparata je velika unutrašnja zapremina. Unatoč ugradnji potrebne opreme i instrumenata, unutar zatvorenog odjeljka ostaje nešto manje od 9 kubnih metara slobodnog prostora, pogodnog za ugradnju određenih uređaja, uključujući sjedala za posadu. Brod će moći ukrcati do šest astronauta ili određeni teret. Ukupna masa broda je 25,85 tona.
Suborbitalni sistemi
Trenutno se provodi nekoliko zanimljivih programa koji ne predviđaju lansiranje korisnog tereta u Zemljinu orbitu. Budući modeli opreme brojnih američkih kompanija moći će obavljati samo suborbitalne letove. Ova bi se tehnika trebala koristiti za neka istraživanja ili u razvoju svemirskog turizma. Novi projekti ove vrste ne razmatraju se u kontekstu razvoja punopravnog svemirskog programa, ali su ipak od određenog interesa.
Suborbitalno vozilo SpaceShipTwo pod okriljem aviona nosača White Knight Two. Fotografija Virgin Galactic / virgingalactic.com
Projekti SpaceShipOne i SpaceShipTwo iz kompanija Scale Composites i Virgin Galactic predlažu izgradnju kompleksa koji se sastoji od aviona -nosača i orbitalnog aviona. Od 2003. godine dvije vrste opreme izvršile su značajan broj probnih letova, tokom kojih su ispitane različite karakteristike dizajna i metode rada. Očekuje se da će svemirski brod tipa SpaceShipTwo moći primiti do šest putnika i podići ih na visinu od najmanje 100-150 km, tj. iznad donje granice svemira. Polijetanje i slijetanje treba izvesti s "tradicionalnog" aerodroma.
Blue Origin radi na drugoj verziji sistema suborbitalnog prostora od sredine prošle decenije. Predlaže da se takvi letovi izvode pomoću skupa lansirnih vozila i brodova, sličnih onima koji se koriste u drugim programima. Osim toga, i raketa i brod moraju biti za višekratnu upotrebu. Kompleks je dobio ime New Shepard. Od 2011. godine rakete i brodovi novog tipa redovno izvode probne letove. Već je uspjelo poslati svemirsku letjelicu na nadmorsku visinu veću od 110 km, kao i osigurati siguran povratak i letjelice i lansirnog vozila. U budućnosti bi sistem New Shepard trebao biti jedna od inovacija na području svemirskog turizma.
Budućnost za višekratnu upotrebu
Tri decenije, od ranih osamdesetih godina prošlog vijeka, sistem svemirskog transporta / kompleks šatlova bio je glavno vozilo za isporuku ljudi i robe u orbitu u NASA -inom arsenalu. Zbog moralne i fizičke zastarjelosti, kao i u vezi s nemogućnošću postizanja svih željenih rezultata, rad šatlova je prekinut. Od 2011. godine Sjedinjene Države nemaju operativne brodove za višekratnu upotrebu. Štoviše, iako nemaju vlastito vozilo s posadom, zbog čega astronauti moraju letjeti na stranoj tehnologiji.
Uprkos prestanku rada Svemirskog transportnog sistema, američka astronautika ne napušta samu ideju o svemirskim brodovima za višekratnu upotrebu. Ova tehnika je još uvijek od velikog interesa i može se koristiti u raznim misijama. U ovom trenutku NASA i brojne komercijalne organizacije razvijaju nekoliko obećavajućih svemirskih letjelica odjednom, i orbitalne avione i sisteme sa kapsulama. Trenutno su ti projekti u različitim fazama i pokazuju različite uspjehe. U vrlo bliskoj budućnosti, najkasnije početkom dvadesetih godina, većina novih razvoja dostići će fazu probnih ili punopravnih letova, što će omogućiti ponovno preispitivanje situacije i izvođenje novih zaključaka.
