Om NASA bestämmer sig för att använda en egen raket i den kommande mission till månen, det kommer att förändra hela rymdindustrin

Den Amerikanska rymdorganisationen NASA överväger att som ett alternativ till sin egen super-tung booster SLS, den utveckling som är minst det senaste decenniet, idén om att använda de kommersiella medierna att loppet är mycket viktigt att Byråns uppdrag genom att skicka rymdfarkoster «Orion» runt månen nästa år. Beslutet kan vara ödesdigert inte bara för den angivna uppdrag, men i Allmänhet kan ha en allvarlig inverkan på hur den kommer att genomföras ambitiösa utrymme uppdrag i rymden i framtiden, säger nätupplagan av The Verge.

Drivkraften för Byrån att "hålla näsan" i riktning mot kommersiella inriktning kan vara en önskan att uppfylla sitt löfte på schemat planerad lansering, säger publicering. Slutförandet av superheavy Space launch system (Space Launch System, SLS) kommer att ta Byrån mer tid än förväntat och att media inte har tid att förbereda sig för tillfället, är planerad till juni 2020 lanseringen. Samtidigt, i marknaden finns redan tillgängliga kommersiella lösningar som är klara just nu för att flyga till månen.

För NASA: s ändrade planer i alla fall vara ett svårt val. Efter alla, Myndigheten kommer att behöva välja inte bara en, utan två booster, så i detta fall, uppdrag kan lika väl göra det till en verklighet. Dessutom, du kommer att behöva utveckla nya tekniker och metoder för den som är specifika för rymdfarkoster utan vilka denna idé kan kastas direkt i papperskorgen.

Med Andra ord, processen kommer att kräva en hel del tid och ansträngning, och samtidigt inga garantier för att alla kommer att vara beredda för nästa år, ingen kan inte ge. Men om Byrån fortfarande vågar ta detta steg, då deras handlingar kommer det att kunna visa att det saknas behov av att använda super-dyra och super-stora raketer för ett framgångsrikt genomförande av långtgående utrymme uppdrag i rymden – det är enklare att förlita sig på mindre transportföretag som utför flera körningar på en gång.

Rymden bogserbåtar

Enligt nuvarande planer för kommande uppdrag, NASA vill ha den nästa år att skicka in en tre veckors resa runt månen, två rymdfarkoster: ett tomt skepp "Orion" (i framtiden kommer att användas som ett bemannat rymdskepp) och en cylindriska modul Europeiska Service-Modul med elförsörjning och livet stöd för fartyget. För att övervinna tyngdkraften, produktionen av både rymdfarkoster i omloppsbana runt jorden och skickar dem till månen kommer att behöva en hel del raketbränsle. Men kapaciteten i SLS skulle vara tillräckligt för att skicka både moduler till destinationen i en enda run.

Om NASA bestämmer sig för att använda för att leverera rymdskepp till månen", en kommersiell strategi", du kommer att behöva använda två kommersiella media och den mäktiga privata raket, är i stånd att klara problemet med en för att utlösa — helt enkelt inte. Just nu den mest kraftfulla Amerikanska kommersiella raketer från SpaceX och Delta IV Heavy från United Launch Alliance. Både media verkligen imponerande, men inte ens de är inte jämförbara med de möjligheter som kommer att ha en SLS när det äntligen dosobirat.

I detta fall en transportör kommer att användas för produktion av rymdfarkoster "Orion" och modulen Eu-Service-Modulen in i omloppsbana, där de dröja ett tag. Den andra booster kommer att användas för leverans till de "Orion" - service-modulen och space tug. En gång i omloppsbana, dragkamp, utrustade med bränsle och motorer som kommer att göra för med "Orion" och köra motorn, dra både rymdfarkost till månen.

"Detta är liknande till jordbruksmaskiner, dra en släpvagn eller speciell utrustning. Endast i detta fall talar vi om en separat modul, som är den drivsystem", — kommenterade på Gränsen Dallas Bienhoff, chef för den privata rum företag Cislunar Utrymme för Utveckling Bolaget bedriver utveckling av tekniker för uppdrag i rymden.

Konceptet av en space tug har utvecklats under det senaste århundradet. Till exempel, NASA började utforska denna idé mer på 60-70-talet som en "lovande metod för att påskynda utrymme fordon". Med hjälp av det kan ändra inställning till bemannade rymduppdrag som inte har ändrats under många årtionden.

"En av de orsaker som slutligen ledde OSS till utvecklingen av Space Launch System är att vi är vana vid att inom en kör gav den högsta möjliga nyttolast", — lägger Bienhoff, som också arbetat med teknik för utrymme bogserbåtar av Boeing company.

Men detta synsätt avsevärt komplicerar köra. Jordens gravitation är mycket stark. Slutsatsen är därför mycket tung utrustning i utrymmet kräver en hel del energi (läs – och en hel del raketbränsle). Och kör en stor mängd bränsle som krävs stora raketer. Och ju större raket, desto mer bränsle krävs för att produktionen nyttolast i omloppsbana. Det är en riktigt ond cirkel.

Konstnärlig representation av den framtida lanseringen av fordon SLS

Eftersom robotar blir mer och mer, blir dyrare och dyrare produktion köra. Och detta är ett av de största problemen i den nya SLS raketer. Bara en utveckling under det senaste decenniet, NASA har tillbringat mer än 14miljarder dollar. Transportören är fortfarande inte klar. När det händer, det förväntas att Myndigheten kommer att kunna köra den på de flesta två gånger per år eftersom kostnaden per lanseringen skulle vara ungefär $ 1 miljard. För jämförelse, lanseringen av en egen tunga booster Delta IV Heavy kostar ca 350 miljoner, och kostnaderna för lanseringen som Falcon Heavy börjar med belopp som är lägre än $ 100 miljoner. Även om du kör både media tillsammans, fortfarande kostnaden är inte ens i närheten av att vara nära lanseringen priset på SLS.

I detta avseende användning av utrymme bogserbåtar kommer också att möjliggöra för NASA för att spara en hel del pengar i framtiden. Till exempel, om Myndigheten beslutar att använda en bogserbåt för leverans av rymdfarkost till månen, då det kan vara tillbaka i omloppsbana och bara lämnade det. När du kommer att behöva det igen – bara för att tanka och återanvändas.

att Bygga i utrymme

Naturligtvis, för detta sätt att arbeta, NASA behöver för att utveckla en ny för system med dessa bogserbåtar. Som chef, Jim Breidenstein i de utfrågningar i Senaten sade att i den nuvarande formen av kapsel "Orion" är inte tekniskt kan med plats för bogserbåtar, "därför, under perioden från och med nu fram till juni 2020, NASA kommer att behöva utveckla en anslutande system med den här typen av möjlighet."

Och ändå är den teknik som kommer att behövas för att genomföra ett sådant system – är inte ny. Till exempel, den ryska rymdfarkosten "Soyuz", vilket är att leverera ny besättning till ISS, för en lång tid med ett automatiskt för systemet. Det första testet lanseringen av rymdfarkoster Crew Dragon företaget SpaceX har också visat att de har förmåga att docka med stationen i automatiskt läge med hjälp av ett system av sensorer och lasrar för en säker möte med en för-luftslussen på ISS.

"System av LIDAR och machine vision-teknik, som innebar ett fartygs Besättning Draken för en automatisk dockning med ISS – dessa tekniker och utrustning som kan hämtas och installeras på rymdfarkosten direkt i rymden" — sade Andrew rush, chef för bolaget som Gjorts I Utrymme som utvecklat en 3D-skrivare i mikrogravitation, tester som genomfördes Ombord på ISS.

Första dockning av en space fartygets Besättning företaget SpaceX Dragon med ISS, som genomfördes den 4 Mars 2019

Det finns ett annat alternativ som kommer att förenkla uppgiften för återkallande av tung rymdfarkost i omloppsbana. Åtminstone i den framtida perspektiv. Frågan som krävs för användning av stora raketer kunde lösa Församlingen delar av utrustningen direkt i rymden. I stället för att behöva skicka några skrymmande utrustning i en kör, det skulle vara lättare att producera flera utrymme lanserar mindre kapacitet (och kostnad) med flera nyttolast, och sedan sätta ihop det hela redan i omloppsbana. Samma tillvägagångssätt (åtminstone delvis) kan användas i rymdfarkoster. Dessutom NASA har haft problem bygga mycket stora rymdskepp och deras placering inuti raketen. Få minst samma space Observatory av den nya generationen", James Webb", som inte riktigt passar i booster, som skulle få henne ut i rymden. Apparaten var så stor och komplex att det kommer att starta inne PH vikas, och då i rymden inom två veckor att implementera. Och om något går fel, teleskop kan inte tjäna, att sätta stopp för projektet värde av nästan $ 10 miljarder euro, som i själva verket inte ens har tid till att börja.

Möjligheten att montera rymdfarkoster i rymden direkt, och använda teknologi för additive manufacturing, kommer det att finnas något behov i original Montering av enheter på Jorden.

"lasten på flera körningar, och sedan med hjälp av rymdteknik produktion och Montering, vi kan verkligen skapa en rymdfarkost är mer fördelaktigt ur en ekonomisk synvinkel bild" — anser rush.

Risker och utmaningar

Alla dessa förändringar kommer utan tvekan att kräva sitt pris. Och inte bara i ekonomiska termer. Automatisk dockning och Montering i rymden, enligt Bridenstine samtidigt ha för mycket risk för NASA.

"med Hjälp av ett särskilt system för en bemannad rymdfarkost i omloppsbana med möjlighet till ytterligare rörelse till månen lägger till oönskade komplexitet och risk för framtida uppdrag," — var skriven av chefen för Myndigheten i ett öppet brev till NASA-anställda.

I tillägg, start-up av utrustning i delar och ytterligare Montering i rymden bara för ett uppdrag innebär flera lanseringar, vad som kanske inte håller med vissa som ansvarar för dessa uppdrag för statliga tjänstemän. Enligt vissa experter och tjänstemän, flera lanseringar öka risken för ett fullständigt misslyckande av uppdrag – om en av de lanseringar misslyckas, att äventyra hela uppdraget som helhet.

Användning av kommersiella fordon kommer inte nödvändigtvis att lösa alla problem. För tillfället ingenjörer är att kontrollera rymdskepp på "Orion", med hjälp av en dator simulering baserad på den nuvarande utformningen av booster för SLS. För att ändra vektor i riktning mot kommersiella fordon kommer de att skjuta upp detta arbete och att starta en ny simulering med det nyakommersiella PH. Dessutom, det kommer helt ändra sekvensdiagram för flykt, som i sin tur kommer att kräva ytterligare tid för beredning. Att göra allt detta för ett år och i tid till planerad start — en omöjlig uppgift.

"När du byter flyg-plan, vilket är oundvikligt med tanke på det faktum att alla kommersiella medier är inte jämförbara med SLS, allt det arbete som utfördes innan som kommer att vara värdelös. I det här fallet, varken som lanseringen av "Orion" i juni 2020, och det kan inte finnas någon" — kommenterade anonymt till Gränsen, en av de anställda av Lockheed Martin arbetar på rymdskepp "Orion".

Att Diskutera denna artikel i vår .