رواد الفضاء في روسيا. مساحة قابلة لإعادة الاستخدام: مشاريع واعدة للمركبات الفضائية الأمريكية

في تشرين الثاني (نوفمبر) الماضي ، خلال ورشة عمل TVIW (ورشة عمل علم الفلك في تينيسي حول السفر بين النجوم) ، قدم روب سويني - قائد سرب سلاح الجو الملكي السابق ومهندس وماجستير مسؤول عن مشروع إيكاروس - تقريرًا عن العمل المنجز في مشروع في الآونة الأخيرة. أعاد سويني تحديث ذاكرة الجمهور لقصة إيكاروس: من إلهام أفكار مشروع ديدالوس ، الذي تم إبرازه في تقرير BIS (جمعية الكواكب البريطانية - أقدم منظمة داعمة أبحاث الفضاء) في عام 1978 ، حتى القرار المشترك بين BIS وشركة Tau Zero المتحمسة لاستئناف البحث في عام 2009 ، وحتى آخر الأخبار حول المشروع ، بتاريخ 2014.

كان للمشروع الأصلي لعام 1978 هدف بسيط ولكنه صعب التنفيذ - للإجابة على السؤال الذي طرحه إنريكي فيرمي: "إذا كانت هناك حياة ذكية خارج الأرض ، وكانت الرحلات بين النجوم ممكنة ، فلماذا لا يوجد دليل على حضارات غريبة أخرى ؟ ". ركز بحث Daedalus على تطوير تصميم مركبة فضائية بين النجوم باستخدام التكنولوجيا الحالية في استقراء معقول. وكانت نتائج العمل مدوية في جميع أنحاء العالم العلمي: إن إنشاء مثل هذه السفينة أمر ممكن حقًا. تم دعم التقرير الخاص بالمشروع من خلال خطة مفصلة لسفينة تستخدم الاندماج النووي الحراري للديوتيريوم-الهليوم -3 من الكريات التي تم حصادها مسبقًا. ثم خدم Daedalus كمعيار لجميع التطورات اللاحقة في السفر بين النجوم لمدة 30 عامًا.

ومع ذلك ، بعد ذلك طويل الأمدكان من الضروري إعادة النظر في الأفكار و الحلول التقنيةاعتمد في Daedalus لتقييم كيف صمدوا أمام اختبار الزمن. بالإضافة إلى ذلك ، تم إجراء اكتشافات جديدة خلال هذه الفترة ، سيؤدي تغيير التصميم وفقًا لها إلى تحسين الأداء العام للسفينة. أراد المنظمون أيضًا إثارة اهتمام جيل الشباب بعلم الفلك وبناء محطات فضائية بين النجوم. مشروع جديدسمي على اسم إيكاروس ، ابن دايدالوس ، والذي ، على الرغم من الدلالة السلبية للاسم ، يتوافق مع الكلمات الأولى في تقرير العام الثامن والسبعين:

"نأمل أن يحل هذا البديل محل التصميم المستقبلي ، على غرار إيكاروس ، والذي سيعكس أحدث الاكتشافات والابتكارات التقنية ، حتى يتمكن إيكاروس من الوصول إلى ارتفاعات لم يغزوها ديدالوس بعد. نأمل أنه بفضل تطور أفكارنا ، سيأتي اليوم الذي تلمس فيه البشرية النجوم حرفيًا ".

لذلك ، تم إنشاء إيكاروس على وجه التحديد على أنه استمرار لديدالوس. تبدو مؤشرات المشروع القديم حتى يومنا هذا واعدة للغاية ، لكنها لا تزال بحاجة إلى استكمال وتحديث:

1) استخدم ديدالوس الحزم الإلكترونية النسبية لضغط كريات الوقود ، لكن الدراسات اللاحقة أظهرت أن هذه الطريقة لم تكن قادرة على توفير الدافع اللازم. بدلاً من ذلك ، تُستخدم الحزم الأيونية في المختبرات من أجل الاندماج النووي الحراري. ومع ذلك ، فإن مثل هذا التقدير الخاطئ ، الذي كلف مجمع الانصهار الوطني 20 عامًا من التشغيل و 4 مليارات دولار ، أظهر صعوبة التعامل مع الاندماج حتى في ظل الظروف المثالية.

2) العقبة الرئيسية التي يواجهها ديدالوس هي الهليوم 3. إنه غير موجود على الأرض ، وبالتالي يجب أن يتم استخراجه من عمالقة الغاز البعيدة عن كوكبنا. هذه العملية مكلفة للغاية ومعقدة.

3) مشكلة أخرى سيتعين على إيكاروس حلها وهي تزاوج المعلومات حول التفاعلات النووية. لقد كان الافتقار إلى المعلومات هو الذي جعل من الممكن قبل 30 عامًا إجراء حسابات متفائلة جدًا لتأثير تشعيع السفينة بأكملها بأشعة جاما والنيوترونات ، والتي بدون إطلاقها والتي لا يمكن لمحرك الاندماج النووي الحراري القيام بها.

4) تم استخدام التريتيوم في كريات الوقود للاشتعال ، ولكن تم إطلاق الكثير من الحرارة من تحلل ذراته. بدون نظام تبريد مناسب ، سيصاحب اشتعال الوقود اشتعال كل شيء آخر.

5) يمكن أن يؤدي تخفيف ضغط خزانات الوقود بسبب التفريغ إلى حدوث انفجار في غرفة الاحتراق. لحل هذه المشكلة ، تمت إضافة أوزان إلى تصميم الخزان لموازنة الضغط في أجزاء مختلفة من الآلية.

6) الصعوبة الأخيرة هي صيانة السفينة. وفقًا للمشروع ، تم تجهيز السفينة بزوج من الروبوتات المشابهة لـ R2D2 ، والتي ، باستخدام خوارزميات تشخيصية ، ستحدد الضرر المحتمل وإصلاحه. تبدو مثل هذه التقنيات معقدة للغاية حتى الآن ، في عصر الكمبيوتر ، ناهيك عن السبعينيات.

لم يعد فريق التصميم الجديد مقيدًا ببناء سفينة رشيقة. لدراسة الأشياء ، يستخدم إيكاروس المجسات المحمولة على متن السفينة. هذا لا يبسط مهمة المصممين فحسب ، بل يقلل بشكل كبير من وقت دراسة أنظمة النجوم. بدلاً من الديوتيريوم-الهليوم -3 ، تعمل المركبة الفضائية الجديدة على الديوتيريوم-الديوتيريوم النقي. على الرغم من زيادة إطلاق النيوترونات ، لن يؤدي الوقود الجديد إلى زيادة كفاءة المحركات فحسب ، بل سيؤدي أيضًا إلى التخلص من الحاجة إلى استخراج الموارد من أسطح الكواكب الأخرى. يتم استخراج الديوتيريوم بنشاط من المحيطات ويستخدم في محطات الطاقة النووية التي تعمل بالماء الثقيل.

ومع ذلك ، لم تتمكن البشرية بعد من الحصول على تفاعل تحلل محكوم بإطلاق الطاقة. إن السباق الطويل الأمد للمختبرات حول العالم من أجل الاندماج النووي الطارد للحرارة يبطئ من تصميم السفينة. لذا فإن مسألة الوقود الأمثل لسفينة بين النجوم تظل مفتوحة. في محاولة لإيجاد حل ، في عام 2013 ، أقيمت منافسة داخلية بين وحدات بنك التسويات الدولية. فاز فريق WWAR Ghost من جامعة ميونيخ. يعتمد تصميمها على الاندماج النووي الحراري باستخدام الليزر ، مما يضمن تسخين الوقود بسرعة إلى درجة الحرارة المطلوبة.

على الرغم من أصالة الفكرة وبعض التحركات الهندسية ، لم يتمكن المتسابقون من حل المعضلة الرئيسية - اختيار الوقود. بالإضافة إلى ذلك ، فإن السفينة الفائزة ضخمة. إنه أكبر بـ 4-5 مرات من Daedalus ، وقد تحتاج طرق الاندماج الأخرى إلى مساحة أقل.

وفقًا لذلك ، تقرر الترويج لنوعين من المحركات: يعتمدان على الاندماج النووي الحراري وعلى أساس محرك بينيت (محرك البلازما). بالإضافة إلى ذلك ، بالتوازي مع الديوتيريوم الديوتيريوم ، يتم أيضًا النظر في الإصدار القديم مع التريتيوم-الهليوم -3. في الواقع ، يعطي الهيليوم 3 أفضل النتائج في أي نوع من أنواع الدفع ، لذلك يعمل العلماء على إيجاد طرق للحصول عليه.

يمكن تتبع علاقة مثيرة للاهتمام في أعمال جميع المشاركين في المسابقة: بعض العناصر الهيكلية (تحقيقات للبحث بيئة، وتخزين الوقود ، وأنظمة الإمداد بالطاقة الثانوية ، وما إلى ذلك) لأي سفينة دون تغيير. يمكن ذكر ما يلي بشكل لا لبس فيه:

1. ستكون السفينة ساخنة. أي طريقة لحرق أي من أنواع الوقود المعروضة تكون مصحوبة بإطلاق كمية كبيرة من الحرارة. يتطلب الديوتيريوم نظام تبريد ضخم بسبب الإطلاق المباشر للطاقة الحرارية أثناء التفاعل. سيخلق محرك البلازما المغناطيسية تيارات دوامة في المعادن المحيطة ، مما يؤدي أيضًا إلى تسخينها. توجد المشعات بالفعل على الأرض بقوة كافية لتبريد الأجسام بفعالية بدرجة حرارة أعلى من 1000 درجة مئوية ، ويبقى تكييفها مع احتياجات وظروف المركبة الفضائية.
2. ستكون السفينة هائلة. كانت إحدى المهام الرئيسية الموكلة إلى مشروع إيكاروس هي تقليل الحجم ، ولكن بمرور الوقت أصبح من الواضح أن هناك حاجة إلى مساحة كبيرة للتفاعلات النووية الحرارية. حتى أصغر خيارات التصميم الشامل تزن عشرات الآلاف من الأطنان.
3. ستكون السفينة طويلة. كان "Dedalus" مضغوطًا جدًا ، حيث تم دمج كل جزء منه مع الآخر ، مثل دمية التعشيش. في إيكاروس ، أدت محاولات تقليل التأثير الإشعاعي على السفينة إلى إطالتها (وهذا واضح في مشروع Firefly بواسطة روبرت فريلاند).

قال روب سويني إن مجموعة من جامعة دريكسيل انضمت إلى مشروع إيكاروس. يروج "القادمون الجدد" لفكرة استخدام PJMIF (نظام يعتمد على تدفق البلازما باستخدام المغناطيس ، بينما يتم تقسيم البلازما إلى طبقات ، مما يوفر ظروفًا للتفاعلات النووية). هذا المبدأ هو الأكثر فعالية حاليًا. في الواقع ، هذا هو تكافل بين طريقتين للتفاعلات النووية ، فقد دمج جميع مزايا الاندماج النووي الحراري بالقصور الذاتي والمغناطيسي ، مثل تقليل كتلة الهيكل ، وتخفيض كبير في التكلفة. مشروعهم يسمى زيوس.

تبع هذا الاجتماع TVIW ، حيث حدد سويني موعدًا مبدئيًا للانتهاء من مشروع إيكاروس في أغسطس 2015. سيتضمن التقرير النهائي إشارات إلى تعديلات على تصاميم وابتكارات Daedalus القديمة التي تم إنشاؤها بالكامل من قبل الفريق الجديد. اختتمت الندوة بمونولوج لروب سويني قال فيه: "ألغاز الكون تنتظرنا في مكان ما هناك! حان الوقت للخروج من هنا! "

استمر العمل على التصميم الأولي للمركبة الفضائية المستقبلية لأكثر من عام. وحصلت شركة Rocket and Space Corporation (RKK) Energia ، التي فازت بالمناقصة ، على 800 مليون روبل للمرحلة الأولى من التطوير ومن المقرر أن تقدم المشروع في يونيو. قدمت شركة الفضاء لقطات فيديو حصرية توضح الشكل الذي يجب أن يكون عليه الجيل القادم من المركبات الفضائية.

يتم تنفيذ العمل في مشروع السفينة الجديدة في سرية تامة ، ومخططاتها هي سر كامل لشركة RSC Energia. لم تكن تحت تصرف قناة "روسيا 24" سوى رسومات أولية. في البداية ، كان من المفترض أن تحمل المركبة الفضائية الاسم المختصر "روس". أصبح معروفًا الآن أن هذا هو أحد الأسماء العملية لمركبة الإطلاق التي تبلغ طاقتها الاستيعابية 20 طنًا. قال فيتالي لوبوتا ، رئيس شركة Energia Rocket and Space Corporation: "تم تخصيص اسم Rus لأحد مشاريع مركبات الإطلاق ، لكننا لم نخرج على متن السفينة بمثل هذه المبادرة ، لأننا الآن في التصميم الأولي والبحث عن المظهر. أو بالأحرى ، شكل السفينة الجديدة مفهوم وشكل بالفعل. نأمل أن نبدأ اختبارات الطيران بحلول عام 2015. "

في وقت سابق ، قال رئيس وكالة الفضاء الفيدرالية ، أناتولي بيرمينوف: "المصطلح محدود للغاية في الوقت الحالي - في عام 2015 ، يجب تنفيذ الرحلة الأولى في نسخة شحن ، وفي عام 2018 - مع طاقم."

حتى الآن ، اسم السفينة هو "نظام النقل المأهول الواعد" ، والمختصر بـ PPTS. كما يسميها البعض "كليبر" بالقياس مع. اعتبرت روسكوزموس أن المشروع لا يلبي المتطلبات. على سبيل المثال ، الأجنحة ليست ضرورية للمركبة الفضائية وقد تكون مشكلة عند العودة إلى الأرض. تحدث فيتالي لوبوتا عن التفاصيل الفنية تطور جديد: "نحن مجبرون على البحث عن أشكال ، ووجدناها. هذه الأشكال تذكرنا إلى حد ما بعجلة دوارة ، نصف مقطوعة - شكل مخروطي. هذه السفينة ستكون أكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية في التصنيع ، وستستخدم مواد جديدة بشكل أساسي ، سيكون خفيفًا جدًا ".

وفقًا للتطورات الأولية ، سيكون للسفينة شكل مخروط. بعد كل شيء ، المخروط هو الشكل الأمثل للمرور عبر طبقات كثيفة من الغلاف الجوي. اصطدمت مركبة الهبوط بهذه السرعة الكونية الأولى - أكثر من سبعة كيلومترات في الثانية. "المركبة الفضائية ، التي تطير في غلافنا الجوي بأول سرعة كونية ، ترتفع درجة حرارتها إلى 2-2.5 ألف درجة. لا توجد مواد ، ولا فولاذ ، ومعادن يمكنها تحمل هذا. لذلك ، نحن مجبرون على التخلي عن السطح المطور. سيكون مجموعة من أنظمة الهبوط المختلفة - أي المظلة ، النفاثة ، "أوضح فيتالي لوبوتا.

وفقًا للمبدأ نفسه تقريبًا ، اتبعت وكالة ناسا الأمريكية ، وخلقت مركبة أوريون الفضائية المستقبلية. ومن المقرر أن تكون أول رحلة لها في عام 2014. صُممت المركبة الفضائية الروسية من الجيل التالي لمدة 15 عامًا من التشغيل وما لا يقل عن 10 رحلات جوية ، ولكن لن تكون جميع أجزائها قابلة لإعادة الاستخدام. "عند دخول الغلاف الجوي ، وفي هذه الحالة الحرجة ، ستكون حجرة تجميع الأدوات غير ضرورية - سيتم إطلاقها ، وللاستخدام التالي سيكون من الضروري تثبيت واحدة جديدة. سيتم إطلاق الدرع الحراري ، والذي خذ أقصى طاقة عند الدخول إلى الغلاف الجوي. إنها مركبة عائدة ، إنها أشخاص ، إنها نظام دعم للحياة ، نظام تحكم ، نظام دفع "، حدد رئيس RSC Energia.

ومن المعروف عن سفن النظام الجديد أنها ستزن من 18 إلى 20 طنًا حسب الغرض. ستكون السفن الجديدة قادرة على وضع ما يصل إلى ستة من أفراد الطاقم في مدار أرضي منخفض وحمل ما لا يقل عن 500 كيلوغرام من البضائع. سيكونون قادرين على نقل أربعة رواد فضاء و 100 كيلوغرام من البضائع إلى مدار حول القمر. من المفترض أن النسخة غير المأهولة من PPTS ستكون قادرة على وضع ما لا يقل عن طنين من البضائع في مدار أرضي منخفض وإعادة حوالي نصف طن إلى الأرض.

تحدث فيتالي لوبوتا أيضًا عن الميزات الأخرى للنظام الذي يتم إنشاؤه: "في الواقع ، يجب أن توفر السفينة الإقلاع والالتحام السريع بمجمع الرحلات الاستكشافية للالتحام بالمحطة ، إما للطيران إلى كواكب أخرى ، أو لأداء المهام في المدار. إذا كان طويلاً هناك حاجة للرحلات الجوية ، ونحن قادرون على إرساء مقصورة منزلية.

كما ذكر رئيس Roscosmos Anatoly Perminov سابقًا ، سيتكون طاقم السفينة من أربعة إلى ستة أشخاص على الأقل. "يجب أن تطير السفينة بنجاح إلى مدار قريب من الأرض ، أي إلى محطات أخرى من نفس النوع ، إلى مجمع التجميع المستقبلي في مدار قريب من الأرض ، وأن تكون قادرة على التحليق في مدار حول القمر ، وتكون في رحلة مستقلة لمدة 30 يومًا على الأقل "- حدد ذلك.

يعد التجميع المستقبلي والمجمع التجريبي في المدار القريب من الأرض استمرارًا للبرنامج المأهول على مدى العقدين أو الثلاثة عقود القادمة. ربما حتى عندما تكون محطة الفضاء الدولية قد قضت مدتها بالفعل. روسكوزموس لديها آمال كبيرة في هذا البرنامج. تحدث أليكسي كراسنوف ، رئيس قسم البرامج المأهولة في روسكوزموس ، عن المهام المقترحة: "إمكانية تجميع مركبة فضائية صغيرة على أساس محطة الفضاء الدولية التي ستطير من مدار فضائي خارج الفضاء القريب من الأرض. حتى يتم تحديد الهدف ، لا يزال يتعين القيام بذلك ، ولكن يمكن أن يكون مدارًا حول القمر ، ويمكن أن يكون كويكبًا. لقد طار بعيدًا وعاد ".

من المحتمل أن يصبح الجهاز الجديد جزءًا من برنامج المريخ. سيتم تجميع مجمع الكواكب المستقبلي في ما يسمى بالمدار الأرضي المنخفض. يمكن أن يصل وزنه إلى 500 طن. بمجرد التجميع ، سيرتفع الهيكل تدريجياً إلى ارتفاع 200 ألف كيلومتر ، وسيستغرق ذلك عدة أشهر. سيتم تسليم طاقم بعثة المريخ في آخر لحظة قبل الإطلاق ، حتى لا يتلقى رواد الفضاء جرعة إضافية اشعاع شمسي، وبالفعل من مدار عالٍ ، يبدأ المجمع باتجاه الكوكب الأحمر.

اوريون

بعد مأساة مكوك كولومبيا ، تم تقويض سلطة برنامج مكوك الفضاء بشكل خطير ، وواجهت وكالة ناسا مهمة إنشاء مكوك مأهول جديد قابل لإعادة الاستخدام. في منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، أطلق على هذا المشروع اسم Crew Exploration Vehicle ، لكنه اكتسب لاحقًا أكثر رنانًا و اسم جميل- اوريون.

"أوريون" هي مركبة فضائية مأهولة جزئيًا قابلة لإعادة الاستخدام ، وهي في الواقع تتكرر التصميم الفنيسفن سلسلة أبولو ، ولكن لديها "حشو" أكثر مثالية ، وخاصة الإلكترونية. تم تحديث كل شيء تقريبًا - حتى المرحاض في المكوك الجديد سيكون في صورة تلك المستخدمة في محطة الفضاء الدولية.

من المفترض أن تبدأ سفن Orion بأنشطة قريبة من الأرض - بشكل أساسي ، ستشارك في توصيل رواد الفضاء إلى المحطة المدارية. ثم تبدأ المتعة: يقول ممثلو وكالة ناسا إن المكوك الجديد سيكون قادرًا على إعادة رجل إلى القمر ، ومساعدة رواد الفضاء على الهبوط على كويكب ، وحتى القيام بـ "القفزة العملاقة التالية" (القفزة العملاقة التالية هي بالفعل أحد الشعارات رسميًا المصاحب لبرنامج Orion) - للسماح للإنسان أخيرًا أن تطأ قدمه على سطح المريخ.

سيبدأ أول اختبار جاد (اختبار رحلة الاستكشاف -1) لسفينة منتهية إلى حد كبير في ديسمبر 2014 - ومع ذلك ، ستكون فقط رحلة مدارية وغير مأهولة للاختبارات الأولية. من المقرر أن تبدأ الرحلة الأولى لرواد الفضاء على أوريون في أوائل عام 2020. المهمة الأكثر جاذبية ، وبالتالي الأكثر احتمالًا (بسبب تكلفتها المنخفضة نسبيًا) لمكوك ناسا الجديد حتى الآن هي زيارة كويكب تم تسليمه سابقًا إلى مدار حول القمر.

مفهوم مكوك أوريون / © NASA

سبيس شيب تو

تعد شركة Virgin Galactic البريطانية ، التي يرأسها الملياردير ريتشارد برانسون ، واحدة من قاطرات السياحة الفضائية وستنقل قريبًا المساحة التجارية إلى مستوى جديد.

بحلول نهاية عام 2014 تقريبًا ، ستبدأ أولى عمليات إطلاق الركاب للمكوك شبه المدارية ، والتي ستتمكن مقابل 250 ألف دولار من ركوب ستة أشخاص محظوظين على ارتفاع 110 كيلومترات فوق مستوى سطح البحر. هذا أعلى بمقدار 10 كم من خط كارمان ، حدود الاتحاد الدولي للطيران بين الغلاف الجوي للأرض والفضاء الخارجي.

لا يتم استخدام الصواريخ عند إطلاق SpaceShipTwo ؛ بدلاً من ذلك ، يقوم المكوك برفع الطائرة الرئيسية ، WhiteKnightTwo ، إلى الارتفاع المطلوب ، ثم يتم إسقاط السفينة ، ويتم تشغيل المحرك الرئيسي - الصاروخي بالفعل - عليها ، وهو مصمم خصيصًا لها (RocketMotorTwo) ، مما يجعل السفينة إلى السمة العزيزة 110 كم. ثم تهبط السفينة وتعود إلى الغلاف الجوي بسرعة 4200 كم / ساعة (ويمكنها القيام بذلك بأي زاوية) ، ثم تجلس في المطار بمفردها.

عدد الأشخاص المسجلين في الرحلات الأولى لـ SpaceShipTwo يقترب من الألف. من بينهم الممثلون أشتون كوتشر وأنجلينا جولي ، وكذلك ، على سبيل المثال ، جاستن بيبر. كانت مقاعد السفر مع ليوناردو دي كابريو مغمورة بشكل عام في مزاد خيري - اتضح أن الكثيرين لم يكونوا كارهين لدفع مليون دولار مقابل مثل هذه الخدمة.

بالمناسبة ، قرار المملكة المتحدة الأخير لبناء ميناء فضاء تجاري خاص بها تم إملائه ، من بين أمور أخرى ، من خلال الحاجة إلى إنشاء بنية تحتية لشركات مثل Virgin Galactic. تدير الشركة حاليًا Spaceport America ، وتقع في ولاية أمريكيةالمكسيك جديدة.

SpaceShipTwo في رحلة فردية / © MarsScientific

فَجر

مهمة المحطة الآلية بين الكواكب Dawn ("Dawn") فريدة من نوعها: يجب على القمر الصناعي استكشاف زوج من الكواكب القزمة في حزام الكويكبات (بين المريخ والمشتري) ، ومباشرة من مدارهم. إذا سارت الأمور على ما يرام ، فسيصبح هذا الجهاز أول قمر صناعي في التاريخ يزور مداري جرمين سماويين مختلفين (لا يشملان الأرض).

طورتها وكالة ناسا وتم إطلاقها في عام 2007 ، ومزودة بمحرك أيوني تجريبي ، أكملت السيارة بالفعل مهمتها بنجاح لاستكشاف الكوكب الأولي الصخري فيستا في عام 2012. جميع البيانات التي يتلقاها القمر الصناعي هي في المجال العام.

في الوقت الحالي ، يتجه Dawn نحو كائن أكثر إثارة للاهتمام - Ceres الجليدية. يبلغ قطر هذا الكوكب الأولي (المصنف سابقًا على أنه كويكب) 950 كيلومترًا وهو قريب جدًا من الشكل الكروي. مع كتلة ثلث حزام الكويكبات بأكمله ، يمكن أن يصبح سيريس كوكبًا رسميًا (الخامس من الشمس) ، ولكن في عام 2006 ، إلى جانب بلوتو ، حصل على مكانة كوكب قزم. وفقًا للحسابات ، يمكن أن يصل عمق الوشاح الجليدي على سطحه إلى 100 كيلومتر ؛ هذا يعني انه مياه عذبةعلى سيريس أكثر من الأرض.

كلا الشكلين - كلاهما فيستا وسيريس - لهما أهمية كبيرة للعلماء. ستسمح لنا دراستهم بالتعمق في فهم العمليات التي تحدث أثناء تكوين الكواكب ، فضلاً عن العوامل التي تؤثر عليها.

من المتوقع أن يدور Dawn في مدار حول سيريس في فبراير 2015.

Dawn يقترب من مفهوم Vesta / © NASA / JPL-Caltech

آفاق جديدة

بعد ذلك بقليل ، في يوليو 2015 ، تم التخطيط لحدث رئيسي آخر يتعلق بمهمة محطة آلية أخرى بين الكواكب. في هذا الوقت تقريبًا ، ستصل مركبة الفضاء نيو هورايزونز التابعة لوكالة ناسا ، والتي تم إطلاقها في عام 2006 ، إلى مدار بلوتو ، وتتمثل مهمتها في دراسة شاملة لبلوتو وأقماره الصناعية ، بالإضافة إلى اثنين من الأجسام الموجودة في حزام كايبر (اعتمادًا على أيهما سيكون أكثر. يمكن الوصول إليها حول القمر الصناعي في عام 2015)

في الوقت الحالي ، يتمتع الجهاز بسجل مشرق - لقد وصل السرعة القصوىمقارنة بأي جهاز يتم إطلاقه من الأرض ، ويتجه نحو بلوتو بسرعة 16.26 كم / ثانية. ولتحقيق ذلك ، استفاد نيو هورايزونز من تسارع الجاذبية الذي تلقاه عندما حلّق بالقرب من كوكب المشتري.

بالمناسبة ، تم اختبار العديد من الوظائف البحثية للجهاز على كوكب المشتري وأقماره. بعد مغادرة نظام جوفيان ، انغمس الجهاز الموفر للطاقة في "سكون" لا يستيقظ منه إلا عند اقتراب بلوتو.

مفهوم نيو هورايزونز على خلفية بلوتو وقمره / © ناسا

دون كيجوت

إن مهمة المحطة الأوتوماتيكية بين الكواكب "دون كيشوت" ، التي طورتها وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، هي مهمة شهم حقًا. تتكون من مركبتين - بحث "سانشو" و "تأثير" "هيدالغو" ، سيتعين على "دون كيشوت" إثبات مرة واحدة وإلى الأبد ما إذا كان يمكن إنقاذ البشرية من سقوط وشيك لكويكب عن طريق إجبار قاتل محتمل على تغيير المسار.

من المفترض أن يصل كلا الجزأين من الجهاز إلى كويكب محدد مسبقًا يبلغ قطره حوالي 500 متر. سوف يدور "سانشو" حوله ويقوم بالبحث اللازم.

عندما يكون كل شيء جاهزًا ، سينتقل Sancho بعيدًا عن الكويكب إلى مسافة آمنة ، وسيصطدم به Hidalgo بسرعة 10 كم / ثانية. ثم سيقوم سانشو مرة أخرى بدراسة الجسم - وبشكل أكثر دقة ، ما هي العواقب التي خلفها الاصطدام: ما إذا كان مسار الكويكب قد تغير ، ومدى قوة التدمير في هيكله ، وما إلى ذلك.

من المقرر إطلاق Don Quixote في حوالي عام 2016.

مفهوم Don Quijote مع كويكب غير مسمى في الخلفية / © ESA - AOES Medialab

لونا جلوب

يتم إحياء مشاريع المركبات القمرية في روسيا ، ويتحدث المسؤولون عن صناعة الفضاء الروسية بشكل متزايد عن إنشاء مستعمرة قمرية ذات ألوان ثلاثية.

لا يزال إنشاء قاعدة فضائية على القمر بعيد المنال ، لكن مشاريع المحطات الآلية بين الكواكب لدراسة قمر صناعي للأرض ممكنة تمامًا في الوقت الحالي ، ولعدة سنوات حتى الآن كان برنامج Luna-Glob الخطوة الرئيسية في روسيا - في الواقع ، الخطوة الأولى الضرورية في طريقها إلى تسوية قمرية محتملة.

سيتكون المسبار الأوتوماتيكي بين الكواكب "Luna-Glob" بشكل أساسي من مركبة هبوط. ستهبط على سطح القمر في منطقته القطبية الجنوبية ، على الأرجح في فوهة بوغسلافسكي ، وستعمل على وضع آلية للهبوط على سطح القمر. أيضًا ، سيدرس المسبار حفر التربة القمرية لأخذ عينات من التربة وتحليلها لوجود الجليد (الماء ضروري لحياة رواد الفضاء وربما كوقود هيدروجين للصواريخ).

تم تأجيل إطلاق الجهاز عدة مرات لأسباب مختلفة ، في الوقت الحالي تسمى 2015 سنة الإطلاق.دراسة القمر وغيرها من الضرورة الأنشطة التحضيريةللهبوط المستقبلي لرواد الفضاء.

مفهوم مركبة الهبوط Luna Globe / © Rusrep

ملاحق الاحلام

يجري تطوير المكوك الصغير Dream Chaser من شركة Sierra Nevada Corporation لصالح وكالة ناسا كمركبة مأهولة يمكن الاعتماد عليها وقابلة لإعادة الاستخدام للرحلات دون المدارية والمدارية. من المفترض أن يتم استخدام Dream Chaser لإيصال رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية.

يتم إطلاق الجهاز بواسطة صاروخ أطلس 5. المكوك نفسه ، القادر على حمل 7 أشخاص ، يعمل بمحركات صاروخية هجينة. يتم الهبوط ، مثل SpaceShipTwo ، بشكل مستقل وأفقي - في ميناء الفضاء.

إلى جانب SpaceX's Dragon و Boeing's CST-100 ، يعد Dream Chaser منافسًا تجاريًا للمركبة الفضائية المأهولة الجديدة للولايات المتحدة ووكالة ناسا (تلقت جميع المشاريع الثلاثة تمويلًا حكوميًا). تجدر الإشارة إلى أن هذه الأجهزة يتم تطويرها من قبل القطاع الخاص في صناعة الفضاء الأمريكية بدعم جزئي من الدولة وتهدف إلى العمليات في الفضاء القريب من الأرض. بالنسبة للأنشطة في الفضاء الأعمق ، لدى ناسا بالفعل برنامج المركبات الفضائية المأهولة الخاص بها ، وهذا هو Orion المذكور أعلاه.

في الآونة الأخيرة (22 يوليو 2014) ، تم إجراء اختبارات Dream Chaser ، والتي أظهرت استعداد جميع الأنظمة الرئيسية للرحلات الفضائية. ومن المقرر إجراء أول رحلة تجريبية مأهولة للمكوك في عام 2016.

Concept Dream Chaser ، رست على محطة الفضاء الدولية / © NASA

إلهام المريخ

بالطبع ، يعرف الكثير من الناس مشروع Mars One - برنامج الواقع الفضائي المخطط له ، والذي يستضيفه مؤلفوه حاليًا منافسة عالميةلاختيار المتقدمين لرحلة مأهولة إلى المريخ بحلول أوائل عام 2020 وإنشاء مستوطنة بشرية دائمة هناك. ومع ذلك ، هناك مشروع آخر مماثل - إلهام المريخ.

مؤسسة Inpsiration Mars Foundation هي منظمة غير ربحية أنشأها أول سائح فضاء أمريكي ، دينيس تيتو. يقترح تيتو جمع الأموال اللازمة وإرسال شخصين على متن مركبة فضائية إلى المريخ. لا توجد خطط للهبوط أو الدخول في المدار ؛ فقط تحليق من الكوكب الأحمر والعودة إلى الأرض. مع الحظ ، ستستغرق المهمة 501 يومًا.

من المفترض أن تجتذب الأموال من كل من القطاع الخاص ومن الميزانية الأمريكية ؛ في المجموع ، مطلوب من 1 إلى 2 مليار دولار ، لم يتم تحديد التكلفة الدقيقة بعد. يُطلق على الجبار الأمريكي كجهاز يمكن أن يشارك في المهمة.

يعتقد تيتو أن الرحلة يجب أن تكتمل بالفعل في عام 2018 (المريخ في هذه اللحظة سيكون مرة أخرى أقرب ما يمكن إلى الأرض ، مما سيخلق ظروفًا مواتية للطيران بين الكواكب ؛ في المرة التاليةهذا سيحدث فقط في عام 2031).

هناك أيضًا "خطة B" في حالة عدم استعداد المهمة بحلول عام 2018: تمديد المهمة إلى 589 يومًا ، وإطلاق الجهاز في عام 2021 والتحليق ليس فقط بعد المريخ ، ولكن أيضًا تجاوز كوكب الزهرة.

مسار الرحلة المحتملة لـ Inspiration Mars / © Inpsiration Mars Foundation

جيمس ويبتلسكوب

تلسكوب فضائي يكلف أكثر من ثلاث مركبات كيوريوسيتي. تلسكوب جيمس ويب هو خليفة تلسكوب هابل المشهور عالميًا (والذي يستمر في التقدم بالعمر). لم تشارك الولايات المتحدة فقط ، بل شاركت أيضًا 16 دولة أخرى في تطوير المشروع. تلقت وكالة ناسا مساعدة كبيرة من وكالات الفضاء في أوروبا وكندا.

من المتوقع إطلاق التلسكوب الذي تبلغ قيمته 8 مليارات دولار (آخر رقم صادر عن الكونجرس) على صاروخ آريان 5 في أكتوبر 2018 ووضعه في نقطة لاغرانج بين الشمس والأرض.

تتكون المرآة الرئيسية للتلسكوب من 18 مرآة متحركة مطلية بالذهب متصلة في واحدة ، ويبلغ قطرها 6.5 متر. التلسكوب سوف "يرى" في نطاقات الأشعة تحت الحمراء البصرية والقريبة والمتوسطة. بمساعدتها ، من المفترض أن تدرس المراحل الأولى من تطور الكون وأن ترى الأجرام السماوية بعيدة جدًا عن مجرتنا ، وكذلك لتوضيح صور أكثر وضوحًا من أي وقت مضى للأجسام في النظام الشمسي.

من حيث قدراته ، لن يتفوق جيمس ويب على هابل فحسب ، بل سيتفوق أيضًا على تلسكوب فضائي مهم آخر ، وهو تلسكوب سبيتزر الفضائي.

مفهوم تلسكوب جيمس ويب / © ناسا

عصير

بين الكواكب محطة أوتوماتيكيةمن المرجح أن يغير مستكشف كوكب المشتري الجليدي من فهمنا للأجسام الصغيرة النظام الشمسي. سيذهب القمر الصناعي JUICE ، الذي طورته وكالة الفضاء الأوروبية ، إلى كوكب المشتري في عام 2022 وسيشارك في الدراسات التي طال انتظارها لبعض الأشياء الأكثر إثارة للاهتمام في النظام الشمسي - الأقمار الثلاثة الأقرب والأكبر لكوكب المشتري من مجموعة غاليلي. : يوروبا وجانيميد وكاليستو.

من المفترض أن كل من هذه الأجرام السماوية لها محيط تحت الجليد ، أي من الناحية النظرية ، شروط أصل الحياة. سوف يتعامل JUICE مع دراسة الخصائص الفيزيائية لهذه الأقمار الصناعية ، والبحث عن الجزيئات العضوية ودراسة تكوين الجليد (عن بعد ، من خلال المعدات العلمية الموجودة على متنها).

ستساعد البيانات التي حصلت عليها JUICE في تحليل أقمار المشتري كأهداف محتملة للمهام المأهولة في المستقبل. متي إطلاق ناجحفي الوقت المحدد ، ستصل المركبة إلى نظام كوكب المشتري في عام 2030.

مفهوم JUICE مع كوكب المشتري وأوروبا في الخلفية / © ESA

Dream Chaser ("Dream Runner") - مركبة مأهولة جديدة من شركة خاصةشركة سييرا نيفادا (الولايات المتحدة الأمريكية). ستنقل هذه المركبة الفضائية المأهولة القابلة لإعادة الاستخدام حمولة وطاقم يصل إلى 7 أشخاص إلى مدار أرضي منخفض. وفقًا للمشروع ، ستستخدم المركبة الفضائية الأجنحة ، وبمساعدتها ستهبط على مدرج تقليدي. يعتمد التصميم على تصميم الطائرة المدارية HL-20

© شركة سييرا نيفادا

بينما كان الأمريكيون في منتصف القرن الماضي يفكرون بحماسة في كيفية مواكبة "إمبراطورية الشر" ، كانت مليئة بالشعارات: "كومسومول - على متن طائرة" ، "فضاء مليء بالنجوم - نعم!". اليوم ، تطلق الولايات المتحدة سفن فضائية بسهولة الطائرات الورقية ، في حين تُترك لنا سفن الفضاء لركوب الأمواج في الوقت الحالي ، ربما ، مسرح البولشوي. دخلت في تفاصيل Naked Science.

قصة

خلال الحرب الباردة ، كان الفضاء أحد ساحات القتال بين الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة. كانت المواجهة الجيوسياسية للقوى العظمى هي الحافز الرئيسي في تلك السنوات لتطوير صناعة الفضاء. لقد تم تخصيص قدر هائل من الموارد لتنفيذ برامج استكشاف الفضاء. على وجه الخصوص ، أنفقت الحكومة الأمريكية حوالي خمسة وعشرين مليار دولار على تنفيذ مشروع أبولو ، الذي كان الهدف الرئيسي منه هو إنزال رجل على سطح القمر. في السبعينيات من القرن الماضي ، كان هذا المبلغ ضخمًا. البرنامج القمري لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، الذي لم يكن مقدرا له أن يتحقق ، كلف ميزانية الاتحاد السوفياتي 2.5 مليار روبل. تطوير مركبة فضائية محلية قابلة لإعادة الاستخدام"بوران" تكلف ستة عشر مليار روبل. في الوقت نفسه ، أعد القدر بوران للقيام برحلة فضائية واحدة فقط.

كان نظيره الأمريكي أكثر حظًا بكثير. قام مكوك الفضاء بإجراء مائة وخمسة وثلاثين عملية إطلاق. لكن المكوك الأمريكي لم يكن أبديًا. نفذت السفينة ، التي تم إنشاؤها بموجب البرنامج الحكومي "نظام النقل الفضائي" ، في 8 يوليو 2011 ، آخر عملية إطلاق فضائية لها ، والتي انتهت في الصباح الباكر من يوم 21 يوليو من نفس العام. أثناء تنفيذ البرنامج ، أنتج الأمريكيون ست "مكوكات" ، كان أحدها نموذجًا أوليًا لم يقم مطلقًا برحلات فضائية. تحطمت سفينتان.

الإقلاع من الأرض "أبولو 11"

© ناسا

من وجهة نظر الجدوى الاقتصادية ، بالكاد يمكن اعتبار برنامج مكوك الفضاء ناجحًا. أثبتت المركبات الفضائية التي يمكن التخلص منها أنها أكثر اقتصادا من نظيراتها التي تبدو أكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية والتي يمكن إعادة استخدامها. نعم ، وكانت سلامة الرحلات على "المكوكات" موضع شك. خلال عمليتهم ، نتيجة لحادثين ، سقط أربعة عشر رائد فضاء ضحايا. لكن سبب هذه النتائج المختلطة السفر إلى الفضاءلا تكمن السفينة الأسطورية في عيوبها التقنية ، ولكن في تعقيد مفهوم المركبة الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام.

نتيجة لذلك ، أصبحت المركبة الفضائية الروسية سويوز التي يمكن التخلص منها ، والتي تم تطويرها في الستينيات من القرن الماضي ، النوع الوحيد من المركبات التي تقوم حاليًا برحلات مأهولة إلى محطة الفضاء الدولية (ISS). تجدر الإشارة على الفور إلى أن هذا لا يشير على الإطلاق إلى تفوقهم على مكوك الفضاء. مركبة الفضاء سويوز ، وكذلك المركبات الفضائية غير المأهولة التقدم ، التي تم إنشاؤها على أساسها ، لديها عدد من أوجه القصور المفاهيمية. إنها محدودة للغاية في القدرة الاستيعابية. وكذلك الاستخدام أجهزة مماثلةيؤدي إلى تراكم الحطام المداري المتبقي بعد العملية. ستصبح الرحلات الفضائية على متن سفن من نوع سويوز قريبًا جزءًا من التاريخ. في الوقت نفسه ، اليوم لا يوجد بدائل حقيقية. غالبًا ما تظل الإمكانات الهائلة الكامنة في مفهوم السفن القابلة لإعادة الاستخدام غير قابلة للتحقيق من الناحية الفنية حتى في عصرنا.

المشروع الأول للطائرة المدارية السوفيتية القابلة لإعادة الاستخدام OS-120 "Buran" ، الذي اقترحه NPO Energia في عام 1975 والذي كان نظيرًا لمكوك الفضاء الأمريكي

© buran.ru

مركبة فضائية أمريكية جديدة

في يوليو 2011 ، أعلن الرئيس الأمريكي باراك أوباما أن مهمة إلى المريخ جديدة ، وبقدر ما يمكن للمرء أن يفترض ، الهدف الرئيسي لرواد الفضاء الأمريكيين للعقود القادمة. كان أحد البرامج التي نفذتها ناسا كجزء من استكشاف القمر والرحلة إلى المريخ هو برنامج كونستليشن الفضائي واسع النطاق.

وهو يقوم على إنشاء مركبة فضائية مأهولة جديدة "أوريون" ، ومركبات الإطلاق "أريس -1" و "أريس -5" ، بالإضافة إلى الوحدة القمرية "ألتير". على الرغم من حقيقة أن حكومة الولايات المتحدة قررت في عام 2010 تقليص برنامج Constellation ، تمكنت ناسا من مواصلة تطوير Orion. ومن المقرر إجراء أول رحلة تجريبية بدون طيار للمركبة الفضائية في عام 2014. من المفترض أنه أثناء الرحلة ، سينتقل الجهاز بعيدًا عن الأرض لمسافة ستة آلاف كيلومتر. هذا يبعد حوالي خمسة عشر مرة عن محطة الفضاء الدولية. بعد الرحلة التجريبية ، ستتوجه السفينة إلى الأرض. سيكون الجهاز الجديد قادرًا على دخول الغلاف الجوي بسرعة 32000 كم / ساعة. وبحسب هذا المؤشر ، فإن "أوريون" يتفوق على "أبولو" الأسطوري بألف ونصف كيلومتر. تهدف أول رحلة تجريبية بدون طيار لأوريون إلى إثبات إمكاناتها. يجب أن يكون اختبار السفينة خطوة مهمة نحو تنفيذ عملية الإطلاق المأهولة ، والتي من المقرر إجراؤها في عام 2021.

وفقًا لخطط ناسا ، ستعمل Delta-4 و Atlas-5 كمركبات إطلاق Orion. تقرر التخلي عن تطوير آريس. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل استكشاف الفضاء السحيق ، يقوم الأمريكيون بتصميم مركبة إطلاق ثقيلة فائقة SLS جديدة.

Orion هي مركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا وهي أقرب من الناحية المفاهيمية إلى Soyuz من مكوك الفضاء. معظم المركبات الفضائية الواعدة يمكن إعادة استخدامها جزئيًا. يفترض هذا المفهوم أنه بعد الهبوط على سطح الأرض ، يمكن إعادة استخدام كبسولة سكن المركبة الفضائية لإطلاقها في الفضاء الخارجي. وهذا يجعل من الممكن الجمع بين التطبيق العملي للمركبة الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام والفعالية من حيث التكلفة لتشغيل المركبات من نوع Soyuz أو Apollo. مثل هذا القرار هو مرحلة انتقالية. ربما ، في المستقبل البعيد ، ستصبح جميع المركبات الفضائية قابلة لإعادة الاستخدام. لذلك كان مكوك الفضاء الأمريكي ومركبة بوران السوفيتية ، إلى حد ما ، متقدمين على عصرهم.

Orion عبارة عن كبسولة متعددة الأغراض قابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا ومركبة فضائية مأهولة تابعة للولايات المتحدة ، تم تطويرها منذ منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين كجزء من برنامج Constellation

© ناسا

يبدو أن كلمتي "التطبيق العملي" و "الحكمة" هي أفضل طريقة لوصف الأمريكيين. قررت حكومة الولايات المتحدة عدم تحمل كل طموحاتها الفضائية على أكتاف أوريون وحدها. حاليًا ، تقوم العديد من الشركات الخاصة بتكليف من وكالة ناسا بتطوير مركباتها الفضائية الخاصة ، المصممة لتحل محل الأجهزة المستخدمة اليوم. تقوم بوينغ بتطوير المركبة الفضائية المأهولة CST-100 التي يمكن إعادة استخدامها جزئيًا كجزء من برنامج تطوير المركبات المأهولة التجارية (CCDev). الجهاز مصمم للقيام برحلات قصيرة إلى مدار قريب من الأرض. وستتمثل مهمتها الرئيسية في تسليم الطاقم والبضائع إلى محطة الفضاء الدولية.

يمكن أن يصل طاقم السفينة إلى سبعة أشخاص. في الوقت نفسه ، أثناء تصميم CST-100 ، تم إيلاء اهتمام خاص لراحة رواد الفضاء. المساحة المعيشية للجهاز أكثر اتساعًا من سفن الجيل السابق. من المحتمل أن يتم إطلاقه باستخدام مركبات الإطلاق Atlas أو Delta أو Falcon. في الوقت نفسه ، يعد Atlas-5 هو الأكثر خيار مناسب. سيتم تنفيذ هبوط السفينة بمساعدة المظلة والوسائد الهوائية. وفقًا لخطط Boeing ، في عام 2015 ، تنتظر CST-100 سلسلة من عمليات الإطلاق التجريبية. ستكون أول رحلتين بدون طيار. مهمتهم الرئيسية هي إطلاق الجهاز في المدار واختبار أنظمة الأمان. خلال الرحلة الثالثة ، تم التخطيط لرسو السفن المأهولة بمحطة الفضاء الدولية. إذا نجحت الاختبارات ، فسيكون CST-100 قادرًا قريبًا جدًا على استبدال المركبة الفضائية الروسية Soyuz و Progress ، والتي تقوم حصريًا برحلات مأهولة إلى محطة الفضاء الدولية.

CST-100 - مركبة فضائية للنقل مأهولة

© بوينج

وهناك سفينة خاصة أخرى ستنقل البضائع والطاقم إلى محطة الفضاء الدولية ، وهي عبارة عن جهاز طورته شركة سبيس إكس ، وهي جزء من شركة سييرا نيفادا. تم تطوير سفينة "دراجون" أحادية الكتلة التي يمكن إعادة استخدامها جزئيًا في إطار برنامج "النقل المداري التجاري" التابع لوكالة ناسا (COTS). من المخطط بناء ثلاثة تعديلات عليه: المأهولة والبضائع والمستقلة. يمكن أن يتكون طاقم المركبة الفضائية المأهولة ، كما في حالة CST-100 ، من سبعة أشخاص. في تعديل البضائع ، ستقل السفينة أربعة أشخاص و 2 طن ونصف من البضائع.

وفي المستقبل ، يريدون استخدام التنين للرحلات إلى الكوكب الأحمر. لماذا يطورون نسخة خاصة من السفينة - "التنين الأحمر". وفقًا لخطط سلطات الفضاء الأمريكية ، ستتم الرحلة بدون طيار للجهاز إلى المريخ في عام 2018 ، ومن المتوقع أن يتم تنفيذ أول رحلة تجريبية مأهولة للمركبة الفضائية الأمريكية في غضون بضع سنوات.

إحدى ميزات "التنين" هي قابليته لإعادة الاستخدام. بعد الرحلة ، سينزل جزء من أنظمة الطاقة وخزانات الوقود إلى الأرض مع كبسولة مأوى المركبة الفضائية ويمكن استخدامها مرة أخرى في الرحلات الفضائية. هذه القدرة البناءة تميز السفينة الجديدة عن معظم التطورات الواعدة. في المستقبل القريب ، سوف يكمل كل من "Dragon" و CST-100 بعضهما البعض ويعملان بمثابة "شبكة أمان". في حالة عدم تمكن أحد أنواع السفن لسبب ما من أداء المهام الموكلة إليه ، سيتولى الآخر جزءًا من عمله.

Dragon SpaceX هي مركبة فضائية خاصة للنقل (SC) تابعة لشركة SpaceX ، تم تطويرها بأمر من وكالة ناسا كجزء من برنامج النقل المداري التجاري (COTS) ، وهي مصممة لنقل الحمولات ، وفي المستقبل ، الأشخاص إلى محطة الفضاء الدولية

© سبيس إكس

تم إطلاق التنين إلى المدار لأول مرة في عام 2010. اكتملت الرحلة التجريبية بدون طيار بنجاح ، وبعد بضع سنوات ، وبالتحديد في 25 مايو 2012 ، رست الجهاز في محطة الفضاء الدولية. بحلول ذلك الوقت ، لم يكن للسفينة نظام إرساء تلقائي ، ولتنفيذها كان من الضروري استخدام مناور المحطة الفضائية.

اعتبرت هذه الرحلة أول إرساء على الإطلاق لمركبة فضائية خاصة في محطة الفضاء الدولية. دعنا نحجز على الفور: لا يمكن تسمية التنين وعدد من المركبات الفضائية الأخرى التي طورتها الشركات الخاصة بأنها خاصة بالمعنى الكامل للكلمة. على سبيل المثال ، خصصت وكالة ناسا 1.5 مليار دولار لتطوير التنين. تتلقى مشاريع خاصة أخرى أيضًا دعمًا ماليًا من وكالة ناسا. لذلك ، لا نتحدث كثيرًا عن تسويق الفضاء ، ولكن عن استراتيجية جديدة لتطوير صناعة الفضاء ، على أساس التعاون بين الدولة ورأس المال الخاص. أصبحت تقنيات الفضاء السرية ، التي كانت متاحة سابقًا للدولة فقط ، الآن ملكًا لعدد من الشركات الخاصة العاملة في مجال الملاحة الفضائية. هذا الظرف في حد ذاته حافز قوي لنمو القدرات التكنولوجية للشركات الخاصة. بالإضافة إلى ذلك ، جعل هذا النهج من الممكن الترتيب في المجال الخاص عدد كبير منالمتخصصين في صناعة الفضاء الذين سبق أن فصلتهم الدولة فيما يتعلق بإغلاق برنامج مكوك الفضاء.

عندما يتعلق الأمر ببرنامج تطوير المركبات الفضائية من قبل الشركات الخاصة ، فربما يكون المشروع الأكثر إثارة للاهتمام هو مشروع SpaceDev ، المسمى Dream Chaser. كما شارك في تطويرها اثنا عشر من شركاء الشركة وثلاث جامعات أمريكية وسبعة مراكز تابعة لوكالة ناسا.

مفهوم المركبة الفضائية المأهولة القابلة لإعادة الاستخدام Dream Chaser ، التي طورتها الشركة الأمريكية SpaceDev ، وهي قسم من شركة Sierra Nevada Corporation

© سبيسديف

هذه السفينة مختلفة تمامًا عن جميع التطورات الفضائية الواعدة الأخرى. يشبه Dream Chaser القابل لإعادة الاستخدام مكوكًا فضائيًا مصغرًا وقادرًا على الهبوط مثل طائرة عادية. ومع ذلك ، فإن المهام الرئيسية للسفينة تشبه مهام Dragon و CST-100. سيعمل الجهاز على توصيل البضائع والطاقم (حتى نفس الأشخاص السبعة) إلى مدار أرضي منخفض ، حيث سيتم إطلاقه باستخدام مركبة الإطلاق أطلس 5. هذا العام ، يجب أن تقوم السفينة بأول رحلة بدون طيار ، وبحلول عام 2015 من المقرر أن تعد نسختها المأهولة للإطلاق. تفاصيل مهمة أخرى. يتم إنشاء مشروع Dream Chaser على أساس التطوير الأمريكي في التسعينيات - الطائرة المدارية HL-20. أصبح مشروع الأخير نظيرًا للنظام المداري السوفيتي "الحلزوني". جميع الأجهزة الثلاثة لها نفس مظهر خارجيوالوظيفة المقصودة. هذا يثير سؤالا مشروعا تماما. هل كان يستحق الاتحاد السوفياتيأضعاف نظام الفضاء نصف النهائي "لولبية"؟

ما الذي نملكه؟

في عام 2000 ، بدأت RSC Energia في تصميم مجمع الفضاء متعدد الأغراض Clipper. كان من المفترض أن تُستخدم هذه المركبة الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام ، والتي تشبه ظاهريًا مكوكًا أصغر حجمًا ، في حل مجموعة متنوعة من المهام: تسليم البضائع ، وإجلاء طاقم المحطة الفضائية ، والسياحة الفضائية ، والرحلات إلى الكواكب الأخرى. كان هناك بعض الآمال للمشروع. كما هو الحال دائمًا ، تمت تغطية النوايا الحسنة بحوض نحاسي نقص في التمويل. في عام 2006 ، تم إغلاق المشروع. في الوقت نفسه ، من المفترض أن يتم استخدام التقنيات التي تم تطويرها ضمن مشروع Clipper لتصميم نظام النقل المتقدم المأهول (PPTS) ، المعروف أيضًا باسم مشروع Rus.

نسخة مجنحة من المقص في رحلة مدارية. رسم مشرف الموقع على أساس نموذج Clipper 3D

© فاديم لوكاشيفيتش

وفقًا للخبراء الروس ، فإن PPTS (بالطبع ، لا يزال هذا مجرد اسم "عملي" للمشروع) ، والذي سيصبح جيلًا جديدًا من أنظمة الفضاء المحلية القادرة على استبدال سويوز والتقدم السريع الشيخوخة. كما في حالة Clipper ، تقوم RSC Energia بتطوير المركبة الفضائية. سيكون التعديل الأساسي للمجمع هو الجيل الجديد من سفينة النقل المأهولة (PTK NK). وستكون مهمتها الرئيسية ، مرة أخرى ، هي تسليم البضائع والطاقم إلى محطة الفضاء الدولية. على المدى الطويل - تطوير تعديلات قادرة على الطيران إلى القمر وأداء مهام بحثية طويلة المدى. تعد السفينة نفسها بأن تكون قابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا. يمكن إعادة استخدام كبسولة السكن بعد الهبوط. حجرة المحرك - لا. الميزة الغريبة للسفينة هي قدرتها على الهبوط دون استخدام المظلة. سيتم استخدام نظام نفاث للفرملة والهبوط الناعم على سطح الأرض.

على عكس سويوز ، التي تقلع من منطقة بايكونور كوزمودروم في كازاخستان ، سيتم إطلاق السفن الجديدة من فوستوشني كوزمودروم الجديد ، الذي يتم بناؤه على أراضي منطقة أمور. الطاقم سيكون ستة اشخاص. السيارة المأهولة قادرة أيضًا على نقل البضائع - خمسمائة كيلوغرام. في النسخة غير المأهولة ، ستكون السفينة قادرة على توصيل المزيد من الأشياء الرائعة إلى مدار الأرض القريب - تزن طنين.

تتمثل إحدى المشكلات الرئيسية لمشروع PPTS في عدم وجود مركبات الإطلاق ذات الخصائص الضرورية. اليوم ، تم وضع الجوانب التقنية الرئيسية للمركبة الفضائية ، لكن عدم وجود مركبة الإطلاق يضع مطوريها في موقف صعب للغاية. من المفترض أن تكون مركبة الإطلاق الجديدة قريبة من الناحية التكنولوجية من Angara ، التي تم تطويرها في التسعينيات.

نموذج PPTS في معرض MAKS-2009

© sdelanounas.ru

من الغريب أن هناك مشكلة خطيرة أخرى تتمثل في الغرض من تصميم PPTS (اقرأ: الواقع الروسي). لن تكون روسيا قادرة على تحمل تكاليف تنفيذ برامج استكشاف القمر والمريخ ، على غرار تلك البرامج التي تنفذها الولايات المتحدة. حتى إذا كان تطوير المجمع الفضائي ناجحًا ، فمن المرجح أن تكون مهمته الحقيقية الوحيدة هي تسليم البضائع والطاقم إلى محطة الفضاء الدولية. لكن تم تأجيل بدء اختبارات الطيران لـ PPTS حتى عام 2018. بحلول هذا الوقت ، ستكون المركبات الأمريكية الواعدة ، على الأرجح ، قادرة بالفعل على تولي الوظائف التي تؤديها حاليًا المركبة الفضائية الروسية سويوز وبروغرس.

آفاق ضبابية

العالم الحديث محروم من رومانسية رحلات الفضاء - هذه حقيقة. بالطبع نحن لا نتحدث عن إطلاق الأقمار الصناعية والسياحة الفضائية. لا داعي للقلق بشأن هذه المجالات من رواد الفضاء. تعتبر الرحلات إلى محطة الفضاء الدولية ذات أهمية كبيرة لصناعة الفضاء ، لكن مدة المحطة الفضائية الدولية في المدار محدودة. من المقرر إغلاق المحطة في عام 2020. تعتبر المركبة الفضائية المأهولة الحديثة ، أولاً وقبل كل شيء ، جزءًا لا يتجزأ من برنامج معين. ليس من المنطقي تطوير سفينة جديدة دون وجود فكرة عن مهام تشغيلها. يتم تصميم مركبة فضائية أمريكية جديدة ليس فقط لنقل البضائع والأطقم إلى محطة الفضاء الدولية ، ولكن أيضًا للطيران إلى المريخ والقمر. ومع ذلك ، فإن هذه المهام بعيدة كل البعد عن الاهتمامات الأرضية اليومية لدرجة أنه في السنوات القادمة لا يمكننا أن نتوقع أي اختراقات مهمة في مجال الملاحة الفضائية.

كما تتذكر ، تم إطلاق المكوك الأمريكي الأخير بواسطة وكالة ناسا في عام 2011. وهكذا ، فقدت الولايات المتحدة القدرة على إيصال روادها وحمولتها إلى الفضاء الخارجي. ولكن هذا لم يدوم طويلا.

بدأ ظهور جيل جديد من المركبات الفضائية المدارية وشبه المدارية في الأفق. ندعوك لإلقاء نظرة على أكثر المركبات الفضائية الخاصة الواعدة المصممة لنقل الطاقم والبضائع.

مركبة الوشق الفضائية

XCOR Aerospace's Lynx هي طائرة فضاء شبه مدارية تتسع لشخصين. إنه مصمم للإقلاع والهبوط على مدرج مطار عادي. بالإضافة إلى الرحلات السياحية مدفوعة الأجر ، فإن هذه المركبة الفضائية مخصصة أيضًا لإجراء تجارب علمية خلال الرحلات القصيرة المدى.

بعد الانتهاء بنجاح من الاختبارات ، ستمكن المركبة الفضائية Lynx السائحين الذين دفعوا 95000 دولار من الصعود مع طيار إلى ارتفاع 100 كيلومتر فوق سطح الكرة الأرضية والاستمتاع بمناظر الأرض على الحدود بين الفضاء والغلاف الجوي ، حيث وكذلك تجربة حالة انعدام الوزن.

SpaceShipTwo هي مركبة فضائية شبه مدارية مملوكة ملكية خاصة يمكنها حمل 6 ركاب وطاقم من 2. اقصى ارتفاعمن المتوقع أن تتراوح رحلة هذه السفينة ، وفقًا لمصمم الطائرات بيرت روتان ، بين 160 و 320 كيلومترًا. سيسمح هذا بزيادة الوقت الذي يقضيه في انعدام الوزن حتى 6 دقائق. سيبلغ سعر تذكرة السفر على مركبة الفضاء SpaceShipTwo حوالي 200000 دولار أمريكي ، وتم إجراء أول رحلة تجريبية في عام 2010. سيتم تشغيلها التجاري بعد سلسلة من الاختبارات.

تأسست شركة Armadillo Aerospace ، التي طورت المركبة الفضائية للطيران دون المداري ، على يد أكبر مليونير ، جون كارماك ، وهو المؤسس المشارك للشركة التي أطلقت المركبة الشهيرة ألعاب الكمبيوتر Quake و Wolfenstein 3D و DOOM. ستتسع هذه المركبة الفضائية لراكبين. تتعاون Space Adventures مع Armadillo Aerospace لبيع تذاكر سفينة الفضاء مقابل 110.000 دولار ، وسيكون من الممكن أيضًا الطيران حول القمر مقابل 100.000.000 دولار.

تقوم شركة Bigelow Aerospace الأمريكية بتطوير مجمع فضاء مداري خاص ، ومن المقرر إطلاقه في أواخر عام 2015. هذه المحطة ليست مخصصة فقط للسياحة الفضائية ، ولكن أيضًا للبحث العلمي. وقد تم بالفعل إطلاق وحدتين نموذجيتين في عامي 2006 و 2007. يتم الاحتفاظ بتكنولوجيا التصنيع للمحطة الجديدة من Bigelow Aerospace في سرية تامة. من المعروف فقط أن سطح الوحدة يحتوي على 20 طبقة ، ويمكن للقشرة أن تتحمل درجات حرارة تتراوح من -120 إلى +120 درجة مئوية ، وهذه المحطة أيضًا قادرة على تحمل تأثير جسم كوني كبير جدًا.

بدأ مشروع طائرات ستراتولونش لإطلاق الصواريخ بالاشتراك مع المؤسس المشارك لشركة مايكروسوفت بول ألين وتقني الفضاء بيرت روتن. يصل طول جناحي هذه الطائرة الضخمة إلى 117 مترًا ، وسيصل وزنها إلى حوالي 544 طنًا. والغرض منه هو رفع صاروخ إلى الفضاء يزن 222 طنًا. الغرض الرئيسي من تصميم ستراتولونش هو نقل البضائع والأقمار الصناعية إلى الفضاء الخارجي ، ومن المخطط أيضًا إرسال رواد فضاء على هذه الطائرة. من المتوقع إطلاق أول تشغيل تشغيلي للطائرة في عام 2016.

بدأ تطوير نظام لإطلاق رواد الفضاء في مدار منخفض من قبل شركة Liberty Launch Vehicle مع Lockheed Martin و Astrium. صاروخ ليبرتي المحسّن بقياس 91 مترًا سينقل كبسولة تصل إلى 7 ركاب في المدار. ومن المقرر إطلاق أول رائد فضاء في وقت لاحق من هذا العام. إذا نجح هذا المشروع ، فيمكن تشغيل الرحلات الجوية التجارية من عام 2016.

Blue Origin هي شركة طيران خاصة مملوكة للقطاع الخاص أنشأها جيفري بيزوس ، مؤسس Amazon.com. ستكون مركبه الفضائية قادرة على حمل حوالي 7 أشخاص ، بالإضافة إلى حمولة. تقوم الشركة أيضًا بتطوير مرحلة أولى قابلة لإعادة الاستخدام لمركبة الإطلاق من أجل تقليل تكلفة الإطلاق. الرحلات التجارية المنتظمة مجدولة في 2016-2018. بالإضافة إلى ذلك ، كانت شركة Blue Origin تعمل في إنشاء مركبة فضائية New Shepard دون المدارية ، مصممة لطاقم مكون من 3 أشخاص وبضائع. تم بالفعل إجراء اختبارات طيران هذه السفينة في ولاية تكساس.

تم تقديم هذه السفينة من قبل سييرا نيفادا ، التي تلقت أكثر من 100 مليون دولار من وكالة ناسا لدعم مشاريعها. The Dream Chaser هي مركبة فضائية صغيرة قادرة على حمل 7 رواد فضاء وإيصالهم إلى مدار منخفض. يعتمد هذا المشروع على تطورات وكالة ناسا ، والتي يزيد عمرها عن 20 عامًا. من المفترض أن يكون إطلاق السفينة عموديًا ، والهبوط أفقيًا مثل المكوك. في عام 2016 ، قد تكون المركبة الفضائية Dream Chaser جاهزة للرحلات بالفعل.

تقوم شركة بوينج بتطوير المركبة الفضائية CST-100 ذات المدار المنخفض. إنه قادر على استيعاب 7 رواد فضاء. ناسا تمول بنشاط هذا المشروع. استثمرت الدولة بالفعل أكثر من 100000 دولار فيها.ستكون السفينة CST-100 قادرة على القيام بهبوط سلس في حالة الطوارئ. تم التخطيط بالفعل لبدء الرحلات الجوية غير المأهولة هذا العام ، وفي عام 2017 سيتم تنفيذ رحلة مدارية مأهولة بطاقم مكون من شخصين.

التنين هو حتى الآن مركبة الشحن الفضائية الوحيدة العاملة في العالم والقادرة على العودة إلى الأرض. تم تطويره بواسطة SpaceX بأمر من وكالة ناسا ، التي استثمرت أكثر من مليار دولار في هذا المشروع. الغرض الرئيسي من مركبة دراجون الفضائية هو تسليم الحمولات وإعادتها إلى محطة الفضاء الدولية. في المستقبل ، من المخطط تسليم الناس إلى المحطة.

شكرا لإخبار أصدقائك عنا!