Как приземляется ракета: Приземление ракеты-носителя Falcon прошло неудачно

Содержание

Приземление ракеты-носителя Falcon прошло неудачно

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, Reuters

Подпись к фото,

Запуск «Фалькона» состоялся в субботу утром

Американская частная компания SpaceX сообщила, что ракета-носитель Falcon, отправившая к МКС грузовой корабль, совершила жесткую посадку на платформу в Атлантическом океане.

Задачей Falcon было доставить грузовую капсулу Dragon на орбиту к Международной космической станции. Запуск Falcon 9 был произведен в субботу с мыса Канаверал, Флорида, в 04.47 по местному времени (09.47 GMT).

В настоящий момент капсула находится на орбите и приближается к МКС, стыковка должна состояться в понедельник.

С первой частью задачи Falcon справился. После он должен был совершить управляемое возвращение и приземлиться на платформу у берегов Флориды.

Гендиректор компании Елон Маск сообщил у себя в «Твиттере», что во время приземления разгонный двигатель сильно ударился о платформу и был поврежден.

«Почти получилось, — добавил он, — Будет над чем поработать».

Видео посадки сделать не удалось из-за плохой погоды.

Компания продолжит работать над проблемой повторного использования ракеты-носителя. Если специалисты SpaceX смогут осуществить посадку первой ступени на платформу в море, это сильно удешевит запуск ракет. Мягкая посадка будет означать, что первую ступень можно будет восстановить и использовать еще раз.

В перспективе таким же образом можно будет возвращать космические корабли за Землю.

Автор фото, PA

Подпись к фото,

«Фалькон» должен был приземлиться на платформу в Атлантическом океане

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

Это первый запуск ракет с октября, когда орбитальная грузовая платформа, принадлежащая компании-конкуренту Orbital Sciences Corporation взорвалась во время запуска.

На сегодняшний день ракеты спроектированы таким образом, что первая ступень отсоединяется в верхних слоях атмосферы, и сбрасывается оставшееся топливо. Таким образом, уменьшается вес второй ступени, которая сохраняет необходимую скорость, чтобы выйти на орбиту Земли.

Первая ступень тем временем падает на Землю и полностью разрушается. Это означает, что для нового полета нужно строить новую ракету, что очень дорого.

Компания SpaceX поставила перед собой задачу сохранить ключевые элементы первой ступени с тем, чтобы потом их использовать вновь.

Двигатель первой ступени, созданный компанией, при возвращении замедляет полет еще в воздухе, так как имеет оперение, помогающее снизить скорость, и опоры, при помощи которых совершается посадка на платформу.

До сегодняшнего момента компания проводила тренировочные посадки на платформу.

Размер платформы менее 100 м в ширину, а предыдущие эксперименты с управляемой посадкой показали, что радиус приземления может доходить до 10 км.

Тем не менее компания воодушевлена успехами, в частности тем, что первая ступень приземлилась на платформу, чего раньше у нее не получалось.

Не все так просто

Джон Логстон, почетный профессор Института космической политики Университета Джорджа Вашингтона говорит, что идея повторного использования ракет чрезвычайно заманчива.

«Если запуск ракеты станет дешевле, мы сможем позволить себе неудачи. А это значит, что при создании новых спутников и космических кораблей вам не придется тратить столько денег как раньше, чтобы быть абсолютно уверенным, что корабль выполнит свою задачу».

Доктор Адам Бейкер из Ракетной лаборатории Университета в Кингсттоне, Великобритания, говорит: «На сегодняшний момент исследование космоса представляется чрезвычайно дорогим делом. Если SpaceX сможет снизить стоимость запуска на 50%, применение космической техники станет более широким. Люди смогут использовать космос в своих целях – например, для получения солнечной энергии, запускать больше спутников, готовить большее количество астронавтов. Полеты в космос станут более частыми, и мы все сможем попробовать это. Станут возможны экспедиции на Луну, Марс, возможно, даже колонизация Марса, и мы продвинемся дальше в Солнечную систему».

Автор фото, Reuters

Подпись к фото,

Ученые уже строят планы колонизации Марса — если Falcon выполнит поставленные задачи

По мнению научного корреспондента Би-би-си Джонатана Эймоса, эти фантастические путешествия не так близки, как кажется.

Действительно, система, которую можно восстановить и использовать еще раз, расширит возможности человечества. Однако надо помнить, что двигатель первой ступени состоит из 50 тысяч деталей.

Компания SpaceX старается избежать постройки нового двигателя, сконструировав его таким образом, что его можно будет восстановить. На сегодня ее двигатель «Мерлин» способен совершить 40 пусков без какой-либо серьезной замены деталей.

Однако проблема заменяемости деталей, по мнению Райчел Валейн, сотрудника аналитической компании Euroconsult, является проблемой компании SpaceX. «У заказчика всего три требования: время, качество и цена».

Каковы бы ни были результаты экспериментов с Falcon, они вынуждают мировую космическую индустрию действовать более решительно.

В Европе сейчас идет работа над более дешевым вариантом ракеты-носителя «Ариан», который должен быть готов к 2020 году. Он, однако, не будет подлежать повторному использованию.

как это происходит. Новости. Первый канал

Новости

  • Выпуски
  • Все новости

Хотите получать уведомления от сайта «Первого канала»?

Во-первых, сам процесс расстыковки — на него уходит время. Перед отправкой на Землю закрываются переходные люки. Очень важны такие параметры, как импульс отстыковки и его направление. Они просчитываются заранее для того, чтобы корабль не столкнулся с МКС. Далее примерно два с половиной часа аппарат движется по направлению к Земле.

Затем включается тормозной двигатель, и через полчаса с помощью разрывных болтов капсула с тремя космонавтами отделяется от бытового и приборно-агрегатного отсеков, которые сгорают в плотных слоях атмосферы, а спускаемый аппарат с космонавтами внутри продолжает свое путешествие. Через 174 секунды он окажется в плотных слоях атмосферы. Вход в нее сопровождается сильнейшим торможением и нагревом. Скорость с 27 тысяч километров в час сбрасывается до 750, а температура на поверхности капсулы достигает 8 тысяч градусов. Космонавты при этом испытывают перегрузки до 4G — по ощущениям будто вес увеличивается в 4 раза. Для сравнения: пассажирский самолет при разгоне дает перегрузку в 1,5G.

Примерно в 10 км от Земли раскрывается парашют. В завершение мы видим действие двигателей мягкой посадки, которые многие принимают за клубы пыли от мощного удара о поверхность. Далее к работе подключаются наземные службы, задача которых в кратчайшие сроки добраться до капсулы и вызволить оттуда членов экипажа.

К годовщине полета первого киноэкипажа

5 октября 2021 года участники первого в истории киноэкипажа — актриса Юлия Пересильд, режиссер Клим Шипенко и космонавт Антон Шкаплеров — полетели в космос.

Антон Шкаплеров. Герой, космонавт и киноактер. Доброе утро. Фрагмент

В студии — герой России, космонавт-испытатель Антон Шкаплеров, участник съемок фильма «Вызов». Он рассказывает о том, как проходил полет, как шла работа над фильмом и о том, чем ему больше всего запомнилась киноэкспедиция.

Первый, космический! Доброе утро. Фрагмент

Завершились съемки «Вызова» — первого фильма в истории, снятого в космосе. Финальные сцены снимали на Байконуре — там же, где все начиналось год назад. Тогда на наших глазах Антон Шкаплеров, Юлия Пересильд и Клим Шипенко превратили МКС в съемочную площадку.

«Вызов»: первый киноэкипаж. Доброе утро. Фрагмент

«Вызов» — не просто кино. Это новая страница в истории освоения космоса — так высоко еще никто не забирался! Теперь ждем самую космическую премьеру в кинотеатрах!

Съемки второго блока фильма «Вызов» с участием Юлии Пересильд и Милоша Биковича проходят в Москве

В Москве и Московской области стартовала наземная часть съемок фильма «Вызов» — масштабного совместного проекта Госкорпорации «Роскосмос», Первого канала, студии Yellow, Black and White и онлайн-кинотеатра START. Дистрибутор картины — кинокомпания «Централ Партнершип» (входит в «Газпром-Медиа»).

Новые детали о съемках первого в истории художественного фильма на орбите рассказали космонавты Антон Шкаплеров и Петр Дубров

Они в конце марта вернулись на Землю. Признаются: это была незабываемая миссия. Оба стали участниками грандиозного научно-просветительского проекта «Вызов», который совместно реализуют Роскосмос и Первый канал.

Космонавты Антон Шкаплеров и Петр Дубров рассказали о том, как проходили на МКС съемки фильма «Вызов»

Чтобы первая космическая миссия состоялась, была проделана колоссальная работа. 5 октября на МКС отправились космонавт Антон Шкаплеров, актриса Юлия Пересильд и режиссер Клим Шипенко.

Проект «Вызов»: реакция международных СМИ

За проектом «Вызов» следили не только в нашей стране — событие попало в заголовки международных новостей и стало одной из главных информационных тем в мире.

«Вызов. Первые в космосе». Вся история киноэкипажа — от и до. Доброе утро. Фрагмент

Вспомним испытания, которые прошли актриса Юлия Пересильд и режиссер Клим Шипенко, чтобы стать первыми в космосе. Не пропустите выпуск реалити «Вызов. Первые в космосе».

МКС: как живется на орбите? Доброе утро. Фрагмент

Первый киноэкипаж вернулся из полета две недели назад. Как проходила подготовка, к чему сложнее всего было привыкнуть на станции и как там все устроено? Смотрите в четверг, 4 ноября на Первом канале — «Вызов. Первые в космосе»!

Показать еще

ТехнологииКосмос

Читайте также:

Российский военный спутник выведен на орбиту

Корабль «Прогресс МС-21» с оборудованием и новогодними подарками пристыковался к МКС

Грузовой корабль «Прогресс» успешно пристыковался к МКС

Космический грузовик «Прогресс» доставит на МКС топливо, продукты и оборудование для научных экспериментов

Ракета-носитель «Союз» успешно вывела на орбиту грузовой корабль «Прогресс -МС 21»

Ракета-носитель «Союз» вывела на орбиту спутник, который положил начало новой космической группировке

С космодрома Восточный стартовала ракета-носитель «Союз» с первым спутником группировки «Сфера»

На орбиту выведены еще два российских военных спутника

Ракета-носитель «Союз 2.

1в» успешно доставила новейшие военные спутники с космодрома «Плесецк»

Ракетоноситель «Союз 2.1в» вывела на орбиту еще два военных спутника

Орбитальную группировку космических объектов пополнил новый российский военный спутник

Ракета-носитель «Ангара» доставила на орбиту новый спутник Минобороны

С космодрома Плесецк ракета «Союз-2.1б» вывела на орбиту навигационный спутник «Глонасс» третьего поколения

Юбилей у предприятия «Звезда», которое выпускает произведения технического искусства

70 лет исполняется заводу «Звезда», где производят скафандры для летчиков и космонавтов

Как ракеты возвращаются на Землю? Удивительная технология, вовлеченная

Океан — кладбище ракет. Обломки тысяч сгоревших ракет, спутников и шаттлов усеивают дно океана. Повторное использование ракет означает меньше отходов, меньшую стоимость и возможность вернуться из пункта назначения намного проще.

Видеть, как космический корабль приземляется и снова легко взлетает, — это то, что мы видели тысячу раз в кино. Теперь мы видим это и в реальной жизни. С момента начала попыток в 2015 году SpaceX успешно запустила и посадила более 50 ракет.0003

Итак, как ракеты могут приземляться на Землю? В этой статье будет рассказано о невероятных технологиях, лежащих в основе многоразовых ракет.

Проблемы посадки ракет

Unsplash — указание авторства не требуется

Есть несколько проблем с посадочными ракетами, даже если они только частично многоразовые.

  • Топливо : Чтобы покинуть атмосферу Земли, ракета должна развить невероятную скорость 17 500 миль в час, также известную как скорость убегания. Для этого требуется колоссальное количество топлива. Топливом обычно служит невероятно дорогой жидкий кислород. Чтобы успешно посадить ракету, нужно запастись топливом.
  • Тепловая защита : Для истинного повторного использования вся ракета должна быть оснащена тепловой защитой, которую обычно оставляют только для той части, которая будет падать обратно на Землю. Это предотвращает повреждение или разрушение частей ракеты при входе в атмосферу Земли. Это также верно для ракет, нацеленных на Марс.
  • Шасси : Для ракеты также требуется шасси. Его нужно сделать как можно легче, но при этом сохранить прочность, необходимую для поддержки массивной ракеты (Falcon 9)., одна из ракет SpaceX, весит 550 тонн).
  • Вес : Чем тяжелее космический корабль, тем больше топлива требуется и тем труднее будет вход в атмосферу. Пустые топливные баки увеличивают сопротивление и вес ракеты, поэтому топливные баки обычно сбрасывают и дают сгореть в атмосфере. Кроме того, тепловая защита и шасси значительно добавят вес.

Как мы уже упоминали, SpaceX уже много раз удавалось совершить этот невероятный подвиг. Так что же за удивительная технология стоит за многоразовыми ракетами?

3D-печать

Unsplash — указание авторства не требуется

3D-печать произвела революцию в промышленности по всему миру, не в последнюю очередь в технологиях, лежащих в основе ракет. На самом деле, некоторые ракеты теперь почти полностью напечатаны на 3D-принтере.

Одним из преимуществ 3D-печати является то, что инженеры могут производить меньше деталей в целом. Печатные детали могут быть гораздо более сложными и не требуют дорогих и уникальных производственных инструментов для каждой детали. Это снижает стоимость строительства ракет и повышает эффективность производственного процесса.

Топливные баки с 3D-печатью

означают, что вам не нужны швы в металле — типичное слабое место, которое может вызвать проблемы в ракетах. Еще одним важным преимуществом 3D-печати является возможность изготовления оптических деталей из легких материалов, что снижает общий вес ракет.

Ретродвижение и наведение

Чтобы ракета приземлилась, обратная тяга должна быть больше, чем вес ракеты. Он также должен быть векторным, что означает, что тяга является направленной и может использоваться для стабилизации спуска ракеты.

Для стабилизации ракеты задним ходом требуется очень точная информация о положении, высоте и угле наклона ракеты. Для этого требуются высокотехнологичные системы, обеспечивающие точные измерения в режиме реального времени с прямой обратной связью с двигателями. Они называются системами управления реакцией (RCS).

Системы управления реакцией

RCS обеспечивает небольшую тягу в нескольких направлениях для управления высотой и вращением ракеты. Примите во внимание тот факт, что вращение может включать в себя крен, тангаж и рыскание, и что RCS должна будет предотвращать все это одновременно, а также контролировать спуск ракеты.

RCS использует несколько двигателей, оптимально расположенных вокруг ракеты. Основная проблема с подруливающими устройствами заключается в обеспечении экономии топлива.

Одним из примеров является ракетная система Merlin компании SpaceX. Это комплект из 10 отдельных двигателей, управляемых системой управления с тройным резервированием. Каждый из 10 движков имеет блок обработки, и каждый блок обработки использует три компьютера, которые постоянно контролируют друг друга, чтобы резко снизить вероятность ошибок.

В двигателе «Мерлин» в качестве топлива используется РП-1 (керосин высокой очистки) и жидкий кислород. Самая последняя версия двигателя может дросселировать (контролируя, сколько энергии он использует) до 39% от его максимальной тяги, что необходимо для управления на высоком уровне при посадке ракеты.

Решетчатые плавники

VargaA/Wikimedia Commons

Решетчатые стабилизаторы

используются для направления многоразовых ракет, таких как Falcon 9, к месту посадки. Изобретенные в 50-х годах решетчатые стабилизаторы использовались в нескольких ракетах.

Решетчатые плавники имеют вид картофелемялки, которые торчат под перпендикулярным углом из ракеты. Их используют, потому что они обеспечивают высокий уровень управления полетом ракеты на гиперзвуковых и сверхзвуковых скоростях. Напротив, традиционные крылья вызывают ударные волны и увеличивают сопротивление на этих гораздо более высоких скоростях.

Поскольку решетчатые стабилизаторы позволяют воздушному потоку проходить через сам стабилизатор, он имеет гораздо меньшее сопротивление, в то время как ракету можно вращать или стабилизировать, вращая или наклоняя стабилизатор, как крыло, но более эффективно.

Еще одна причина, по которой используются штрафы сетки, заключается в том, что с многоразовыми ракетами они технически летят назад, когда приземляются. Это означает, что передняя и задняя части ракеты должны быть очень похожи, чтобы ими можно было управлять в любом направлении.

Шасси

Очевидно, что многоразовой ракете понадобится какое-то шасси. Они должны быть достаточно легкими, чтобы резко не увеличивать количество топлива, необходимого для полета и входа в атмосферу, но при этом достаточно прочными, чтобы выдержать вес ракеты.

В настоящее время ракеты SpaceX используют 4 посадочные опоры, которые складываются в корпус ракеты во время полета. Затем они раскладываются под действием силы тяжести перед приземлением.

Но Илон Маск заявил в январе 2021 года, что для самой большой ракеты SpaceX, сверхтяжелой ракеты-носителя, они будут стремиться «поймать» ракету с помощью рычага стартовой башни. Это уменьшит вес ракеты, потому что ей больше не нужны посадочные опоры.

Посадка в пусковую башню также означает, что ракету не нужно будет перевозить для повторного использования. Вместо этого его просто нужно будет переоборудовать и заправить топливом там, где он есть.

Это еще не все

Ракеты

летали в космос десятилетиями, но для их безопасного возвращения на Землю для повторного использования потребовалось множество технологических прорывов.

Мы не смогли рассказать обо всех удивительных технологиях, используемых в ракетах, которые могут возвращаться на Землю, но мы надеемся, что вы узнали что-то новое из этой статьи! Технологии космических полетов быстро развиваются, и интересно подумать о том, что может стать возможным через несколько коротких лет.

Как посадить космический корабль | Журнал Air & Space

Приведенное выше футуристическое искусство не станет реальностью для коммерческих миссий экипажа. Из-за нехватки времени и денег SpaceX отказалась от реактивной посадки своего Crew Dragon.

Независимо от того, для какой миссии отправляются астронавты, инженеры, отправляющие их, должны решить две основные проблемы: как отправить космических путешественников с Земли (на орбиту или на пути к Луне или Марсу) и как их доставить назад снова. Обладая многолетним опытом доставки полезной нагрузки в космос, мировые космические державы единодушно остановились на химических ракетах как на лучшем способе запуска космонавтов. Инженеры до сих пор обсуждают вопрос: как лучше всего их посадить?

Компаниям Boeing и SpaceX, которые в рамках Программы коммерческих экипажей НАСА планируют отправить астронавтов на Международную космическую станцию ​​в следующем году, было предложено решить две основные проблемы космических полетов: изобретательность, экономичность и передовые технологии для космических полетов. вызовы впереди. Тем не менее, один из наиболее заметных элементов их космического корабля, разработанного в частном порядке, восходит к прошлому веку: они имеют форму капсул, рассчитанных на их тупые формы с высоким сопротивлением и пару парашютов, чтобы замедлить их с орбитальной скорости 17 000. миль в час до скорости, при которой пассажиры могут выжить при столкновении с поверхностью Земли.

Космический шаттл должен был положить конец всему этому, когда он совершил свой первый полет в 1981 году, обеспечивая комфорт, подобный авиалайнеру, во время мягкого приземления на взлетно-посадочную полосу. И создавая космический транспорт следующего поколения, SpaceX поначалу действительно пыталась опереться на будущее. Илон Маск и его команда настаивали на создании посадочного модуля нового типа, в котором вместо парашютов использовались реактивные двигатели для замедления корабля и выдвижные опоры для балансировки при приземлении — так называемая пропульсивная посадка. «Именно так должен приземлиться космический корабль 21-го века, — хвастался Маск в 2014 году, — в любой точке Земли с точностью вертолета». SpaceX в значительной степени преуспела в посадке своих ракет для доставки полезной нагрузки — Falcon 9.первая ступень регулярно и впечатляюще приземляется вертикально на океанскую баржу или обратно на мыс Канаверал. Но такие скачки вперед с живыми астронавтами требуют времени и денег, которые НАСА не хотело выделять на миссию, ключевым преимуществом которой была экономия. По крайней мере, так догадываются наблюдатели за космосом по лаконичному отказу Маска от захода на посадку в 2017 году. Так парашюты снова вылезли наружу.

Приводнение астронавтов НАСА за полвека приобрело ностальгический, если не мифический оттенок. Но они были волосатые дела в реальной жизни. Гас Гриссом чуть не утонул после второго полета «Меркурия» в 1961 — известный инцидент, ставший еще более известным из-за его неточного изображения в фильме 1983 года The Right Stuff . В следующем году Скотт Карпентер приземлился на 250 миль от курса и провел три часа на спасательном плоту, прежде чем его спас корабль USS Intrepid .

Приключения с приводнением продолжились после полетов на Луну даже после более чем десятилетия стремительного технического прогресса. Экипажи как в миссии Skylab 4 1974 года, так и в испытательном проекте «Аполлон-Союз» год спустя на некоторое время оказались лицом вниз в океане, поскольку сильные волны зацепили их парашюты и перевернули десантный корабль. Проблемы «Аполлона-Союза» усугублялись утечкой выхлопных газов двигателя в кабину, что требовало от астронавтов захвата кислородных масок, до которых было труднее добраться, когда они находились вверх ногами. Член экипажа Вэнс Брэнд потерял сознание во время схватки, и одному из его членов экипажа пришлось надеть вместо него маску. В обоих случаях надувные «стабилизирующие сферы» снаружи капсулы сработали по плану. Корабли вернулись на поверхность, и астронавты вышли относительно невредимыми.

Конечно, есть альтернатива посадке в море: посадка на землю, которой советская, а затем и российская космонавтика занимается с самого начала. Космический корабль «Союз», впервые запущенный в 1967 году и до сих пор работающий, с глухим стуком возвращается на Землю в бескрайних плоских степях Казахстана. Это не самый комфортный опыт, сообщают бывшие пассажиры. «Это похоже на серию взрывов, за которыми последовала автокатастрофа, — говорит Майкл Лопес-Алегрия, бывший астронавт НАСА, вернувшийся с Международной космической станции на корабле «Союз» в 2007 году. — После семи месяцев в космосе это не чувствую себя отлично.»

В 1976 году «Союз» чуть не погиб, когда спускаемый аппарат сбился с курса и приземлился на частично замерзшее озеро — в пяти милях от берега, ночью, посреди снежной бури. Спасатели, добравшиеся до полузатопленного корабля спустя девять часов, два часа не открывали люк, так как считали, что космонавты замерзли насмерть. Выносливые Советы выжили, хотя больше никогда не летали.

Когда капсула не попадает в цель на суше, астронавтам не остается часами раскачиваться вверх и вниз по волнам. Но они могут остыть. Здесь спасательная команда корабля «Союз» встречает экипаж в метель в казахстанский день.

«Союз» запускает тормозные двигатели непосредственно перед столкновением. Вскоре американские капсулы будут делать и то, и другое.

Ах, старые добрые времена, когда американские астронавты приземлялись в океане, а российские — на суше. На снимке: капсула Аполлона без экипажа в 19 г.68

Тем не менее, Лопес-Алегрия предпочла бы вернуться из космоса на твердую землю, если бы у нее был выбор. «Приземление на воду похоже на гигантский шлепок на животе, поэтому я не уверен, что удар намного меньше», — говорит он. «И после этого я думаю, что был бы счастливее на суше, чем качаться в океане». Кен Бауэрсокс, еще один ветеран посадки кораблей «Союз», также считает, что суша безопаснее воды. «На суше вы можете немного жестко приземлиться и все равно выползти из машины», — отмечает он. «Если с водой что-то пойдет не так, это может стать захватывающим довольно быстро». Описать вход в атмосферу «Союза» Бауэрсокс в 2003 году как «немного грубую посадку» было бы преуменьшением. Капсула совершила баллистическую посадку, которая унесла ее за сотни миль от цели. Но «мы просто ждали несколько часов», — вспоминает он. «На воде было бы намного менее комфортно». Что касается удара, Бауэрсокс сравнивает его с посадкой на авианосец, которую он практиковал в качестве пилота ВМФ. «Это привлекает ваше внимание, но это не хуже, чем карнавальная прогулка», — говорит он.

НАСА изучало посадку на землю в разные периоды до появления шаттлов, но отклонило его по нескольким причинам. В то время агентство пришло к выводу, что Соединенным Штатам не хватает достаточно обширной, пустой, плоской территории в прилегающих штатах. По крайней мере, по сравнению с открытым, нерасчлененным пространством Казахской равнины не могла конкурировать даже Юго-Западная пустыня с ее каньонами, плоскогорьями, отдаленными городами и резервациями. Наведение при спуске было недостаточно точным и надежным. Что у страны действительно было, так это огромное количество открытой воды: обильный доступ к двум океанам, прибрежная стартовая площадка и существующая морская инфраструктура для подъема астронавтов из воды.

Другим важным фактором в этих наземных исследованиях был вес космического корабля. Приземление на воду может закончиться резким прыжком, но жидкость все же немного поддастся; возвращение на землю требует некоторых дополнительных функций, чтобы компенсировать жесткую остановку, например ретро-ракеты, которые «Союз» запускает, когда он находится в нескольких футах от земли, для окончательного торможения за секунды до удара. Однако это оборудование делает аппарат более тяжелым, и в начале 1960-х мозговой трест НАСА, испытывавший нехватку времени, не думал, что сможет доставить весь этот вес на Луну (см. врезку).

Но технологии совершенствуются, а цели меняются. Поэтому компания Boeing вновь обратилась к вопросу посадки на землю, когда приступила к проектированию своего коммерческого транспортного средства для экипажа Starliner примерно в 2010 году. «Возвращение на сушу имеет преимущество перед морем, заключающееся в немедленном доступе к экипажу и всему грузу на борту», ​​— говорит Майкл Маккарли. профессиональный сотрудник Boeing, который работал на шаттле во время его последнего полета, прежде чем перейти к проекту Starliner в качестве ведущего инженера по входу в атмосферу. Но вес такой капсулы по-прежнему остается проблемой — или, как называет это Маккарли, «проблемой массы».

Союз, возможно, решил свою массовую задачу в год, когда Битлз записали Sgt. Pepper , но российский корабль может вместить только трех астронавтов — половину экипажа космической станции. Одним из ключей к расширенному наземному транспортному средству с семью пассажирами была замена этих ретро-ракет подушками безопасности. Starliner будет опираться на шесть из них (седьмой, в центре, разворачивается только для аварийной посадки на воду). Они накачаны азотом и кислородом, как в автомобилях, но сконструированы как велосипедные шины с отдельными внутренними и внешними слоями. Внешний мешок имеет вентиляционные отверстия, которые сбрасывают давление при приземлении, в то время как внутренняя трубка остается прочной. С надеждой.

Система подушек безопасности не только легче, чем ракеты «Союз», она должна быть легче для тел, уже истощенных за полгода пребывания в космосе, говорит Маккарли. Кен Бауэрсокс — один из энтузиастов. «Если вы посмотрите на каскадеров, которые прыгают со зданий и приземляются на подушки безопасности, это должно быть довольно разумное приземление», — комментирует он.

Еще есть личный проект Маккарли: сиденье. Так или иначе, космическая капсула, возвращающаяся на Землю на парашютах, замедляется в атмосфере со скоростью около 4 g перед внезапной остановкой, говорит Лопес-Алегрия, которая до сих пор входит в консультативный совет НАСА по исследованию человека. Это сравнимо с приемлемыми 1,5 G для космического челнока, способного планировать и приземляться. Но воздействие на тела космонавтов буквально зависит от того, где и как они сидят. Или врать на самом деле, так как позвоночник человека и другие жизненно важные органы не рассчитаны на поглощение 4G в вертикальном положении. Пассажиры «Союза» уже приземляются полулежа, с индивидуально разработанным вкладышем сиденья. Но Маккарли был полон решимости улучшить это с помощью современной эргономики. Он начал с кучи фанеры в своем гараже.

«Общая концепция сиденья не изменилась по сравнению с моделью из фанеры, но мы добавили несколько более совершенных материалов», — говорит Маккарли. Компания также добавила технологию 3D-печати, чтобы сформировать индивидуальное сиденье для каждого пассажира Starliner. Учитывая доступное компактное пространство, это потребовало интенсивного изучения типов человеческого тела.

Маккарли, коренастый рост 6 футов 1 дюйм, и системный инженер Starliner Мелани Вебер, которой немного меньше пяти футов, смоделировали себя с учетом внешних ограничений допустимого размера. Копаясь глубже в нюансах, инженеры постарались учесть целый ряд типов телосложения, которым они дали ласкательные прозвища, такие как Орангутанг («длинные руки, которые практически достают до капсулы», — поясняет Маккарли) или Тираннозавр (широкий торс с короткими руками). крайности, команда сможет лучше адаптировать каждое сиденье, используя сканирование тела космонавта.0003

Команда Боинга также хотела улучшить парашюты времен Союза. По причинам, ныне утраченным для научной истории холодной войны, ряд парашютов российского корабля — пилотный, тормозной и, наконец, главный парашют — раскрывается с одной стороны капсулы, после чего происходит пиротехнический выпуск такелажа, который заставляет капсула, чтобы висеть прямо вниз. Лопес-Алегрия описывает результат как «довольно резкое движение из стороны в сторону, как в «Дикой езде» мистера Тоада». Boeing обещает сгладить процесс с помощью двух тормозных желобов для симметрии, за которыми следуют три основных желоба для дополнительной устойчивости, не говоря уже об избыточности.

Что касается места, где приземлится капсула, команда Starliner уверена в своей точной посадке, чем первые инженеры НАСА. У компании есть список из пяти площадок на Западе — две на ракетном полигоне Уайт-Сэндс в Нью-Мексико, испытательный полигон Дагвей в Юте, авиабаза Эдвардс в Калифорнии и Уилкокс-Плайя в Аризоне — из которых они выберут основную. и резервные места незадолго до окончания каждой миссии. Наземные бригады прочесывали давно забытые телефонные столбы и другие препятствия и проводили обширные экологические и культурные исследования, чтобы обеспечить как безопасность астронавтов, так и целостность земли. Например, испытательный полигон Дагуэй был создан армией во время Второй мировой войны для испытаний химического и биологического оружия, а также является археологической сокровищницей артефактов коренных американцев, возраст которых составляет 13 000 лет.

В Неваде Boeing тестирует систему посадки на своей капсуле Starliner.

Вместо тяжелых тормозных двигателей «Союза» компания Boeing разработала шесть легких подушек безопасности для Starliner (которые проходят испытания в Исследовательском центре Лэнгли), которые должны обеспечить несколько более комфортный отскок при падении обратно на Землю.

Когда астронавты Starliner — Эрик Боу (сидит слева), Крис Фергюсон (сидит справа) и Николь Манн — вернутся на Землю после первой миссии с экипажем в следующем году, каждый из них будет сидеть в креслах, полностью изготовленных на заказ из их тела. сканирует.

* * *

Пока инженеры Боинга усиленно думали о земных деталях спуска их капсулы на твердую землю, SpaceX начала свою работу с мечты о Марсе. В январе 2011 года компания опубликовала футуристическое 15-секундное видео, на котором аккуратный трапециевидный космический корабль совершает неторопливую вертикальную посадку без парашюта, поддерживаемый пламенем, вырывающимся из четырех углов его основания под углом примерно 30 градусов. Илон Маск в закадровом голосе описывает это как «посадку с использованием реактивной тяги, что-то вроде того, как Eagle приземлился на Луну с «Аполлона-11»». Это выглядело очень круто.

Но эти стреляющие пламенем двигатели SuperDraco, как впоследствии назвал их Маск, были нацелены не только на то, чтобы спустить 14 000-фунтовую капсулу Crew Dragon на вертолетную площадку в любой точке Земли. SpaceX настаивала на том, что они могут безопасно доставить корабль аналогичной массы на поверхность Марса, где атмосфера слишком тонкая, чтобы посадить что-либо такого веса на парашюте. На сегодняшний день самым тяжелым объектом, сброшенным туда, был марсоход НАСА Curiosity, масса которого составляла примерно одну седьмую часть этой массы, и, конечно же, никаких хрупких людей-пассажиров.

SpaceX представила прототип Crew Dragon в 2014 году, возлагая большие надежды на его перспективы на двух планетах. В 2016 году он опубликовал видео тестовой модели, уверенно парящей в нескольких ярдах над платформой в Техасе. Затем Маск отменил это. Хотя технически Crew Dragon по-прежнему был способен приземляться с реактивным двигателем, он сказал на конференции по исследованиям и разработкам космической станции в июле 2017 года, что потребуется «огромное количество усилий, чтобы квалифицировать это с точки зрения безопасности». Кроме того, с тех пор он угадал «гораздо лучший подход» к посадке на Марс, детали которого он держит в тайне. Капсула по-прежнему оснащена двигателями SuperDraco, но использовать их можно только в случае прерывания запуска. (См. «Прервать!», октябрь/ноябрь 2018 г.) Обычная посадка экипажа Crew Dragon, похоже, суждено стать сноской в ​​истории исследований, хотя SpaceX продолжает работать над технологией для других своих транспортных средств, включая BFR следующего поколения. ракета — еще не испытанный космический автобус, который обещает доставить до 100 пассажиров на Луну или дальше. В сентябре было объявлено о первом платном покупателе этой поездки, японском миллиардере Юсаку Маэдзаве.

К счастью, у компании был проверенный План Б по доставке экипажа на космическую станцию. Пока SpaceX возилась с футуристической системой корабля с экипажем, когда этот журнал был отправлен в печать, ее грузовой корабль спокойно совершил 15 успешных полетов на космическую станцию ​​и обратно, капсула приводнилась без происшествий. К настоящему времени компании удалось повторно использовать четыре капсулы, несмотря на погружение в соленую воду.

Crew Dragon примерно на 50 процентов тяжелее грузовой модели, поэтому SpaceX компенсирует дополнительную массу системой из четырех парашютов, которые раскрываются симметрично над кораблем, обеспечивая большее сопротивление, чем классический треугольник, разворачивающийся над возвращающимся 19Капсулы 60-х годов. Заявление компании подразумевает больше, чем Boeing Starliner: «Парашютная система Crew Dragon является наиболее эффективной из когда-либо разработанных систем с точки зрения плотности упаковки и аэродинамической тормозной способности».

Еще более заметным отличием от прошлых дней будет скромная флотилия, которую SpaceX развертывает для спасения астронавтов Dragon в море. Опубликованные планы предусматривают использование одного 164-футового корабля, GO Searcher , с поддержкой нескольких надувных лодок, которые могут маневрировать ближе к приводненной капсуле. GO Searcher будет оснащен вертолетной площадкой для быстрой доставки астронавтов на берег в случае необходимости.

Это разительный контраст с флотилией кораблей ВМС США, которые отправлялись навстречу космическим путешественникам 1960-х и 70-х годов. Не менее 24 военно-морских кораблей ожидали приводнения Джона Гленна после первого орбитального полета США в 1962 году, а ВВС находились в резерве. Однако посадки стали более точными, и к последнему полету Аполлона на Луну в 1919 году встречающая группа сократилась до четырех кораблей.72. Итак, урезанная поисковая команда SpaceX не такая минималистичная, как может показаться. (Благодаря партнерству с парашютно-спасательными командами ВВС у компании есть более сложная система для восстановления астронавтов после прерывания запуска. )

SpaceX также, как и ожидалось, стремится расширить свою многоразовую технологию на Crew Dragon. Команда приобрела обширный опыт в области гидроизоляции и предотвращения коррозии после повторного запуска четырех своих грузовых судов. Но прямо сейчас SpaceX разрешено летать только с экипажем на новом космическом корабле, что создает несколько ироническую ситуацию, когда главный соперник Boeing развертывает многоразовую капсулу раньше SpaceX. Наблюдатели за ракетами предполагают, что задержка будет временной.

* * *

Полет человека в космос неизбежно предполагает рассмотрение наихудших сценариев. «Я всегда думаю: есть ли что-то скрытое, чего мы не знаем?» — говорит Майк Маккарли из Boeing. «Заглядывал ли я за каждую дверь и в заднюю часть каждого шкафа? Это своего рода личный невроз, но также и профессиональный невроз». Со времен безудержной космической гонки 1960-х годов полеты человека в космос, похоже, также связаны с неизбежными задержками и разочаровывающими корректировками на полпути — от настроек, которые могут понять только инженеры, до откладывания на полку целых многообещающих систем, таких как двигательная схема посадки SpaceX. В начале программы коммерческие миссии экипажа были оптимистично нацелены на 2015 год. В настоящее время они нацелены на середину 2019 года..

Ничто из этого не должно затмевать тот факт, что частные подрядчики неуклонно завоевывают доверие со стороны НАСА, астронавтов прошлого и будущего, какой бы путь они ни избрали. «Мне все равно. Они оба будут работать», — заключает Кен Бауэрсокс. «Спуск на сушу или море — это скорее экономическое решение».

Задержки программы также не меняют четкого направления: коммерческие полеты экипажа, ретро-системы посадки и все такое указывают путь к новой захватывающей главе в освоении космоса, где частные компании берутся за футуристические проекты от добычи астероидов до колонизации Марса. «Это революционно во многих отношениях, — говорит Лопес-Алегрия. «Правительство впервые ослабило ограничения в отношении того, какой размер стиральной машины использовать. Это будет своего рода ренессанс». Это дверь, через которую он и многие другие стремятся пройти.