Подробности

Опубликовано: 04.01.2016 10:14

Стартовый стол для ракет «Союз-2» на строящемся
космодроме Восточный

Как, вероятно, многие заметили, несколько дней назад на планете Земля (Солнечная система, Млечный путь) наступил 2016 год. Это хороший повод обсудить, что ждет космонавтику в известной нам части Вселенной в ближайшие 12 месяцев.

К сожалению, наступивший год не будет богат на космические события, и особенно это касается России. Весной или летом – дата будет зависеть от дальнейшего хода строительства – должен произойти запуск космического аппарата «Михайло Ломоносов» на ракете «Союз-2» с космодрома Восточный, и ничего более значимого до конца года не произойдет. На 2 июня запланирован первый запуск пилотируемого корабля «Союз МС», который придет на смену «Союзу ТМА». Эта модернизация станет последней для советских пилотируемых кораблей.

Кроме того, летом на МКС начнется подготовка к приему МЛМ – нового российского модуля станции. Пока что его запуск намечен на первый квартал 2017 года, однако новостей о ходе работ по ремонту модуля давненько не поступало. Неизвестно, ведутся ли они, и когда будет готов модуль. Запуск МЛМ переносился с 2012, 2013, 2014 и 2016 годов.

Ракета-носитель «Чанчжен-5»

Для тех, кто следит за китайской космической программой, новый год станет весьма захватывающим. По неофициальной информации, в апреле состоится первый пуск новой ракеты среднего класса «Чанчжен-7», а спустя несколько месяцев в распоряжении Китая появится и тяжелая «Чанчжен-5», способная вывести около 14 т на геопереходную орбиту Земли. Кроме того, Китай намерен после небольшого перерыва вернуться в пилотируемую космонавтику. В космос отправится новая посещаемая лаборатория, «Тяньгун-2». К ней будет отправлена экспедиция на корабле «Шэньчжоу-11». Основными задачами полета станут испытание системы сближения и стыковки, которая понадобится для строительства многомодульной орбитальной станции, и проверка новой регенеративной системы жизнеобеспечения. К концу года должен быть запущен автоматический грузовой корабль «Тяньчжоу», способный проводить дозаправку топливом орбитального модуля.

Ожидаемые события в американской космонавтике почти целиком – и уже не впервые – состоят из планов SpaceX. Основатель компании Илон Маск ранее пообещал в начале 2016 года продемонстрировать общественности проект летного скафандра для астронавтов, которые будут летать на МКС на пилотируемых кораблях «Дракон» (Dragon) начиная с 2017 года. Также весьма вероятно, что SpaceX в общих чертах опишет свою стратегию колонизации Марса.

Более приближенные к сегодняшней реальности планы SpaceX не менее обширны. Уже в первые месяцы года запланировано несколько пусков ракет Falcon 9. Они смогут подтвердить (или опровергнуть) надежность технологии возврата первых ступеней. Не менее важный вопрос – возможность повторного использования вернувшихся ступеней. Илон Маск все еще хочет применить отлетавшую ступень до конца 2016 года.

Первая ступень ракеты Falcon 9, совершившая
мягкую посадку на землю в декабре 2015 года

Нет официальной информации о давно откладываемых планах по испытанию реактивной посадки пилотируемых кораблей «Дракон». Как известно, НАСА требует от SpaceX возвращать пилотируемые корабли при помощи исключительно парашютной тормозной системы и сажать в океан, однако сама компания от своих планов по созданию многоразового корабля не отказывается. Осенью 2015 года сообщалось, что стендовый образец нового «Дракона», использовавшийся для испытания системы аварийного спасения на старте в прошлом мае, был доставлен на базу SpaceX в техасском Макгрегоре. Возможно, в 2016 году начнутся первые тесты его посадочной двигательной установки со сбросами с вертолета.

В середине или во второй половине года SpaceX хочет осуществить многократно откладывавшийся пуск сверхтяжелой ракеты Falcon Heavy. Ну а на самый конец года назначен первый запуск пилотируемой модификации корабля «Дракон», пока что без астронавтов на борту.

Удастся ли SpaceX выдержать такой напряженный график? Если честно, верится с трудом.

Еще одно событие в американской космонавтике не связано со SpaceX. Летом 2016 года компания Orbital ATK обещает возобновить полеты ракет-носителей «Антарес». Двигатели AJ-26 (модифицированные в США советские НК-33) на первой ступени будут заменены на российские РД-181, которые являются экспортной версией РД-193. Эти двигатели с самого начала были разработаны НПО «Энергомаш» для замены НК-33 на ракетах «Союз-2.1в» после того, как запасы советских двигателей подойдут к концу.

Исследовательская станция JUNO

Отдельно нужно рассказать о научно-исследовательских планах землян. К сожалению, в 2016 году мы не увидим ничего сравнимого с качественными фотографиями Цереры или Плутона, которыми так любовались считанные месяцы назад. Самым большим событием станет мартовский запуск на российской ракете «Протон-М» европейского исследовательского аппарата миссии «Экзомарс-2016». Он достигнет Марса спустя всего 7 месяцев, в октябре этого же года. Спутник TGO останется на орбите планеты, а демонстрационная посадочная платформа EDM приземлится на плато Меридиана. К сожалению, она проработает там всего восемь суток до окончания заряда батарей.

Еще одно интересное событие произойдет 4-5 июля. Космический аппарат «Юнона» (Juno) запущенный в 2011 году, должен будет выйти на орбиту Юпитера. Он займется изучением атмосферы и внутреннего строения крупнейшей планеты Солнечной системы. А в сентябре 2016 года с мыса Канаверал будет запущен астероидный зонд OSIRIS-REx. Он достигнет астероида 101955 Бенну в 2019 году, а в 2023 доставит образец грунта с него на Землю.

Подробности

Опубликовано: 01.01.2016 08:51

21 декабря прошлого года компания SpaceX успешно вернула на посадочную площадку на мысе Канаверал первую ступень ракеты Falcon 9, которая стартовала несколькими минутами раньше и впоследствии успешно вывела на орбиту 11 спутников Orbcomm OG2. Спустя несколько дней ступень была перемещена в расположенный неподалеку ангар компании SpaceX.

Эксперименты с возвращением первых ступеней проводятся в рамках долгосрочного плана, цель которого – создание частично многоразовой ракеты-носителя. Тем не менее, успешно приземлившаяся в декабре ступень в космос снова не полетит. «Я думаю, мы, скорее всего, оставим эту ступень на Земле». – сказал основатель SpaceX Илон Маск на пресс-конференции после запуска. – «Это связано с тем, что она уникальная, первая, которую удалось вернуть. Так что мы, наверное, оставим ее на Земле, но проведем испытания, которые подтвердят, что она могла бы полететь снова».

Таким образом, декабрьский Falcon 9 не сразу отправится на пенсию. Ранее SpaceX арендовала у НАСА стартовую площадку №39А на мысе Канаверал, которая использовалась для запусков лунных пилотируемых экспедиций и космических шаттлов. Последний челнок стартовал оттуда в 2011 году. После проведенной модернизации она должна быть готова к пускам тяжелых ракет Falcon Heavy и к запускам пилотируемых кораблей «Дракон» к МКС на Falcon 9. Именно для испытаний нового оборудования на стартовом комплексе и будет использоваться отлетавшая первая ступень.

Для начала ее поместят на транспортер, предназначенный для горизонтальной доставки ракет из ангара на стартовый стол по рельсам, где ракета и будет приведена в вертикальное положение (это распространенная практика вывоза российских ракет, тогда как в США традиционно используется вертикальный вывоз). Затем последует серия электрических, механических и заправочных испытаний. В завершение программы на Falcon 9 будут проведены статические огневые испытания с включением всех двигателей на полную тягу.

По словам Илона Маска, повторный пуск следующей вернувшейся на Землю ступени может состояться позднее в течение 2016 года. А сегодня ночью основатель SpaceX написал, что первичный осмотр не выявил повреждений на вернувшейся в декабре ступени.

Подробности

Опубликовано: 31.12.2015 11:37

Принятый на прошлой неделе законопроект о бюджетных расходах США на 2016 год обязал НАСА ускорить разработку нового жилого модуля для дальнего космоса. На эти цели в ближайшие 12 месяцев будет выделено 55 млн долларов. Работы финансируются в рамках того же раздела бюджета НАСА, что и работы по сверхтяжелой ракете SLS и кораблю «Орион» (Orion).

Законодатели, также увеличившие бюджет НАСА до 19,3 млрд долларов, требуют продемонстрировать прототип нового жилого модуля не позднее 2018 года. На данный момент американское космическое агентство еще не определилось даже с примерным видом аппарата. Между тем, разговоры о необходимости такого проекта продолжаются с прошлого года.

В начале 2020-х годов в США начнется эксплуатация нового корабля «Орион», способного совершать полеты в окололунное пространство с 2-4 астронавтами на борту. В отличие от российских «Союзов», американский корабль не имеет бытового отсека. Максимальная продолжительность автономного полета для него составляет три недели, и все это время команда будет вынуждена жить в объемах одной герметичной капсулы спускаемого аппарата.

Целью американской пилотируемой программы в 2020-х годах будет накопление опыта поддержания жизни за пределами магнитного поля Земли. Согласно аналитической работе Техасского университета в Остине, проведенной по заказу НАСА, для решения этой задачи продолжительность полетов в окололунное пространство следует нарастить до двух месяцев на втором этапе и затем до полугода и даже года к концу 2020-х. Для осуществления двухмесячных полетов запасы систем жизнедеятельности и внутренний объем корабля «Орион» можно увеличить за счет добавления к нему бытового модуля. В дальнейшем – а также для полета на Фобос и Марс – НАСА потребуется отдельный большой жилой модуль.

В рамках программы НАСА NextSTEP свои концепции малых модулей для «Ориона» уже выдвинули несколько американских компаний. Orbital ATK предлагает использовать герметичный корпус и двигательно-энергетическую установку грузового корабля «Лебедь» (Cygnus), Lockheed Martin развивает идею космического буксира, проект которого принимал участие конкурсе на снабжение МКС, а Bigelow Aerospace предлагает создать надувной трансформируемый модуль. Есть свое предложение и у Boeing (см. картинку выше).

Выбор компании-исполнителя станет непростым решением для НАСА. SpaceNews со ссылкой на директора программы МКС в НАСА предполагает, что агентство может поручить разработку одному из собственных учреждений.

Подробности

Опубликовано: 28.12.2015 14:15

Сегодня на сайте Кремля был опубликован указ №666 о ликвидации Федерального космического агентства, известного как Роскосмос. Его полномочия и обязательства должны быть переданы одноименной государственной корпорации. Срок реализации положений указа – 1 сентября 2016 года.

Подробности

Опубликовано: 25.12.2015 12:08

22 декабря американской компании SpaceX впервые удалось мягко вернуть на Землю первую ступень ракеты Falcon 9, которая вывела космический аппарат на орбиту Земли. Целью экспериментов с возвратом ступени, которые начались еще в 2014 году, является создание частично многоразовой ракеты-носителя. Предполагается, что в будущем первая ступень Falcon 9, т. е. наиболее дорогая часть ракеты, будет использоваться до 10 раз. Несмотря на то, что возврат ступени стал важным этапом на пути к многоразовой системе, впереди у SpaceX еще много дел.

Ракета, которую удалось вернуть на Землю, вывела на орбиту высотой около 720 км адаптер с 11 спутниками Orbcomm OG2 общей массой около 2 т. При этом, согласно формальным расчетам по официальным характеристикам, ракета должна быть способна вывести почти 18 т на орбиту высотой 200 км или более 6 т на геопереходную (при условии, что топливо первой ступени не будет использоваться на ее возврат на Землю). В таком существенном недогрузе нет ничего удивительного. Компания Orbcomm стала одним из первых клиентов SpaceX, когда та только начинала свою деятельность в качестве оператора космических запусков. 8 октября 2012 года из-за отказа одного из двигателей Falcon 9 спутники Orbcomm, выводившиеся в качестве попутной нагрузки, были потеряны. После этого Orbcomm купила две отдельные ракеты SpaceX, получив на них очень существенную скидку. 14 июля 2014 года Falcon 9 успешно вывела шесть спутников массой 172 кг каждый. Вторая оплаченная Orbcomm ракета улетела 22 декабря 2015 года.

Не удивительно, что SpaceX воспользовалась шансом, который дает большой недогруз, чтобы вернуть первую ступень не на плавучую автономную посадочную платформу, а на твердую землю. Для этого на мысе Канаверал была подготовлена специальный площадка, Landing Zone 1 (Посадочная площадка №1). Вопрос о затратах топлива на возврат ступени пока остается без ответа. Мы не знаем, при какой массе космического аппарата Falcon 9 способен вернуться на Землю и при какой массе может совершить посадку хотя бы на баржу. Согласно различным подсчетам, на плавучую платформу может приземляться Falcon 9 после запуска спутников массой 4,8-5,3 т на геопереходную орбиту. Неизвестно, сможет ли ракета возвращаться на твердую землю после запуска грузового корабля Dragon (точная масса в заправленном состоянии неизвестна, а общая масса с грузом может находиться в диапазоне от 9 до 12 т) на низкую орбиту Земли.

В ближайшие полтора месяца состоятся три пуска Falcon 9, которые внесут ясность в вопрос о грузоподъемности ракеты в многоразовом варианте. На 17 января запланирован запуск легкого спутника Jason 3 с авиабазы Ванденберг в Калифорнии. В этом случае будет использоваться ракета предыдущего поколения Falcon 9 v1.1, грузоподъемность которой на треть ниже, чем у ракеты, стартовавшей 22 декабря. В феврале 2015 года SpaceX арендовала в Ванденберге Пусковой комплекс №4-West для создания на его месте посадочной площадки, но неизвестно, будет ли она готова принять ракету в январе. Для возврата ступени также может быть использована одна из плавучих платформ. Вскоре после Jason 3 в январе должен быть запущен на геопереходную орбиту спутник связи SES-9 массой более 5,3 т. В этом случае речь о посадке на Землю даже не идет. При эксплуатации Falcon 9 v1.1 SpaceX не предпринимала попыток возврата ступеней после запуска спутников на высокие орбиты. Пример SES-9 покажет, является ли проведенная модернизация ракеты достаточной, чтобы посадить ступень на баржу после запуска такого тяжелого аппарата. Наконец, 7 февраля Falcon 9 должна будет вывести на низкую орбиту грузовой корабль «Дракон» (Dragon). Если в этот день SpaceX вновь посадит ступень на мысе Канаверал, это подтвердит заявленное снижение полезной нагрузки при возврате ступени – около 15% при посадке на баржу и 30% при возврате к месту старта.

Вторая проблема многоразовых космических систем – расходы на межполетное обслуживание. Никаких практических экспериментов, способных подтвердить или опровергнуть оптимистичный расчет SpaceX, не существует, потому что ракет-носителей с возвращаемой первой ступенью еще никто не делал. Единственным примером многоразового средства выведения является космический шаттл, однако аналогия с ним является некорректной. Мы не знаем, насколько многократное использование снизило стоимость эксплуатации шаттлов по сравнению с гипотетической ситуацией, при которой для каждого полета создавался бы новый челнок. Кроме того, те конструкторские решения, которые делали повторное использование шаттла малоэффективным, просто отсутствуют у Falcon 9.

Во-первых, шаттл был гигантской и крайне сложной 2000-тонной ракетно-космической системой. Большие средства уходили на поддержание инфраструктуры для обслуживания этой системы. Falcon 9 же относительно мал и прост, и расходы на инфраструктуру у SpaceX невелики.

Во-вторых, шаттл использовал твердотопливные ускорители, которые совершали посадку в океан на парашютах. Отдельные элементы ускорителей использовались многократно, но целиком ни один ускоритель не использовался повторно ни разу. Проблема заключалась в том, что они получали повреждения при ударах от воду и от взаимодействия с соленой водой. Да и сами по себе твердотопливные блоки перезаправить достаточно сложно. Модули первой ступени Falcon 9, с другой стороны, совершают мягкую реактивную посадку и не взаимодействуют с водой, а повторная заправка керосином и кислородом не представляет никаких сложностей.

Наконец, при эксплуатации шаттлов много времени и сил уходило на изучение состояния и ремонт теплозащитного покрытия огромной площади. Ракете Falcon 9 не требуется мощное теплозащитное покрытие: она не достигает орбиты и входит в атмосферу со скоростью в несколько раз ниже первой космической.

Есть, однако, и общая черта двух систем. Существенной проблемой при эксплуатации шаттлов была подготовка к полету многоразовых кислородно-водородных двигателей. Теоретически, у SpaceX тоже должны возникнуть проблемы с очисткой кислородно-керосиновых двигателей Merlin-1D, используемых на Falcon 9. Можно отметить, что испытательные аппараты SpaceX «Кузнечик» и Falcon 9-R Dev.1 совершали по много взлетов и посадок безо всяких проблем. При изготовлении своих ракет SpaceX проводит испытательные включения всех двигателей при производстве, затем огневые испытания обеих ступеней ракеты на своем полигоне в Техасе и еще одни испытания на стартовом столе на космодроме. В сумме все двигатели во время подготовки ракеты к пуску включаются 4-6 раз. Однако и в случае с «Кузнечиком», и при подготовительных ракетных испытаниях продолжительность включений и нагрузки на конструкцию ракеты вряд ли можно сравнивать с условиями реального полета.

Следующим шагом SpaceX должна продемонстрировать, что удачная посадка в декабре не была случайностью, и что возврат ступени на баржу может выполняться с той же надежностью, что и на землю. Если это произойдет, в течение 2-3 лет мы, скорее всего, узнаем, какую экономию даст повторное использование первых ступеней и сможет ли оно провести революцию в ракетостроении.

Подробности

Опубликовано: 23.12.2015 10:54

Космический аппарат InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations Geodesy and Heat Transport) разрабатывается НАСА в рамках программы Discovery, по которой выделяется финансирование на недорогие миссии по исследованию Солнечной системы. Задачей посадочной станции InSight является изучение геологического строения Марсе. Запуск зонда должен был состояться в марте 2016 года, однако сегодня НАСА объявило о переносе миссии.

Одним из двух основных инструментов InSight является Сейсмометр для изучения внутренней структуры SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure). Этот прибор был разработан и построен организациями Французского космического агентства CNES при участии Института физики Земли в Париже, Швейцарского федерального института технологий, германского Института по исследованию Солнечной системы им. Макса Планка и других научных организаций из Франции и Великобритании. Он состоит из очень чувствительных датчиков, способных фиксировать сейсмические волны в различных диапазонах. Прибор предназначен как для обнаружения внутренних источников колебаний, так и для определения воздействия приливных сил Фобоса.

В начале декабря впервые появилась тревожная новость о том, что при заключительных проверках SEIS в Лаборатории реактивного движения НАСА была выявлена негерметичность в одном из контейнеров с датчиками, в котором должен сохраняться вакуум. Бракованный контейнер был разработан компанией-субподрядчиком из США. 8 декабря представители Французского космического агентства пообещали устранить неисправность достаточно быстро, чтобы обеспечить запуск зонда в следующем году. Как известно, удачное взаимное расположение Земли и Марса для запуска космических аппаратов к этой планете возникает каждые 26 месяцев. «Пусковое окно» в 2016 году открывается между 4 и 30 марта, и выход за пределы окна означает перенос миссии на два года.

Негерметичность прибора была устранена, однако в понедельник на повторных испытаниях при низкой температуре (-45 градусов Цельсия) в контейнере появилась новая утечка. К сожалению, ее устранить в короткие сроки не удастся. Кроме того, без более глубокого анализа причин проблемы запускать аппарат нельзя. «Настолько чувствительный инструмент разрабатывался впервые». – поясняет Марк Пирше, директор Тулузского космического центра CNES. – «Мы были близки к успеху, но возникла аномалия, которая требует тщательного изучения».

Поскольку установка прибора должна была состояться уже на космодроме на военной базе Ванденберг, космический аппарат был доставлен на туда 16 декабря. Теперь его придется вернуть на хранение в помещения компании Lockheed Martin в Денвере.