Explorarea spațiului este viitorul nostru. Viitoarea navă spațială

Dragon (SpaceX) este o navă spațială privată de transport a companiei SpaceX, dezvoltată la ordinul NASA, concepută pentru a livra și returna încărcătura utilă și, în viitor, oamenii către Stația Spațială Internațională.
Nava Dragon este dezvoltată în mai multe modificări: marfă, cu echipaj „Dragon v2” (echipaj de până la 7 persoane), marfă-pasager (echipaj de 4 persoane + 2,5 tone de marfă), greutatea maximă a navei cu încărcătură pe ISS poate avea 7,5 tone, de asemenea o modificare pentru zboruri autonome (DragonLab).

Pe 29 mai 2014, compania a prezentat o versiune cu echipaj a vehiculului reutilizabil Dragon, care va permite echipajului nu numai să ajungă la ISS, dar să se întoarcă pe Pământ cu control deplin al procedurii de aterizare. Capsula Dragon va putea găzdui șapte astronauți simultan. Spre deosebire de versiunea de marfă, este capabil să se andocheze cu ISS independent, fără a utiliza manipulatorul stației. Principalii astronauți și panoul de control. Se mai precizează că capsula de coborâre va fi reutilizabilă, primul zbor fără pilot este programat pentru 2015, iar un zbor cu echipaj pentru 2016.
În iulie 2011, a devenit cunoscut faptul că Centrul de Cercetare Ames dezvolta conceptul misiunii de explorare Red Dragon Mars folosind transportatorul Falcon Heavy și capsula SpaceX Dragon.

NAVA SPAȚIALĂ DOUA

SpaceShipTwo (SS2) este o navă spațială suborbitală privată, cu echipaj și reutilizabilă. Face parte din programul Tier One fondat de Paul Allen și se bazează pe proiectul de succes SpaceShipOne.
Dispozitivul va fi livrat la altitudinea de lansare (aproximativ 20 km) cu ajutorul aeronavei White Knight Two (WK2). Altitudinea maximă de zbor este de 135-140 km (conform informațiilor BBC) sau 160-320 km (conform unui interviu cu Burt Rutan), ceea ce va crește timpul de imponderabilitate la 6 minute. Suprasarcină maximă - 6 g. Toate zborurile sunt programate să înceapă și să se încheie pe același aeroport din Mojave, California. Prețul inițial estimat al biletului este de 200 de mii de dolari. Primul zbor de testare a avut loc în martie 2010. Sunt planificate aproximativ o sută de zboruri de probă. Începutul operațiunii comerciale - nu mai devreme de 2015.

VĂNĂTORUL DE VISE

Dream Chaser este o navă spațială reutilizabilă cu echipaj, dezvoltată de companie americană SpaceDev. Nava este proiectată să livreze mărfuri și echipaje de până la 7 persoane pe orbita joasă a Pământului.
În ianuarie 2014, s-a anunțat că primul zbor de testare orbital fără echipaj era programat să fie lansat pe 1 noiembrie 2016; Dacă programul de testare este finalizat cu succes, primul zbor cu echipaj va avea loc în 2017.
Dream Chaser va fi lansat în spațiu deasupra unei rachete Atlas 5. Aterizare - orizontală, avion. Se presupune că va fi posibil nu numai să planificați, precum Naveta Spațială, ci și să zburați independent și să aterizați pe orice pistă de cel puțin 2,5 km lungime. Corpul aparatului este din materiale compozite, cu protectie termica ceramica, echipajul este de la doua la sapte persoane.

NOUL SHEPARD

Conceput pentru utilizarea în turismul spațial, New Shepard este un vehicul de lansare reutilizabil de la Blue Origin, care va avea capabilități de decolare și aterizare pe verticală. Blue Origin este o companie deținută de fondatorul și omul de afaceri Amazon.com Jeff Bezos. Noul Shepard va începe să călătorească la altitudini suborbitale și, de asemenea, va efectua experimente în spațiu, apoi va efectua o aterizare verticală pentru a alimenta și a recupera și reutiliza vehiculul.
Nava spațială reutilizabilă New Shepard este capabilă de decolare și aterizare verticală.
În conformitate cu ideea dezvoltatorilor, New Shepard poate fi folosit pentru a livra oameni și echipamente în spațiu la o altitudine suborbitală de aproximativ 100 km deasupra nivelului mării. La această altitudine este posibil să se efectueze experimente în condiții de microgravitație. Se observă că nava spațială poate găzdui până la trei membri ai echipajului la bord. După pornirea verticală a dispozitivului, compartimentul motor (ocupă aproximativ 3/4 din întregul dispozitiv, situat în partea inferioară) funcționează timp de 2,5 minute. În continuare, compartimentul motorului este separat de cockpit și face o aterizare verticală independentă. Cabina cu echipajul, după finalizarea tuturor lucrărilor planificate pe orbită, este capabilă să aterizeze singură, este planificat să folosească parașute pentru coborâre și aterizare.

ORION, MPCV

Orion, MPCV, este o navă spațială americană cu mai multe misiuni, parțial reutilizabilă, dezvoltată de la mijlocul anilor 2000 ca parte a programului Constellation. Scopul acestui program a fost returnarea americanilor pe Lună, iar nava Orion a fost destinată să livreze oameni și mărfuri către Stația Spațială Internațională și pentru zboruri către Lună, precum și către Marte în viitor.
Inițial, zborul de testare al navei spațiale a fost programat pentru 2013, primul zbor cu echipaj cu un echipaj de doi astronauți a fost planificat pentru 2014, iar începerea zborurilor către Lună pentru 2019-2020. La sfârșitul anului 2011, s-a presupus că primul zbor fără astronauți va avea loc în 2014, iar primul zbor cu echipaj în 2017. În decembrie 2013, au fost anunțate planuri pentru primul zbor de testare fără pilot (EFT-1) folosind Delta. 4 vehicul de lansare în septembrie 2014, prima lansare fără pilot folosind vehiculul de lansare SLS este planificată pentru 2017. În martie 2014, primul zbor de testare fără pilot (EFT-1) folosind transportatorul Delta 4 a fost amânat pentru decembrie 2014.
Nava spațială Orion va transporta atât marfă, cât și astronauți în spațiu. Când zboară către ISS, echipajul Orion poate include până la 6 astronauți. Era planificat trimiterea a patru astronauți în expediția pe Lună. Nava Orion trebuia să asigure livrarea oamenilor pe Lună pentru o ședere lungă pe ea, pentru a pregăti ulterior un zbor cu echipaj către Marte.

LYNX MARK

Scopul principal al Lynx Mark I va fi turismul. Decolând orizontal de pe un aerodrom convențional, mașina va câștiga altitudine până la 42 de kilometri, menținând o viteză de două ori mai mare decât viteza sunetului. Apoi motoarele se vor opri, dar Lynx Mark I se va ridica încă 19 kilometri prin inerție. Chiar în vârful intervalului de altitudine disponibil navei, aceasta va experimenta aproximativ patru minute de imponderabilitate, după care va reintra în atmosferă și, planând, va ateriza pe aerodrom. Supraîncărcarea maximă în timpul coborârii va fi de 4 g. Întregul zbor nu va dura mai mult de o jumătate de oră. În același timp, avionul rachetă este proiectat pentru muncă intensivă: patru zboruri pe zi cu întreținere după fiecare 40 de zboruri (10 zile de zboruri).
Din punct de vedere al turismului spațial, dispozitivul are un număr de avantaje incontestabile, principalul lucru este viteza nu prea mare atât la urcare, cât și la coborâre. Acest lucru permite carcasei de protecție termică să fie fiabilă, dar nu de unică folosință, precum SpaceX Dragon.
Având în vedere că costul unui avion orbital cu două locuri, conform promisiunilor companiei, nu va depăși 10 milioane de dolari, cu patru zboruri pe zi, dispozitivul se va plăti rapid de la sine. După aceasta, vor fi create mai ambițioasele Lynx Mark II și III, cu o altitudine de zbor orbitală de 100 de kilometri, capabile să transporte o încărcătură de până la 650 de kilograme.

CST-100

CST-100 (din engleza Crew Space Transportation) este o navă spațială de transport cu echipaj, dezvoltată de Boeing. Acesta este debutul spațial al Boeing, creat ca parte a Programului de nave spațiale cu echipaj comercial, organizat și finanțat de NASA.
Carenatul nasului CST-100 va fi folosit pentru a crește fluxul de aer în jurul capsulei, iar după părăsirea atmosferei acesta va fi separat. În spatele panoului este un port de andocare pentru andocare cu ISS și, probabil, cu alte stații orbitale. Pentru controlul dispozitivului sunt proiectate 3 perechi de motoare: două pe laterale pentru manevră, două principale care creează tracțiunea principală și două suplimentare. Capsula este echipată cu două ferestre: frontală și laterală. CST-100 este format din două module: compartimentul de instrumente și modulul de coborâre. Acesta din urmă este conceput pentru a asigura existența normală a astronauților la bordul vehiculului și depozitarea mărfurilor, în timp ce primul include toate sistemele necesare de control al zborului și va fi separat de vehiculul de coborâre înainte de a intra în atmosferă.
Dispozitivul va fi folosit în viitor pentru a livra mărfuri și echipaj. CST-100 va putea transporta o echipă de 7 persoane. Se presupune că dispozitivul va livra echipaj la Stația Spațială Internațională și la Complexul Spațial Orbital Aerospațial Bigelow. Durata când este andocat cu ISS este de până la 6 luni.
CST-100 este proiectat pentru călătorii relativ scurte. „100” din numele navei înseamnă 100 km sau 62 mile (orbita joasă a Pământului).
Una dintre caracteristicile CST-100 este capabilitățile suplimentare de manevră orbitală: dacă combustibilul din sistemul care separă capsula și vehiculul de lansare nu este utilizat (în cazul unei lansări nereușite), acesta poate fi apoi consumat pe orbită.
Este planificată reutilizarea capsulei de coborâre de până la 10 ori.
Revenirea capsulei pe Pământ va fi asigurată de protecție termică de unică folosință, parașute și perne gonflabile (pentru etapa finală de aterizare).
În mai 2014, prima lansare de testare fără pilot a CST-100 a fost anunțată în ianuarie 2017. Primul zbor orbital al unei nave spațiale cu echipaj cu doi astronauți este planificat pentru mijlocul anului 2017. Lansarea va folosi vehiculul de lansare Atlas-5. De asemenea, andocarea cu ISS nu este exclusă.

PPTS -PTK NP

Perspective Manned Transport System (PPTS) și New Generation Manned Transport Ship (PTK NP) sunt denumirile oficiale temporare ale vehiculului de lansare rusesc și ale proiectelor de nave spațiale parțial reutilizabile cu echipaj multifuncțional.
Sub aceste temporare nume oficiale Constă în proiectele rusești reprezentate de un vehicul de lansare și o navă spațială multifuncțională, care este parțial reutilizabilă. Acesta este ceea ce în viitor va trebui să înlocuiască nava spațială cu echipaj reprezentată de seria Soyuz, precum și navele de marfă automate ale programului Progress.
Crearea APC a fost determinată de anumite scopuri și obiective guvernamentale. Printre acestea se numără și faptul că nava va trebui să asigure securitatea națională, să fie independentă din punct de vedere tehnologic, să permită statului să aibă acces nestingherit în spațiul cosmic, să zboare pe orbită lunară și să aterizeze acolo.
Echipajul poate fi format din maximum șase persoane, iar dacă este un zbor către Lună, atunci nu mai mult de patru. Greutatea mărfii livrate poate ajunge la 500 kg, iar greutatea mărfii returnate poate fi aceeași.
Nava spațială va intra pe orbită folosind noul vehicul de lansare Amur.
În ceea ce privește compartimentul motor al vehiculului de coborâre, este planificat să se utilizeze numai componente de combustibil ecologice, inclusiv - etanol, precum și oxigenul gazos. În compartimentul motorului pot încăpea până la 8 tone de combustibil.
Este de așteptat ca teritoriul zonelor de aterizare să fie situat în sudul Rusiei. Aterizarea vehiculului de coborâre se va efectua cu trei parașute. Acest lucru va fi facilitat și de sistemul cu jet de aterizare moale. Anterior, dezvoltatorii au rămas la ideea de a folosi un sistem complet reactiv, care să includă parașute de rezervă pentru situațiile în care motoarele s-au dovedit a fi defecte.

Omenirea a explorat spațiul cosmic cu nave spațiale cu echipaj de mai bine de jumătate de secol. Din păcate, în acest timp, la figurat vorbind, nu a navigat departe. Dacă comparăm Universul cu oceanul, doar rătăcim pe marginea surfului, în apă până la glezne. Într-o zi, însă, ne-am hotărât să înotăm puțin mai adânc (programul lunar Apollo), iar de atunci am trăit cu amintiri ale acestui eveniment ca fiind cea mai mare realizare.

Până acum, navele spațiale au servit în principal ca vehicule de livrare către și dinspre Pământ. Durata maximă a zborului autonom realizabilă de către Naveta Spațială reutilizabilă este de doar 30 de zile și chiar și atunci teoretic. Dar poate că navele spațiale ale viitorului vor deveni mult mai avansate și mai versatile?

Deja expedițiile lunare Apollo au arătat în mod clar că cerințele pentru viitoarele nave spațiale pot fi izbitor de diferite de sarcinile pentru „taxiurile spațiale”. Cabina lunară Apollo avea foarte puține în comun cu navele raționalizate și nu a fost proiectată pentru zbor într-o atmosferă planetară. Fotografiile astronauților americani oferă o idee mai mult decât clară despre cum vor arăta navele spațiale ale viitorului.

Cel mai grav factor care împiedică explorarea umană ocazională a Sistemului Solar, ca să nu mai vorbim de organizarea bazelor științifice pe planete și sateliții acestora, este radiația. Problemele apar chiar și cu misiunile lunare care durează cel mult o săptămână. Și zborul de un an și jumătate spre Marte, care părea să fie pe cale să aibă loc, este împins din ce în ce mai departe. Cercetările automate au arătat că este mortală pentru oameni de-a lungul întregului traseu al zborului interplanetar. Așadar, navele spațiale ale viitorului vor dobândi în mod inevitabil protecție anti-radiații serioasă în combinație cu măsuri medicale și biologice speciale pentru echipaj.

Este clar că cu cât ajunge mai repede la destinație, cu atât mai bine. Dar zborul rapid necesită motoare puternice. Și pentru ei, la rândul lor, combustibil foarte eficient care nu ocupă mult spațiu. Prin urmare, motoarele cu propulsie chimică vor face loc celor nucleare în viitorul apropiat. Dacă oamenii de știință reușesc să îmblânzească antimateria, adică să transforme masa în radiații luminoase, navele spațiale ale viitorului vor câștiga În acest caz vom vorbi deja despre atingerea vitezelor relativiste și a expedițiilor interstelare.

Un alt obstacol serios în calea explorării de către om a Universului va fi asigurarea pe termen lung a vieții sale. În doar o zi corpul uman consumă mult oxigen, apă și alimente, eliberează deșeuri solide și lichide și expiră dioxid de carbon. Este inutil să luați o cantitate completă de oxigen și alimente la bord din cauza greutății lor enorme. Problema este rezolvată printr-un circuit închis la bord. Cu toate acestea, până acum toate experimentele pe această temă nu au avut succes. Și fără un sistem închis de susținere a vieții, navele spațiale ale viitorului care zboară prin spațiu ani de zile sunt de neconceput; Pozele artiștilor, desigur, uimesc imaginația, dar nu reflectă starea reală a lucrurilor.

Deci, toate proiectele de nave spațiale și nave spațiale sunt încă departe implementare reală. Și omenirea va trebui să se împace cu studierea Universului de către astronauți sub acoperire și să primească informații de la sonde automate. Dar acest lucru, desigur, este temporar. Astronautica nu stă pe loc, iar semnele indirecte arată că o descoperire majoră se pregătește în acest domeniu al activității umane. Deci, poate, navele spațiale ale viitorului vor fi construite și vor efectua primele zboruri în secolul XXI.

În 2011, Statele Unite s-au trezit fără vehicule spațiale capabile să aducă oameni pe orbita joasă a Pământului. Acum inginerii americani proiectează mai multe echipaje noi nava spatiala decât oricând, cu companii private conducând drumul, ceea ce înseamnă că explorarea spațiului va deveni mult mai ieftină. În acest articol vom vorbi despre șapte vehicule planificate, iar dacă măcar unele dintre aceste proiecte vor ajunge la bun sfârșit, va începe o nouă epocă de aur în zborul spațial cu echipaj.

• Tip: capsulă locuibilă Creator: Space Exploration Technologies / Elon Musk
• Data lansării: 2015
• Scop: zboruri către orbită (către ISS)
• Șanse de succes: foarte decente

Când Elon Musk și-a fondat compania Space Exploration Technologies, sau SpaceX, în 2002, scepticii nu vedeau perspective. Cu toate acestea, până în 2010, startup-ul său a devenit prima întreprindere privată care a reușit să reproducă ceea ce fusese până atunci o eparhie de stat. O rachetă Falcon 9 a lansat pe orbită o capsulă Dragon fără pilot.

Următorul pas pe calea lui Musk către spațiu este dezvoltarea, pe baza capsulei reutilizabile Dragon, a unui dispozitiv capabil să transporte oameni la bord. Se va numi DragonRider și este destinat zborurilor către ISS. Folosind o abordare inovatoare atât în ​​ceea ce privește proiectarea, cât și principiile de funcționare, SpaceX spune că va costa doar 20 de milioane de dolari pe loc pentru a transporta pasageri (un loc de pasager pe Soyuz rusesc costă în prezent 63 de milioane de dolari).

Calea către capsula cu echipaj

Interior modernizat

Capsula va fi echipată pentru un echipaj de șapte persoane. Deja în interiorul versiunii fără pilot, presiunea pământului este menținută, așa că nu va fi dificil să o adaptați pentru locuința umană.

Ferestre mai late

Prin intermediul acestora, astronauții vor putea observa procesul de andocare cu ISS. Modificările viitoare ale capsulei - cu capacitatea de a ateriza pe un curent cu jet - vor necesita o vedere și mai largă.

Motoare suplimentare care dezvoltă 54 de tone de tracțiune pentru ascensiunea de urgență pe orbită în cazul unui accident de lansare.

Dream Chaser - Descendent al navetei spațiale

• Tip: avion spațial lansat de rachete Realizat de: Sierra Nevada Space Systems
• Lansare planificată pe orbită: 2017
• Scop: zboruri orbitale
• Șanse de succes: bune

Desigur, avioanele spațiale au anumite avantaje. Spre deosebire de o capsulă obișnuită de pasageri, care, căzând prin atmosferă, își poate regla doar puțin traiectoria, navetele sunt capabile să efectueze manevre în timpul coborârii și chiar să schimbe aerodromul de destinație. În plus, pot fi refolosite după o scurtă întreținere. Cu toate acestea, prăbușirile a două navete americane au arătat că avioanele spațiale nu sunt deloc un mijloc ideal pentru expedițiile orbitale. În primul rând, este costisitor să transportați mărfuri pe aceleași vehicule ca și echipajele, deoarece folosind o navă pur de marfă, puteți economisi sisteme de siguranță și de susținere a vieții.

În al doilea rând, atașarea navetei pe partea laterală a propulsoarelor și a rezervorului de combustibil crește riscul de deteriorare din cauza căderii accidentale de elemente ale acestor structuri, ceea ce a fost cauza morții navetei Columbia. Dar Sierra Nevada Space Systems promite că va șterge reputația avionului spațial orbital. Pentru a face acest lucru, are Dream Chaser, un vehicul înaripat pentru livrarea echipajelor către stația spațială. Compania luptă deja pentru contracte NASA. Designul Dream Chaser elimină deficiențele majore ale navetelor spațiale mai vechi. În primul rând, acum intenționează să transporte marfa și echipajele separat. Și în al doilea rând, acum nava va fi montată nu pe lateral, ci deasupra vehiculului de lansare Atlas V. În același timp, toate avantajele navetelor vor fi păstrate.

Zborurile suborbitale ale dispozitivului sunt programate pentru 2015, iar acesta va fi lansat pe orbită doi ani mai târziu.

Cum este înăuntru?

Acest dispozitiv poate trimite șapte persoane în spațiu simultan. Nava se lansează deasupra rachetei.

La un moment dat, este separat de transportator și apoi se poate andoca la portul de andocare al stației spațiale.

Dream Chaser nu a zburat niciodată în spațiu, dar este gata măcar să alerge pe pistă. În plus, a fost aruncat de pe elicoptere, testând capacitățile aerodinamice ale navei.

New Shepard - Nava secretă a Amazonului

• Tip: capsulă locuibilă Creator: Blue Origin / Jeff Bezos
• Data lansării: necunoscută
• Șanse de succes: bune

Jeff Bezos, fondatorul Amazon.com în vârstă de 49 de ani și un miliardar cu propria sa viziune asupra viitorului, implementează planuri secrete pentru explorarea spațiului de mai bine de zece ani. Bezos a investit deja multe milioane din averea sa de 25 de miliarde de dolari într-o afacere îndrăzneață numită Blue Origin. Vehiculul său va decola de pe o rampă de lansare experimentală, care a fost construită (cu aprobare FAA, desigur) într-un colț îndepărtat al Texasului de Vest.

În 2011, compania a publicat imagini care arată sistemul de rachete în formă de con New Shepard pregătit pentru testare. Decolează pe verticală până la o înălțime de o sută și jumătate de metri, plutește acolo pentru o vreme și apoi coboară ușor la sol folosind un curent cu jet. Potrivit proiectului, în viitor vehiculul de lansare va putea, după ce a aruncat capsula la o altitudine suborbitală, să se întoarcă în mod independent la cosmodrom folosind propriul motor. Aceasta este o schemă mult mai economică decât prinderea scenei folosite în ocean după stropire.

După ce antreprenorul de internet Jeff Bezos și-a fondat compania spațială în 2000, el a păstrat însăși existența acesteia în secret timp de trei ani. Compania își lansează vehiculele experimentale (cum ar fi capsula din imagine) dintr-un spațial privat din West Texas.

Sistemul este format din două părți.

O capsulă pentru echipaj care se menține normal presiunea atmosferică, se desparte de transportator și zboară la o altitudine de 100 km. Motorul de propulsie permite rachetei să facă o aterizare verticală în apropierea rampei de lansare. Capsula în sine este apoi returnată pe pământ cu ajutorul unei parașute.

Vehiculul de lansare ridică vehiculul de pe rampa de lansare.

SpaceShipTwo - Pionier în domeniul turismului

• Tip: navă spațială lansată în aer dintr-un avion de transport. Creator: Virgin Galactic /
• Richard Branson
• Data lansării: programată pentru 2014
• Scop: zboruri suborbitale
• Șanse de succes: foarte bune

Primul dintre vehiculele SpaceShipTwo în timpul unui zbor de planare de probă. În viitor vor fi construite încă patru dispozitive similare, care vor începe să transporte turişti. 600 de persoane s-au înscris deja pentru zbor, inclusiv celebrități precum Justin Bieber, Ashton Kutcher și Leonardo DiCaprio.

Dispozitivul, construit de celebrul designer Burt Rutan în colaborare cu magnatul Richard Branson, proprietarul Virgin Group, a pus bazele viitorului turismului spațial. De ce nu-i duce pe toți în spațiu? Noua versiune a acestui dispozitiv va putea găzdui șase turiști și doi piloți. Călătoria în spațiu va consta din două părți. În primul rând, aeronava WhiteKnightTwo (lungimea sa este de 18 m și anvergura aripilor este de 42) va ridica aparatul SpaceShipTwo la o înălțime de 15 km.

Apoi, avionul se va separa de avionul de transport, va porni propriile motoare și va exploda în spațiu. La o altitudine de 108 km, pasagerii vor avea o vedere excelentă asupra curburii suprafata pamantului, și strălucirea senină a atmosferei pământului - și toate acestea pe fundalul adâncurilor negre ale spațiului. Un bilet care costă un sfert de milion de dolari va permite călătorilor să se bucure de imponderabilitate, dar doar pentru patru minute.

Inspiration Mars - Sărut peste Planeta Roșie

• Tip: transport interplanetar Creator: Inspiration Mars Foundation / Dennis Tito
• Data lansării: 2018
• Scop: zbor spre Marte
• Șanse de succes: îndoielnice

O lună de miere (cu durată de un an și jumătate) într-o expediție interplanetară? Fondul Inspiration Mars, condus de fostul inginer NASA, specialist în investiții și primul turist spațial Dennis Tito, vrea să ofere această oportunitate cuplului ales. Grupul lui Tito speră să profite de parada planetelor care va avea loc în 2018 (asta se întâmplă o dată la 15 ani). „Parada” vă va permite să zburați de pe Pământ pe Marte și să vă întoarceți pe o traiectorie de întoarcere liberă, adică fără a arde combustibil suplimentar. Anul viitor, Inspiration Mars va începe să accepte cereri pentru o expediție de 501 de zile.

Nava va trebui să zboare la o distanță de 150 km de suprafața lui Marte. Pentru a participa la zbor, ar trebui să alegeți un cuplu căsătorit - poate proaspăt căsătoriți (o întrebare importantă compatibilitate psihologică). „Fondul Inspiration Mars estimează că va trebui să strângă 1-2 miliarde de dolari. Punem bazele pentru lucruri care înainte erau de neconceput, cum ar fi mersul pe alte planete”, spune Marco Caceres, șeful de explorare spațială la Teal Group.

• Tip: Avion spațial autopropulsat Creat de: XCOR Aerospace
• Data de lansare planificată: 2014
• Scop: zboruri suborbitale
• Șanse de succes: destul de decente

XCOR Aerospace, cu sediul în California, cu sediul în Mojave, consideră că deține cheia celor mai ieftine zboruri suborbitale. Compania vinde deja bilete pentru dispozitivul său Lynx de 9 metri, conceput pentru doar doi pasageri. Biletele costă 95.000 de dolari.

Spre deosebire de alte avioane spațiale și capsule pentru pasageri, Lynx nu necesită un vehicul de lansare pentru a ajunge în spațiu. Lansat special dezvoltat pentru acest proiect motoare cu reacție(vor arde kerosenul cu oxigen lichid), Lynx va decola de pe pistă în direcție orizontală, așa cum o face un avion convențional, și numai după accelerare se va înălța abrupt de-a lungul traiectoriei sale spațiale. Primul zbor de testare al dispozitivului ar putea avea loc în următoarele luni.

Decolare: avionul spațial accelerează pe pistă.

Urcare: Ajuns la Mach 2,9, urcă abrupt.

Scop: La aproximativ 3 minute de la decolare, motoarele se opresc. Avionul urmează o traiectorie parabolică, grăbindu-se prin spațiul suborbital.

Reveniți la straturile dense ale atmosferei și aterizați.

Dispozitivul încetinește treptat, tăind cercuri într-o spirală descendentă.

Orion - Capsula de pasageri pentru o companie mare

• Tip: navă cu echipaj de volum sporit pentru zboruri interstelare
• Creator: NASA / Congresul SUA
• Data lansării: 2021–2025

NASA a cedat deja, fără regret, zborurile către orbita apropiată a Pământului unor companii private, dar agenția nu a renunțat încă la pretențiile sale privind spațiul profund. Nava spațială multifuncțională Orion poate zbura către planete și asteroizi. Acesta va consta dintr-o capsulă andocata cu un modul, care, la rândul său, va conține o centrală electrică cu alimentare cu combustibil, precum și un compartiment de locuit. Primul zbor de testare al capsulei va avea loc în 2014. Va fi lansată în spațiu de un vehicul de lansare Delta de 70 m lungime. Apoi capsula trebuie să se întoarcă în atmosferă și să aterizeze în apele Oceanului Pacific.

Se pare că va fi construită o nouă rachetă pentru expedițiile pe distanțe lungi pentru care se pregătește Orion. Lucrările sunt deja în desfășurare la instalația NASA Huntsville, Alabama, la noua rachetă Space Launch System de 98 de metri. Acest transport super-greu trebuie să fie gata pentru momentul în care (și dacă) astronauții NASA decid să zboare pe Lună, către un asteroid sau chiar mai departe. „Ne gândim din ce în ce mai mult la Marte”, spune Dan Dambacher, directorul Diviziei de Dezvoltare a Sistemelor de Explorare a NASA, „ca obiectivul nostru principal”. Adevărat, unii critici spun că astfel de afirmații sunt oarecum excesive. Sistemul proiectat este atât de uriaș încât NASA îl va putea folosi nu mai mult de o dată la doi ani, deoarece o lansare va costa 6 miliarde de dolari.

Când va pune omul piciorul pe un asteroid?

În 2025, NASA plănuiește să trimită astronauți în nava spațială Orion pe unul dintre asteroizii aflați în apropierea Pământului - 1999AO10. Călătoria ar trebui să dureze cinci luni.

Lansare: Orion, cu un echipaj format din patru, va decola din Cape Canaveral, Florida.

Zbor: După cinci zile de zbor, Orion, folosind gravitația Lunii, va face o întoarcere în jurul ei și va stabili un curs pentru 1999AO10.

Întâlnire: astronauții vor zbura către asteroid la două luni după lansare. Vor petrece două săptămâni pe suprafața sa, dar nu se vorbește despre o aterizare adevărată, deoarece această rocă spațială are o gravitate prea slabă. Mai degrabă, membrii echipajului își vor ancora pur și simplu nava pe suprafața asteroidului și vor colecta probe de minerale.

Întoarcere: deoarece asteroidul 1999AO10 s-a apropiat treptat de Pământ în tot acest timp, călătoria de întoarcere va fi puțin mai scurtă. După ce a ajuns pe orbita joasă a Pământului, capsula se va separa de navă și se va stropi în ocean.

15 iunie 2014

Cu toții am văzut de multe ori o mare varietate de stații spațiale și orașe spațiale în filme științifico-fantastice. Dar toate sunt nerealiste. Brian Versteeg de la Spacehabs dezvoltă concepte bazate pe principii științifice reale stații spațiale, care într-o zi poate fi construit efectiv. O astfel de stație de așezare este Kalpana One. Mai exact, o versiune îmbunătățită, modernă, a unui concept dezvoltat în anii 1970. Kalpana One este o structură cilindrică cu o rază de 250 de metri și o lungime de 325 de metri. Nivelul aproximativ al populației: 3.000 de cetățeni.

Să aruncăm o privire mai atentă la acest oraș...

Fotografie 2.

„Așezarea Kalpana One Space este rezultatul cercetării asupra limitelor foarte reale ale structurii și formei așezărilor spațiale uriașe. Începând de la sfârșitul anilor 60 și până în anii 80 ai secolului trecut, omenirea a absorbit ideea formelor și dimensiunilor posibilelor stații spațiale ale viitorului, care au fost arătate în tot acest timp în filme științifico-fantastice și în diferite imagini. . Cu toate acestea, multe dintre aceste forme au avut unele defecte de proiectare care, în realitate, ar avea ca rezultat ca astfel de structuri să sufere de o stabilitate insuficientă în timpul rotației în spațiu. Alte forme nu au folosit eficient raportul dintre masa structurală și cea de protecție pentru a crea zone locuibile”, spune Versteeg.

Poza 3.

„La căutarea unei forme care să permită crearea unei zone locuibile și locuibile în condiții de suprasarcină și să aibă masa de protecție necesară, s-a constatat că forma alungită a stației ar fi cea mai potrivită alegere. Datorită dimensiunii și designului unei astfel de stații, ar fi necesar foarte puțin efort sau ajustare pentru a evita oscilațiile sale.”

Fotografie 4.

„Cu aceeași rază de 250 de metri și o adâncime de 325 de metri, stația va face două rotații complete în jurul ei pe minut și va crea senzația că o persoană, aflându-se în ea, va experimenta sentimentul ca și cum s-ar afla în condiții pământești. gravitaţie. Și acesta este un aspect foarte important, deoarece gravitația ne va permite să trăim mai mult în spațiu, deoarece oasele și mușchii noștri se vor dezvolta la fel ca și pe Pământ. Deoarece astfel de stații în viitor pot deveni loc permanent habitat pentru oameni, este foarte important să le creăm condiții cât mai apropiate de condițiile de pe planeta noastră. Fă-o astfel încât oamenii să poată nu numai să lucreze la el, ci și să se relaxeze. Și relaxează-te cu delicii.”

Fotografie 5.

„Și, deși fizica lovirii sau aruncării, să zicem, o minge va fi foarte diferită într-un astfel de mediu de pe Pământ, stația va oferi cu siguranță o mare varietate de activități sportive (și alte) și divertisment.”

Fotografia 6.

Brian Versteeg este un designer de concept și se concentrează pe munca viitoare a tehnologiei și a explorării spațiului. A lucrat cu multe companii spațiale private, precum și cu publicații tipărite, cărora le-a arătat concepte despre ce va folosi omenirea în viitor pentru a cuceri spațiul. Proiectul Kalpana One este un astfel de concept.

Fotografie 7.

Fotografia 8.

Fotografie 9.

Fotografie 10.

Fotografie 11.

Dar, de exemplu, câteva concepte mai vechi:

Baza științifică pe Lună. Conceptul 1959

Imagine: Revista „Tehnologie pentru tineret”, 1965/10

Conceptul de colonie toroidală

Imagine: Don Davis/NASA/Ames Research Center

Dezvoltat de agenția aerospațială NASA în anii 1970. După cum era planificat, colonia ar fi fost proiectată pentru a găzdui 10.000 de oameni. Designul în sine a fost modular și ar permite conectarea unor noi compartimente. Ar fi posibil să călătorești în ele cu un vehicul special numit ANTS.

Imagine și prezentare: Don Davis/NASA/Ames Research Center

Sferele Bernal

Imagine: Don Davis/NASA/Ames Research Center

Un alt concept a fost dezvoltat la NASA Ames Research Center în anii 1970. Populație: 10.000 Ideea principală a Sferei Bernal este compartimentele vii sferice. Zona populată se află în centrul sferei, înconjurată de zone de producție agricolă și agricolă. Lumina soarelui este folosită ca iluminat pentru zonele rezidențiale și agricole, care este redirecționată către acestea printr-un sistem de baterii cu oglindă solară. Căldura reziduală este eliberată în spațiu panouri speciale. Fabricile și docurile pentru nave spațiale sunt situate într-o țeavă lungă specială în centrul sferei.

Imagine: Rick Guidys/NASA/Ames Research Center

Imagine: Rick Guidis/NASA/Ames Research Center

Conceptul de colonie cilindrică dezvoltat în anii 1970

Imagine: Rick Guidys/NASA/Ames Research Center

Destinat unei populații de peste un milion de oameni. Ideea conceptului îi aparține fizicianului american Gerard K. Onil.

Imagine: Don Davis/NASA/Ames Research Center

Imagine: Don Davis/NASA/Ames Research Center

Imagine și prezentare: Rick Guidys/NASA/Ames Research Center

1975 Vedere din interiorul coloniei, ideea conceptului căreia îi aparține Onil. Sectoarele agricole cu diverse tipuri de legume și plante sunt amplasate pe terase care sunt instalate pe fiecare nivel al coloniei. Lumina pentru recoltă este furnizată de oglinzi care reflectă razele soarelui.

Imagine: NASA/Ames Research Center

Imagine: Revista „Tehnologia Tineretului”, 1977/4

Fermele orbitale uriașe ca aceasta din imagine vor produce suficientă hrană pentru coloniștii în spațiu

Imagine: Delta, 1980/1

Colonie minieră pe un asteroid

Imagine: Delta, 1980/1

Colonie spațială toroidală a viitorului. 1982

Conceptul de bază spațială. 1984

Imagine: Les Bosinas/NASA/Glenn Research Center

Conceptul de bază a lunii. 1989

Imagine: NASA/JSC

Conceptul unei baze multifuncționale pe Marte. 1991

Imagine: NASA/Glenn Research Center

1995 Luna

Satelitul natural al Pământului pare a fi un loc excelent pentru a testa echipamentele și a pregăti oamenii pentru misiuni pe Marte.

Condițiile speciale de gravitație ale Lunii vor fi un loc excelent pentru competițiile sportive.

Imagine: Pat Rawlings/NASA

1997 Exploatarea gheții în craterele întunecate ale polului sud lunar deschide oportunități pentru expansiunea umană în sistemul solar. În această locație unică, oamenii dintr-o colonie spațială alimentată cu energie solară vor produce combustibil pentru a trimite nave spațiale de pe suprafața lunară. Apa din surse potențiale de gheață sau regolitul va curge în interiorul celulelor domului și va preveni expunerea la radiații dăunătoare.

Imagine: Pat Rawlings/NASA

Am pregătit un scurt articol pentru revista Popular Mechanics - o prognoză pentru dezvoltarea astronauticii. Materialul „5 scenarii pentru viitor” (nr. 4, 2016) a inclus doar o mică parte a articolului - doar un paragraf :) Public versiunea completă!

Prima parte: viitorul apropiat - 2020-2030

La începutul noului deceniu, oamenii se vor întoarce în spațiul cislunar ca parte a programului Flexible Path al NASA. Noua rachetă super-grea americană Space Launch System (SLS), a cărei prima lansare este programată pentru 2018, va ajuta în acest sens. Sarcina utilă - 70 de tone la prima etapă, până la 130 de tone la etapele ulterioare. Permiteți-mi să vă reamintesc că Protonul rusesc are o sarcină utilă de doar 22 de tone, noul Angara-A5 are aproximativ 24 de tone Nava spațială de stat Orion este construită și în SUA.

SLS
Sursa: NASA

Companiile private americane vor asigura livrarea de astronauți și mărfuri către ISS. Inițial, două nave - Dragon V2 și CST-100, apoi vor urma altele (eventual cu aripi - de exemplu, Dream Chaser, nu numai în marfă, ci și în versiunea pentru pasageri).

ISS va funcționa cel puțin până în 2024 (posibil mai mult, în special segmentul rus).

Atunci NASA va anunța un concurs pentru o nouă bază aproape de Pământ, care probabil va fi câștigată de Bigelow Aerospace cu proiectul său pentru o stație cu module gonflabile.

Se poate prevedea că până la sfârșitul anilor 2020 vor exista mai multe stații orbitale private cu echipaj personal pe orbită pentru diverse scopuri (de la turism la asamblarea sateliților orbitali).

Folosind o rachetă grea (cu o capacitate de sarcină utilă de puțin peste 50 de tone, uneori clasificată ca super-grea) Falcon Heavy și Dragon V2, realizate de Elon Musk, zborurile turistice pe orbita în jurul Lunii sunt destul de posibile - nu doar un zbor, dar lucrează pe orbită lunară - mai aproape de mijlocul anilor 2020.

De asemenea, mai aproape de mijlocul până la sfârșitul anilor 2020, o competiție a NASA pentru a crea o lună. infrastructura de transport(expediții private și bază lunară privată). Conform estimărilor publicate recent, investitorii privați vor avea nevoie de fonduri guvernamentale de aproximativ 10 miliarde de dolari pentru a se întoarce pe Lună în timpul previzibil (mai puțin de 10 ani).

Dispunerea bazei lunare companie privată Bigelow Aerospace
Sursa: Bigelow Aerospace

Astfel, „Calea flexibilă” duce NASA către Marte (o expediție către Phobos - la începutul anilor 30, la suprafața lui Marte - abia în anii 40, cu excepția cazului în care există un impuls puternic de accelerare din partea societății), și orbita joasă a Pământului și chiar Luna va fi renunțată la afacerile private.

În plus, vor fi puse în funcțiune noi telescoape, care vor face posibilă găsirea nu doar a zeci de mii de exoplanete, ci și măsurarea spectrelor atmosferelor celor mai apropiate cu ajutorul observațiilor directe. M-aș îndrăzni să presupun că înainte de anul 30 se vor obține dovezi ale existenței vieții extraterestre (atmosfera de oxigen, semnături IR ale vegetației etc.), iar întrebarea Marelui Filtru și Paradoxul Fermi se va pune din nou.

Vor avea loc noi zboruri de sonde către asteroizi, giganți gazosi (la satelitul Europa al lui Jupiter, la sateliții lui Saturn Titan și Enceladus, precum și la Uranus sau Neptun), vor apărea primele sonde interplanetare private (Luna, Venus, eventual Marte cu asteroizi).

Vorbirea despre extracția de resurse pe astroizi până în anul 30 va rămâne doar vorba. Cu excepția cazului în care comercianții privați efectuează mici experimente tehnologice împreună cu agențiile guvernamentale.

Sistemele suborbitale turistice vor începe să zboare în masă — sute de oameni vor vizita marginea spațiului.

China își va construi propria stație orbitală cu mai multe module la începutul anilor 20, iar la mijlocul până la sfârșitul deceniului va efectua un zbor cu echipaj în jurul Lunii. De asemenea, va lansa multe sonde interplanetare (de exemplu, roverul chinezesc Marte), dar nu va ocupa primul loc în astronautică. Deși va fi pe locul trei sau al patrulea - chiar în spatele Statelor Unite și al marilor comercianți privați.

În cel mai bun caz, Rusia va păstra „spațiul pragmatic” – comunicații, navigație, teledetecție a Pământului, precum și moștenirea sovietică a explorării spațiului cu echipaj. Cosmonauții vor zbura către segmentul rusesc al ISS pe Soyuz, iar după retragerea SUA din proiect, segmentul rus va forma probabil o stație separată - mult mai mică decât stația sovietică Mir și chiar mai mică decât stația chineză. Dar acest lucru va fi suficient pentru a salva industria. Chiar și în ceea ce privește vehiculele de lansare, Rusia va reveni pe locul 3-4. Dar acest lucru va fi suficient pentru a îndeplini sarcini de importanță economică națională. În cel mai rău caz, după finalizarea operațiunii ISS, direcția cu echipaj în cosmonautică din Rusia va fi complet închisă, iar în cel mai optimist scenariu, un program lunar va fi anunțat cu real (și nu la mijlocul 2030) termene limită și control clar, care va permite deja la mijlocul anilor 2020 x să efectueze aterizări pe Lună. Dar un astfel de scenariu, din păcate, este puțin probabil.

Noi țări se vor alătura clubului puterilor spațiale, inclusiv mai multe țări cu programe cu echipaj - India, Iran, chiar Coreea de Nord. Și asta ca să nu mai vorbim de companiile private: până la sfârșitul deceniului vor exista o mulțime de vehicule private orbitale cu echipaj - dar cu greu mai mult de o duzină.

Multe companii mici își vor crea propriile rachete ultra-ușoare și ușoare. Mai mult, unii dintre ei își vor crește treptat sarcina utilă și vor intra în clasele medii și chiar grele.

În mod fundamental, vehiculele de lansare noi nu vor apărea pe rachete, dar reutilizarea primelor etape sau salvarea motoarelor va deveni norma. Este probabil ca experimente să fie efectuate cu sisteme aerospațiale reutilizabile, combustibili noi și structuri. Poate că până la sfârșitul anilor 20 va fi construit un vehicul de lansare reutilizabil cu o singură etapă și va începe să zboare.

Partea a doua: transformarea umanității într-o civilizație spațială - din 2030 până la sfârșitul secolului XXI

Există multe baze pe Lună, atât publice, cât și private. Satelitul natural al Pământului este folosit ca bază de resurse (energie, gheață, diverse componente ale regolitului), un teren de testare experimentală și științifică unde sunt testate tehnologiile spațiale pentru zboruri pe distanțe lungi, telescoapele în infraroșu sunt amplasate în cratere în umbră și radio. telescoapele sunt situate pe partea îndepărtată.

Luna este inclusă în economia pământului - energia centralelor lunare (câmpuri panouri solareși concentratoare solare construite din resurse locale) este transmisă atât la remorcherele spațiale din spațiul apropiat Pământului, cât și către Pământ. Problema livrării materiei de pe suprafața Lunii pe orbita joasă a Pământului (frânare în atmosferă și captare) a fost rezolvată. Hidrogenul și oxigenul lunar sunt utilizați în stațiile de realimentare cislunar și din apropierea Pământului. Desigur, toate acestea sunt doar primele experimente, dar companiile private fac deja avere din ele. Heliul-3 este extras până acum doar în cantități mici pentru experimente legate de motoarele de rachete termonucleare.

Există o stație de colonie științifică pe Marte. Un proiect comun de „investitori privați” (în principal Elon Musk) și state (în principal SUA). Oamenii au ocazia să se întoarcă pe Pământ, dar mulți zboară în noua lume pentru totdeauna. Primele experimente privind posibila terraformare a planetei. Pe Phobos există o bază de transbordare pentru navele interplanetare grele.

Baza pe Marte
Sursa: Bryan Versteeg

Există multe sonde în întreg sistemul solar, al căror scop este pregătirea pentru explorare și căutarea resurselor. Zboruri ale vehiculelor de mare viteză cu sisteme de propulsie nucleară în centura Kuiper către gigantul gazos recent descoperit - a noua planetă. Rovere pe Mercur, baloane, sonde plutitoare, zburătoare pe Venus, studiind sateliții planetelor gigantice (de exemplu, submarinele din mările Titan).

Rețelele distribuite de telescoape spațiale fac posibilă detectarea exoplanetelor prin observare directă și chiar crearea de hărți (de rezoluție foarte scăzută) ale planetelor din jurul stelelor din apropiere. Observatoare mari automate au fost trimise în focarul lentilei gravitaționale a Soarelui.

Vehiculele de lansare reutilizabile cu o singură etapă au fost desfășurate și funcționează metode non-rachete de livrare a mărfurilor - catapulte mecanice și electromagnetice - sunt utilizate în mod activ pe Lună.

Există multe stații spațiale turistice care zboară în jur. Există mai multe stații - institute științifice cu gravitație artificială (stație de torus).

Navele interplanetare cu echipaj greu nu numai că au ajuns pe Marte și au asigurat desfășurarea unei baze de colonii pe Planeta Roșie, dar explorează în mod activ centura de asteroizi. Multe expediții au fost trimise pe asteroizii din apropierea Pământului și a fost efectuată o expediție pe orbita lui Venus. Au început pregătirile pentru desfășurarea bazelor de cercetare în apropierea planetelor gigantice Jupiter și Saturn. Poate că planetele gigantice vor deveni ținta primului zbor de testare al unei nave spațiale interplanetare cu un motor termonuclear cu plasmă magnetică.

Lansarea balonului meteorologic pe Titan