Все о гигантской ракете НАСА, которая доставит астронавтов на Луну и Марс – 14.06.2021 – Наука

НАСА разрабатывает огромную ракету под названием Space Launch System (SLS), чтобы доставить астронавтов на Луну и, в конечном итоге, на Марс. SLS – самая мощная пусковая установка, построенная с 1960 года, ее дебют ожидается в конце 2021 года.

НАСА планирует отправить мужчину и женщину на поверхность Луны в конце этого десятилетия – это будет первая посадка человека на поверхность естественного спутника с момента ухода Аполлона-17 в 1972 году.

За последние 20 лет астронавты совершали обычные поездки на Международную космическую станцию ​​(МКС), но Луна находится почти в тысячу раз дальше, чем МКС. Чтобы доставить туда космонавтов, нужна гораздо более мощная ракета.

SLS – это современный эквивалент Saturn V, большой ракеты-носителя, построенной во времена космического корабля Apollo. Как и Сатурн, он разделен на сегменты или этапы, уложенные друг на друга. Но новая ракета также включает в себя технологию космических шаттлов.

Первая версия SLS будет называться Block 1. В течение следующих нескольких лет она подвергнется серии обновлений, чтобы иметь возможность запускать более тяжелые полезные нагрузки в пункты назначения за пределами околоземной орбиты.

SLS Block 1 будет на 23 этажа выше стартовой площадки, что сделает его выше Статуи Свободы (93 м).

«Это действительно огромная ракета. Она просто огромная», – сказал Джон Шеннон, вице-президент и программный директор SLS в Boeing, главном подрядчике НАСА по производству ракеты. «Вы не видели ничего подобного со времен Сатурна V», – сказал Шеннон BBC в 2019 году.

Ракета запустит астронавтов в пилотируемые аппараты следующего поколения НАСА – аппараты Орион. SLS будет двигать Орион со скоростью, необходимой для выхода с околоземной орбиты и достижения Луны.

Как работает ракета

SLS состоит из гигантской центральной ступени, окруженной двумя пороховыми ускорителями (SRB). В активной зоне находятся два больших резервуара для хранения: один для жидкого водорода, топлива, и один для жидкого кислорода, который позволяет горючему горючему. Вместе они называются двигателями.

В основе центральной ступени – четыре двигателя РС-25, такие же, как у старой ракеты-носителя космического корабля, выведенной из эксплуатации в 2011 году.

Когда в камеры двигателя подается жидкий водород и кислород и они воспламеняются, начинается химическая реакция, которая производит огромное количество энергии и пара. Пар выходит из сопел двигателя со скоростью 16 000 км / ч и создает тягу – силу, которая толкает ракету вверх.

В дополнение к мощности, вырабатываемой двигателем, боковые подруливающие устройства SRB предлагают дополнительную помощь в преодолении огромной силы тяжести Земли. Эти сдвоенные двигатели имеют 17 ступеней и сжигают 6 тонн твердого топлива в секунду. Они отвечают за 75% общей тяги в течение первых двух минут полета.

Самая мощная ракета всех времен?

Если мы будем использовать тягу в качестве меры, SLS будет самой мощной ракетой, когда-либо вылетевшей в космос в 2021 году. SLS блока 1 будет генерировать 39,1 меганьютон тяги (тяги) при запуске, то есть на 15% больше, чем Saturn V.

В 1960-х годах бывший Советский Союз (СССР) построил ракету под названием N1. Его первая ступень будет производить тягу в 45,4 меганьютона. Но все четыре испытательных полета провалились.

Ожидается, что будущая версия SLS под названием Block 2 приблизится к уровням тяги L1. Но машина под названием Starship, разработанная компанией SpaceX Илона Маска, может превзойти оба, создавая тягу 66,7 меганьютон. Этот космический корабль в настоящее время находится в стадии разработки, и дата его первого полета не установлена.

Как повторно использовали технологии космических шаттлов

Центральная часть SLS основана на внешнем покрытом пеной резервуаре Space Shuttle. Этот танк снабжал топливом три двигателя РС-25 в задней части космического корабля-шаттла. Твердотопливные двигатели на обоих кораблях выполняют примерно одинаковую функцию.

Но SLS совсем другое дело. Ряд компонентов и конструкций космического челнока претерпели значительные изменения из-за различных уровней напряжения, достигнутых в новой ракете.

Одним из примеров является то, что на космических челноках двигатели РС-25 находились далеко от SRB и были наклонены вверх. В SLS двигатели расположены рядом с SRB, и их тряска гораздо больше. Поэтому каждая система в сложной части двигателя SLS должна быть тщательно протестирована, чтобы убедиться, что она может выдерживать вибрацию.

Почему был построен SLS

В феврале 2010 года администрация Обамы отменила тревожный план Джорджа Буша по возвращению на Луну в 2020 году, известный как Созвездие.

Эта новость была плохо воспринята рабочими в пяти южных штатах – Алабаме, Флориде, Луизиане, Миссисипи и Техасе – где программа пилотируемых космических полетов НАСА создала десятки тысяч рабочих мест.

Некоторые законодатели пришли в ярость. В то время Ричард Шелби, сенатор-республиканец от Алабамы, заявил, что Конгресс не будет «сидеть и смотреть на безрассудный отказ от программы пилотируемых космических полетов».

Законодатели в пострадавших штатах настояли на создании единой мощной ракеты взамен отмененных Белым домом пусковых установок Constellation.

Конструкция SLS, основанная на технических исследованиях НАСА, была представлена ​​в 2011 году. После начала разработки ракеты задержки и перерасход бюджета дали боеприпасы критикам, которые считали, что НАСА должно работать с ней. Ракеты, эксплуатируемые коммерческими поставщиками.

Но без значительных модификаций ни один из существующих двигателей не имеет достаточной мощности для отправки космического корабля Орион, астронавтов и больших грузов на Луну за один полет, как это сделал бы SLS.

В недавнем отчете указывается, что к концу 2020 финансового года НАСА потратит более 17 миллиардов долларов (87 миллиардов реалов) на SLS.

Но после завершения фазы разработки ракеты и успешного завершения программы оценки, известной как Green Run, первая ракета SLS сейчас находится в Космическом центре Кеннеди во Флориде в рамках подготовки к своему первому полету в конце 2021 года.

Джон Шеннон, отвечающий за SLS в Boeing с 2015 года, сказал: «Я думаю, что, когда SLS выйдет на полную мощность, в течение многих лет не будет необходимости в другом тяжелом транспортном средстве, подобном этому. один раз в одном поколении “.

Back to top button