Raporti: Raketat e vjetra të mira hapësinore

Më 30 gusht, SpaceX njoftoi se sateliti SES-2016 do të lëshohet në hapësirë ​​në fund të 9-vitit duke përdorur një skenë të përdorur dhe të rinovuar të raketës Falcon 10. Dy ditë më vonë, më 1 shtator, një tjetër raketë SpaceX, një Falcon 9, shpërtheu. në Kepin Canaveral Pra, disponimi po ndryshon - nga entuziazmi në dyshim.

"Ne besojmë se raketat e ripërdorshme do të sjellin një epokë të re të fluturimit jashtëtokësor dhe do të lehtësojnë aksesin në hapësirë ​​si në drejtim të kostos ashtu edhe në menaxhimin e datës së nisjes," u tha gazetarëve Martin Halliwell i SES. Pikërisht këtu ai zotëron një satelit që do të lëshohet duke përdorur një raketë të përdorur. Dhe duke qenë se SES do të jetë i pari që do të përdorë shërbimin e “raketës së fshirë”, atyre do t'u jepet një zbritje speciale…

Shpërthimi i Falcon 9 në Kepin Canaveral

Në Twitter, SpaceX e njoftoi këtë SES-10 do të lëshohet nga misioni CRS-8 më 8 Prill 2016. Etapa e parë u ul në anijen autonome OCISLY në Oqeanin Paqësor. Sateliti SES-5,3 me peshë 10 tonë është ndërtuar nga Airbus Defense and Space bazuar në platformën Eurostar E3000. Ka një sistem shtytës hibrid: kimik për ngritjen fillestare orbitale dhe disa manovra orbitale, dhe elektrike (jonike) vetëm për manovrat orbitale. Ky është sateliti i parë SES i dedikuar tërësisht misioneve në Amerikën Latine.

Megjithatë, tani këto plane, si gjithë bashkëpunimi premtues, ka të ngjarë të vihen në pikëpyetje. Shpërthimi i një rakete Falcon 9 në platformë gjatë furnizimit me karburant (edhe pse shkaqet e tij ende nuk janë sqaruar dhe ka teori të çuditshme për të shtënat në vendin e aksidentit, madje edhe diçka që thotë diçka për praninë e supozuar të një objekti UFO aty pranë) sigurisht. u bë një goditje imazhi për kompaninë e Elon Musk. Zakonisht ngjarje të tilla shtyjnë planet më të afërta.

Fatkeqësia përkoi me një njoftim tjetër - lëshimin e një rakete të madhe SpaceX në hapësirë, Falcon i rëndëe cila do të zhvillohej në vjeshtën e vitit 2016 ose më së voni në pranverën e vitit 2017. Kjo mjet i rëndë lëshues është projektuar prej disa vitesh. Dizajni i saj bazohet në fazën e parë të raketës Falcon 9 v.1.1 FT, e cila do të jetë edhe faza e parë e Falcon Heavy, e plotësuar nga dy motorë ndihmës, të cilët janë modifikim i kësaj faze. Falë kësaj zgjidhjeje, karakteristikat e raketës do të rriten ndjeshëm, gjë që do të bëjë të mundur dërgimin e një ngarkese me peshë deri në Ton 53 (Falcon 9 në më të fuqishmin e tij ofron deri në 22,8 t). Nëse kjo nisje ndodh vërtet, atëherë do të përdoret mjeti më i rëndë i lëshimit (vetëm Saturn-XNUMX nga programi hënor Apollo dhe raketa Sovjetike Energia në histori) - vetëm një i ndërtuar nga NASA do të ketë aftësi më të mëdha. Megjithatë, edhe në këtë rast ka pasur dyshime pas aksidentit në Florida.

Shpërthimi do të thotë humbje të mëdha PR dhe financiare për SpaceX. Lëshimet e raketave Falcon 9 ka të ngjarë të pezullohen për disa kohë, të paktën derisa të dihet shkaku i rrëzimit. Nga ana tjetër, një fluturim me pilot i kapsulës Dragon 2 me raketën Falcon 9R ishte menduar të bëhej vitin e ardhshëm. NASA ndoshta nuk do të dojë të presë. Ai dëshiron të largohet nga të qenit i varur nga Soyuz rus për programin e tij hapësinor sa më shpejt të jetë e mundur. Praktikisht, SpaceX po konkurron kështu me rusët, duke e bërë promovimin e raketës së Musk një çështje politike.

Falcon 9 në maune pas uljes

Pas përpjekjeve të pasuksesshme - kënaqësi e madhe

Para shpërthimit të shtatorit, ato duhet të kenë qenë lajmi i vitit të kaluar dhe një përparim i madh teknologjik. ulje të suksesshme të seksioneve kryesore të raketave SpaceX. Ky "rimëkëmbje" ka jetuar në botën e teknologjisë hapësinore në muajt e kaluar. "Në fund!" - Elon Musk mund të thotë kur këtë dimër ai arriti të sillte pjesën kryesore të raketës së tij në Tokë, së pari në Kepin Canaveral, pastaj në një platformë lundruese oqeanike (3). Kjo arritje e fundit ka bërë që bota e shkencës hapësinore pothuajse të çmendet për SpaceX. Sepse zbarkimi në tokë, çfarë ka për të fshehur, në një farë mënyre përsëriti feat e raketës. Shepardi i ri prodhuar nga Jeff Bezos, shefi i Amazon, që nga nëntori i vitit të kaluar. Në një farë kuptimi, sepse Falcon 9 është një raketë hapësinore e plotë, dhe produkti i Bezos është një mjet më kompakt për fluturimet suborbitale. Dhe në rastin e misioneve pa pilot, raketat janë elementi më i shtrenjtë i projektit.

Edhe vetë Musk nuk e quajti uljen në Kepin Canaveral diçka të veçantë. Qëllimi i tij kryesor ishte të ulte një raketë SpaceX që kthehej në një platformë lundruese. Kjo është provuar dhe testuar për shumë muaj. Dy qasje që nga viti 2015 kanë dështuar. Në herën e parë, raketa shpërtheu dhe herën e dytë u bë e mundur të vendosej raketa në maune, por ajo u kthye menjëherë.

Një nga uljet e dështuar të Falcon 9 në një platformë në det të hapur

Deri më sot, SpaceX ka bërë tashmë disa lëshime dhe ulje të suksesshme të raketave të saj. Kompania aktualisht është duke planifikuar hipje e njëkohshme deri në tre pjesëmarrës në të njëjtën kohë, si në anije autonome ashtu edhe në tokë. Në rastin e fundit, për të ngritur të tre pjesët e një rakete të madhe Falcon Heavy, ju nevojiten tre vende uljeje në bazën ajrore ushtarake në SpaceX Cape Canaveral. Për këtë arsye, kompania dëshiron që qeveria amerikane të autorizojë ndërtimin e dy të tjerëve përveç atij ekzistues. Elon Musk shpjegoi në Twitter se motorët ndihmës të raketës do të ulen pothuajse njëkohësisht dhe faza e parë do të ulet me një vonesë të vogël.

Bezos mendon për turizmin

Përpjekja e sipërpërmendur e suksesshme e uljes nga një tjetër mjeshtër i e-biznesit, Jeff Bezos, u zhvillua më 23 nëntor 2015. Kompania e tij Blue Origin testoi anijen kozmike suborbitale New Shepard. Raketa u lëshua nga një qendër kërkimore në Van Horn, Teksas. Gjatë fluturimit testues, ai arriti një lartësi prej 100,5 km, që do të thotë tejkalim i kufirit imagjinar të hapësirës. Në të ardhmen, kjo do t'i lejojë njerëzit të përjetojnë afërsisht 4 minuta. gjendje pa peshë.

Pas një fluturimi të shkurtër, kapsula e pasagjerëve New Shepard u ul me parashuta në shkretëtirë. Pas kësaj, raketa u kthye në Tokë, duke ngadalësuar rënien e saj me motorë raketash, derisa arriti një shpejtësi prej rreth 7 km / orë pikërisht në sipërfaqe. Deri në qershor 2016, Blue Origin kishte bërë katër ulje të suksesshme të raketës së saj.

Kompania e Bezos, ndryshe nga SpaceX, nuk bën shumë zhurmë, por kjo nuk do të thotë se nuk është shumë e suksesshme. Blue Origin aktualisht po planifikon të ndërtojë gjashtë raketa New Shepard. Secili prej tyre do të mund të ngrejë gjashtë pasagjerë 100 km mbi sipërfaqen e Tokës, ku për pak minuta do të mund të përjetojnë gjendjen e mungesës së peshës dhe pamjet e bukura të destinuara më parë për astronautët. Testimi me pilotë do të bëhet vitin e ardhshëm dhe nëse gjithçka shkon mirë, klientët e parë do të mund të shkojnë në një udhëtim hapësinor që në vitin 2018. Çmimi i biletës ende nuk dihet, por mund të supozohet se do të luhatet brenda 250 mijë dollarë – kështu dëshiron të udhëtojë në SpaceShip Two një kompani tjetër e njohur që planifikon fluturime civile në hapësirë, Virgin Galactic.

Ekspertët: optimizëm i tepruar

SpaceX mund të ofrojë fluturime të ripërdorshme Falcon 9 për 37 milionë dollarë, sipas revistës dhe portalit SpaceNews. Ekspertët besojnë se çmimi me të vërtetë do të arrijë pothuajse 48 milionë në nisje, që do të thotë fitime më të larta për SpaceX. Llogaritjet përfshijnë përdorimin e së njëjtës raketë Falcon 9 të paktën pesëmbëdhjetë herë, gjë që tingëllon fantastike, por njerëzit e Musk thonë se faza e parë vlerësohet për njëqind përdorime.

Ky optimizëm zbut disi kujtesën e përvojës së NASA-s me të. raketë SRB. Megjithë shumë vite testime dhe shumë fluturime, nuk ishte e mundur të arrihet ripërdorimi i plotë. Një problem i ngjashëm u shfaq me Motorët SMME (). Edhe pse fillimisht ishin projektuar për 55 lëshime, pas çdo fluturimi ata gjetën defekte që kërkonin riparime të kushtueshme. Në fund, rezultoi se modelet e shpenzueshme SSME dhe SRB do të ishin një zgjidhje më e lirë për misionet e anijeve hapësinore me frekuencë të ulët.

Sipas autorëve të SpaceNews, ripërdorimi i raketave mund të rrisë paradoksalisht kostot e SpaceX. Kostoja aktuale relativisht e ulët e raketës lidhet me montimin e motorëve Merlin. Megjithatë, nëse kërkesa për to zvogëlohet, çmimi i tyre për njësi do të rritet (kostot fikse përbëjnë një pjesë shumë të madhe të çmimit të secilit motor) dhe kursimet mund të jenë shumë më pak nga sa presim.

Ky problem mund të zgjidhet duke rritur frekuencën e fluturimeve - në mënyrë që të ruhet ritmi aktual i prodhimit të raketave, ndërsa në të njëjtën kohë të fitohen para nga fluturimet me raketa të përdorura (të cilat do të bien, do të konsumohen, etj., kohë pas kohe. ). Megjithatë, për ta bërë këtë, do t'ju duhet të ulni çmimet në mënyrë që t'i hiqni shumicën e fluturimeve nga konkurrentët tuaj. Është vlerësuar se në mënyrë që SpaceX të ruajë performancën aktuale, por ende të jetë në gjendje të përdorë plotësisht Falcons 9, frekuenca e fluturimeve duhet të arrijë 35-40 në vit. Është e vërtetë që ka një treg ndërkombëtar për kaq shumë fluturime, por ai është i ndarë midis disa kompanive që nuk do të presin pasivisht që SpaceX të lëvizë.

Përveç fazës së parë të raketës, SpaceX planifikon të rivendosë gjithashtu mbulesat e ngarkesave. Megjithëse nuk janë veçanërisht të shtrenjta, ato kërkojnë kohë për t'u prodhuar dhe kërkojnë shumë përpjekje për t'i shpejtuar ato. Prandaj, nga pikëpamja ekonomike, restaurimi i mburojave të ngarkesave ka kuptim. Ata thonë se SpaceX do të përpiqet të bëjë një lloj avioni nga mburojat e ngarkesave që do të zbarkojnë butësisht në oqean, nga ku u kapën më pas (SpaceX tashmë ka një anije të veçantë për këtë - SHKO Kërkuesi).

Musk përkul… muskujt. Të tjerët, siç e kemi përmendur tashmë, nuk dremisin fare. Në prill të këtij viti, krijuesit e raketës së re Ariadne 6 njoftoi se dizajni i tyre do të tejkalonte çmimin e ofruar nga SpaceX për kilogram ngarkesë të vendosur në orbitë. Ariane e re duhet të jetë gati për të fluturuar në vitin 2020. Madje, përfaqësuesit e Airbus Safran Launchers (ASL), aksioneri kryesor i konsorciumit evropian Arianespace, bëjnë të ditur dy versione të kësaj rakete. Ariane 62 pritet të jetë në gjendje të vendosë një satelit prej pesë tonësh në orbitë gjeostacionare dhe Ariane 64, me katër motorë ndihmës, do të dërgojë 10,50 tonë në një orbitë tipike për satelitët e telekomunikacionit komercial.

Çmimi për kilogram satelitor pritet të jetë 40-50% më i ulët se Ariane 5 i përdorur aktualisht. Modeli i ri duhet të ketë dyfishin e fuqisë së Falcon 9 dhe më pak se dyfishin e çmimit. Sigurisht, llogaritjet e konsorciumit duket se marrin parasysh pajisjet e disponueshme, jo asgjësimin e raketave.

E vogël ... premtuese

Zhvillimi i teknologjisë së raketave është gjithashtu në një rrugë më pak mbresëlënëse sesa raketat e mëdha të NASA-s ose SpaceX. Kjo nuk do të thotë se është më pak interesante. Në konferencën e Zgjidhjeve Hapësinore Evropiane në Hagë në qershor, u njoftua koncepti i zhvillimit të një teknologjie për një raketë me përmasa të vogla të aftë për të dërguar 50 kg në orbitën e ulët të Tokës.

Projekti i zbatuar në kuadër të programit Horizon 2020 u emërua BUZËQESHJE (). Brenda SMILE (6), do të zhvillohet një raketë e re me lëshim të vogël, potencialisht hibride, kryesisht e rikuperueshme, me prodhim automatik të disa komponentëve. Çdo gjë duhet të projektohet në mënyrë që të jetë me kosto të ulët dhe të lehtë për t'u përdorur. Është planifikuar të përdoret elektronika tashmë e disponueshme në treg dhe të përdoret teknologjia e printimit 3D.

Kostoja e projektit është 4 milionë euro. Do të përfundojë në vitin 2018. Ai zbatohet nga katërmbëdhjetë partnerë nga tetë vende: Belgjika, Danimarka, Greqia, Spanja, Holanda, Gjermania, Norvegjia dhe Rumania. SMILE mund të hyjë në treg pasi sistemet më të mëdha raketore nuk do të jenë në gjendje të ofrojnë ngarkesa të vogla me kosto të ulët. Nëse projekti është i suksesshëm, ka një shans për të ndërtuar një mjet të ri lëshues evropian që mund të plotësojë shumë nevoja jo vetëm të vendeve të kontinentit tonë.

Kina nuk e lë veten të harrohet

Lëshimi i parë i raketës së Kinës Long Mars 7

Projektet e reja raketore nuk kufizohen vetëm në Perëndim. Pak muaj më parë raketa u lëshua me sukses 7 Marsi i Madh (Zhang Zheng 7). Ai duhet të bëhet baza e të gjithë programit kinez të eksplorimit hapësinor. Zyrtarisht, qëllimi i lëshimit, i cili u zhvillua nga kozmodromi më i ri kinez Wenchang në ishullin Hainan në Kinën jugore, ishte të lëshonte një prototip të një kapsule të re të drejtuar në orbitë - disa satelitë të vegjël gjithashtu u dorëzuan atje.

Long March 7 është 53 metra i gjatë dhe peshon 658 tonë. Ai është i aftë të dërgojë 13,5 tonë ngarkesë në orbitën e ulët të Tokës. Ai përfundimisht do të ketë edhe anije me pilot dhe pa pilot, duke lejuar rebelimin Stacioni hapësinor kinezm, i cili është planifikuar të përfundojë në vitin 2022.

Porti i ri hapësinor kinez Wenchang, si i pari i këtij lloji, nuk është i fshehur në qoshe të vështira të arritshme të vendit, por ndodhet në një ishull tropikal të njohur jo shumë larg bregut të detit. Falë kësaj, shikuesit, për të cilët ishin instaluar tetë platforma vëzhgimi, mund të shikonin drejtpërdrejt nisjen e parë të Long March 7. Sipas ekspertëve, kjo është dëshmi se programi hapësinor kinez ka arritur tashmë një nivel shumë të lartë të kohës së funksionimit dhe autoritetet kanë ndaloi së shqetësuari për nevojën për të fshehur çdo përplasje.

Një seri impulsesh dhe telashe

Një brez humbës në operacionet e furnizimit me stoqe Stacioni Ndërkombëtar Hapësinor ISS, e cila rrotullohet rreth Tokës që nga viti 1998, filloi në fund të tetorit 2014. Pak çaste pas fillimit të misionit CRS-3 / OrB-3 me një anije private Mjellma atëherë shpërthyen motorët e fazës së parë të raketës Antares. Në verën e vitit 2015, një raketë Falcon që transportonte furnizime në ISS shpërtheu menjëherë pas ngritjes. Kemi një tjetër shpërthim në shtator 2016.

Do të ishte më mirë për SpaceX dhe të gjithë programin hapësinor të SHBA-së nëse shkaqet e aksidenteve të përsëritura do të gjendeshin sa më shpejt që të ishte e mundur. Kompanitë private janë shumë të rëndësishme në planet e NASA-s. Deri në vitin 2017, transporti i njerëzve në Stacionin Ndërkombëtar të Hapësirës duhet të ndërmerret nga kompanitë private - SpaceX dhe Boeing. Rreth 7 miliardë dollarë në kontratat e NASA-s janë krijuar për të zëvendësuar anijet kozmike të çmontuara në 2011 dhe për t'u bërë të pavarur nga rusët dhe Soyuz-i i tyre, i cili në atë kohë monopolizonte dërgimin e njerëzve në ISS.

Zgjedhja e SpaceX e Elon Musk, e cila ka dërguar raketa dhe anije në stacion që nga viti 2012, nuk ishte befasi. Dizajni i kapsulës së ekuipazhit është i njohur. DragonX V2, nga kjo kompani, e cila duhet të marrë deri në shtatë persona. Testet dhe fluturimi i parë me njerëz ishin planifikuar deri në vitin 2017. Shumica e 6,8 miliardë dollarëve (SpaceX duhet të marrë "vetëm" 2,6 miliardë dollarë), megjithatë, do të shkojnë për Boeing, i cili punon me Blue Origin të Jeff Bezos. Kapsula e zhvillimit të Boeing - (KST) -100 – do të pranojë gjithashtu deri në shtatë persona. Boeing mund të përdorë raketat BE-3 të Blue Origin ose Falcons të SpaceX.

Sistemi i nisjes në hapësirë ​​- infografika e NASA-s

Sigurisht, rusët do të donin të vazhdonin ta bënin këtë jo vetëm për arsye financiare. Megjithatë, ata vetë kanë regjistruar shumë dështime hapësinore vitet e fundit. Verën e kaluar, pak pasi u ngritën nga kozmodromi Baikonur, raketa e tyre u rrëzua në një lartësi prej rreth 150 km mbi Tokë. Proton-M, detyra e të cilit ishte të lëshonte në orbitë satelitin telekomunikues Express-AM4R. Problemi u ngrit nëntë minuta pas ngritjes, kur u lëshua faza e tretë e raketës. Sistemi i lartësisë u shemb dhe fragmentet e tij ranë në Siberi, Lindjen e Largët dhe Oqeanin Paqësor. Raketa "Proton-M" edhe një herë dështoi. Më herët, në korrik 2013, u rrëzua edhe ky model, si pasojë e të cilit rusët humbën tre satelitë navigimi me vlerë rreth 200 milionë dollarë amerikanë. Kazakistani më pas vendosi një ndalim të përkohshëm të Proton-M nga territori i tij. Edhe më herët, në vitin 2011, misioni rus u shndërrua në një dështim të madh. Sonda Phobos-Grunt në një nga hënat e Marsit.

raketa ndërplanetare

Përleshjet dhe problemet e përshkruara kanë të bëjnë me ngritjen e ngarkesave dhe njerëzve në orbita më të afërta ose më të largëta rreth Tokës. Çdo ide tjetër përveç raketave për aktivitete të tilla - si avionët hibridë, varietetet e anijeve, ashensorët hapësinorë, etj. – mos punoni ose qëndroni në terren. Sa për arratisjet e mëtejshme, nuk kemi ende asgjë më të mirë në duart tona. Shembulli më i mirë është projekti i mësipërm , SLS.

Për disa muaj, motori më i fuqishëm i raketave në histori u qëllua herë pas here në shkretëtirën e shtetit amerikan të Juta. Ai do të përdoret në raketat SLS të dizajnuara për fluturime në hapësirë ​​të thellë. anije kozmike e drejtuar Orion dhe do të ndërtohen edhe më shumë automjete. Motori i shënuar si QM-1, është një version i zgjeruar i motorëve të përdorur në programin e anijeve kozmike. Sidoqoftë, ai përbëhet nga pesë segmente, në vend të katër modeleve të vjetra. Versioni i testuar në Utah është pothuajse 47 metra i gjatë, 3,66 metra në diametër dhe peshon 801 ton. Raketa SLS do të pajiset me dy motorë të tillë dhe katër motorë RS-25, shtytja totale e të cilave do të jetë pothuajse 4 tonë. ton.

Lëshimi i parë i raketës SLS duhet të bëhet në vitin 2018. Ky do të jetë versioni i ngarkesës. NE RREGULL. 70 ton. Në fund të fundit, sistemi i zgjeruar madje duhet të lejojë Ton 130 ngarkuar në orbitën e Tokës dhe më gjerë, në Hënë dhe ndoshta në Mars.

SLS përfshin, përveç një rakete të fuqishme, anijen kozmike të drejtuar tashmë Orion dhe shumë teknologji të tjera që lidhen me zgjidhjet e njohura. Me pak fjalë, NASA dëshiron të kthehet në rrënjët dhe vitet e lavdisë së saj duke ndërtuar një raketë që i ngjan Saturnit XNUMX nga programi Apollo.

Raketat nuk janë më prej metali

Zhvillimi i teknologjisë së raketave shkon në mënyra të ndryshme. Një nga fushat e zhvillimit është materiale të reja, më të mira dhe më të lehta ndërtoni ato. NASA përfundoi serinë e parë të testeve material i përbërëtë cilat në të ardhmen do të përdoren për të krijuar mjete lëshimi. Prej tij u bë një cilindër prej tre metrash. Struktura iu nënshtrua një force presioni që korrespondonte me peshën e një objekti që peshonte mbi 400 tonë për të provuar se sa mund të mbante. Për të marrë të dhëna të sakta gjatë testimit, cilindri ishte i pajisur me mijëra sensorë dhe i gjithë procesi u monitorua nga kamerat që regjistronin me shpejtësi të ndryshme. Falë tyre mund të shohim se si dukej një çarje e madhe që u shfaq në sipërfaqen e materialit nën ndikimin e peshës.

Qëllimi përfundimtar i NASA-s është të zhvillojë një material të përbërë që do të lejojë që raketat të ndërtohen shumë më të lehta dhe më të forta se ato të bëra nga metali. Automjete të tilla do të lejojnë transportimin e më shumë ngarkesave në hapësirë, duke përfshirë ujë, ushqim dhe furnizime të tjera. Kjo do të lehtësonte zbatimin e planeve për një fluturim të drejtuar drejt Marsit.

Rusët, nga ana tjetër, zhvilluan një lloj të ri material qeramiktë cilat mund të jenë të dobishme për ndërtimin e raketave. I reziston temperaturave në rajonin prej 3 gradë Celsius, shumë më tepër se lidhjet metalike më të mira që përdoren sot. Inxhinierët e Universitetit Tomsk kanë arritur të krijojnë një material të tillë shumështresor të bazuar në karbidin e hafniumit, diboridin e zirkonit dhe oksidin e zirkonit.

Forca e materialit mund të jetë e një rëndësie kyçe për raketat hapësinore, pasi do të lejojë mburoja termike shumë më të mira se më parë për të mbrojtur astronautët dhe vetë automjetet nga temperatura e lartë që ndodh gjatë rihyrjes në atmosferë. Zhvilluesit e materialit të ri tashmë kanë njoftuar se do të kryejnë teste të përbashkëta me agjencinë Roskosmos, të cilat do të tregojnë nëse është vërtet aq rezistent ndaj temperaturave të larta sa pritej.

Çka më tej?

Me i shpejti tani është një objekt i lëshuar në hapësirë ​​nga një njeri Tingulli i Voyageri cili, falë përdorimit të lëshuesve gravitacionalë të Jupiterit, Saturnit, Uranit dhe Neptunit, ishte në gjendje të përshpejtohej në 17 km / orë. Kjo, natyrisht, është ende disa mijëra herë më e ngadalshme se drita, e cila, për shembull, kërkon katër vjet për të arritur në afërsi të yllit më të afërt me ne, pa llogaritur Diellin, rreth të cilit, siç mësuam së fundmi, ekziston një planet. të ngjashme me tokën që rrotullohet. Një udhëtim i tillë do të kërkonte kohë me Voyager. dhjetëra mijëra vjet. Kjo definitivisht nuk është ajo për të cilën po flasim.

Pra, kur bëhet fjalë për teknologjinë shtytëse, ne kemi ende shumë punë për të bërë nëse duam të shkojmë diku më larg se trupat më të afërt në sistemin diellor. Dhe këto udhëtime në dukje të afërta janë ende shumë të gjata. Për të fluturuar në Mars dhe mbrapa, me një shtrirje të favorshme planetare, na duhen pothuajse 1500 ditë. Nuk tingëllon shumë inkurajuese...

Aktualisht po e përdorim në një shkallë të gjerë. makinë kimike, pra raketa me hidrogjen të lëngët dhe oksigjen. Shpejtësia maksimale që mund të arrihet me të është përafërsisht. 10 km / orë. Nëse dikush mund të përfitonte plotësisht nga efektet gravitacionale në sistemin diellor, duke përfshirë vetë diellin, një anije me një motor rakete kimike madje mund të arrinte mbi 100 km/s. Shpejtësia relativisht më e ngadaltë e Voyager është për faktin se qëllimi i tij nuk ishte kurrë të arrinte shpejtësinë maksimale. Ai gjithashtu nuk përdori "afterburner" me motorë gjatë asistentëve të gravitetit planetar. Por edhe sikur të provonim këto 100 km/s, udhëtimi ynë do të ishte më i gjatë disa mijëra vjet.

Është rreth dhjetë herë më efikas se motorët e raketave kimike. makinë jonike, d.m.th. motorët e raketave, në të cilët jonet e përshpejtuara si rezultat i ndërveprimit elektromagnetik janë faktori bartës. Puna për këtë zgjidhje filloi në mesin e shekullit të kaluar. Në versionet e para, avulli i merkurit u përdor për lëvizje. Aktualisht, ksenoni i gazit fisnik përdoret gjerësisht.

Energjia që lëshon gaz nga motori vjen nga një burim i jashtëm (panele diellore, një reaktor që gjeneron energji elektrike). Atomet e gazit shndërrohen në jone pozitive, dhe më pas përshpejtohen nën ndikimin e një fushe elektrike ose magnetike, duke arritur shpejtësi deri në 36 km / orë. Shpejtësia e lartë e faktorit të nxjerrë çon në një forcë të lartë shtytëse për njësi masë të substancës së hedhur. Sidoqoftë, për shkak të fuqisë së ulët të sistemit të furnizimit, masa e transportuesit të hedhur është e vogël, gjë që zvogëlon shtytjen e raketës. Një anije e pajisur me një motor të tillë lëviz me një nxitim të lehtë.

Prandaj, po punohet në projekte për të rritur fuqinë e shtytësit jonik. Agjencia Evropiane e Hapësirës ESA po punon HDLT - shtytës i joneve elektromagnetike. Ai përdor procesin natyror të shfaqjes midis rajoneve të plazmës me karakteristika të ndryshme të dy shtresave që ndërveprojnë elektrikisht - një fenomen i njohur, për shembull, nga dritat veriore. Amerikanët po punojnë për Thruster me puls të ndryshueshëm të plazmës, VASIMR. Energjia e mikrovalës dhe një fushë magnetike përdoren në të për të ngrohur, përshpejtuar dhe drejtuar lëngun e punës dhe në këtë mënyrë për të krijuar shtytje.

Motor elektrostatik jonik u përdor për të fuqizuar sondën Deep Space 1998 të lëshuar në 1 në kometën Borrely. Një makinë e projektuar për dyqind orë funksionim zgjati më shumë se pesëdhjetë herë më shumë në praktikë. motori i sallës nga ana tjetër (një nga llojet e motorëve jonikë në të cilin jonet e gazit përshpejtohen nga një fushë elektrike) u përdor në sondën SMART-1 të Agjencisë Evropiane të Hapësirës. Shtytësit e joneve tani shërbejnë si motorët kryesorë të anijes kozmike japoneze Hayabusa dhe anijes kozmike amerikane Dawn që rrotullohet rreth Ceres.

Sonda e Jonit të Agimit - Rendering

Ellen StofanKreu i ekipit kërkimor të NASA-s pranoi në një intervistë me NewScientist se një udhëtim në Mars do të bëhet i mundur në vitet '30. Çelësi i suksesit të një ndërmarrjeje të tillë do të jetë një tjetër projekt i NASA-s - i cili jo të gjithë kanë një lidhje të dukshme me një ekspeditë të drejtuar në Planetin e Kuq. E megjithatë, amerikanët përsërisin me zell se është e vështirë të imagjinohet një fluturim i drejtuar drejt Marsit pa kapur dhe lëshuar një asteroid në orbitën hënore.

Nëpërmjet përgjimit të shkëmbit hapësinor, teknologjia do të testohet Lëvizja elektrike diellore (SEP). Energjia e marrë nga panelet diellore përdoret për të krijuar fusha të forta elektromagnetike në motorin jonik. Kjo zgjidhje lejon kursime të konsiderueshme, sepse në rastin e motorëve më tradicionalë të raketave të ngurta, anija do të duhej të merrte me vete një furnizim të madh prej saj. Metoda e re është më e ngadaltë se ajo e lidhur me raketat e fuqishme, por shumë më efikase. Sidoqoftë, kjo duhet të testohet në një ngarkesë vërtet të rëndë, e cila mund të jetë një asteroid i vogël. Zhvilluesit e misionit Mars sugjerojnë që së pari të dërgojnë furnizime atje, dhe më pas astronautët sa më shpejt që të jetë e mundur. Udhëtimi i tyre duhet të jetë sa më i shkurtër për shkak të rrezatimit të rrezikshëm në hapësirën ndërplanetare.

Shtytje me lazer

Amerikanët flasin për raketat jonike. Mënyra disi të ndryshme në punën e tyre konceptuale janë shkencëtarët rusë, të cilët propozojnë ta përdorin atë për të përshpejtuar raketat dhe anijet kozmike. rreze plazme me energji të lartë. Plazma do të prodhohet në një proces të quajtur ablation lazer, d.m.th. avullimi i materialit nga sipërfaqja e një trupi të ngurtë në gjendje të gaztë ose plazmatike, duke anashkaluar gjendjen e lëngshme.

Ideja është të përdoret një lazer me bazë tokësore për të treguar pikën e duhur në strukturën e një rakete ose anijeje (11). Atje, falë energjisë së madhe, materiali i përgatitur do të shkrihet dhe plazma me energji të lartë që rezulton do të sigurojë shtytje në drejtimin e duhur. Shpikësit pohojnë se kjo do të lejojë satelitët e vegjël të përshpejtojnë deri në dhjetë herë shpejtësinë e zërit.

Problemi i zbatimit praktik të kësaj teknologjie është nevoja për të përdorur lazer jashtëzakonisht të fuqishëm në sipërfaqen e Tokës. Dhe nuk ka të bëjë vetëm me kostot, ka të bëjë edhe me konsideratat e sigurisë. Kjo është për shkak se lazer të tillë mund të shkatërrojnë gjithçka në rrugën e tyre në atmosferë dhe në orbitë me aq efektivitet sa ata ngasin.

Ëndrrat bërthamore

Përdorni ide për lëvizjen e anijes kozmike energji bërthamore apo edhe termonukleare ata janë po aq të vjetër sa epoka e hapësirës. Ato nuk janë zbatuar kurrë në praktikë, gjë që tregon mjaft qartë nivelin e realitetit të tyre. Sidoqoftë, studiuesit dhe projektuesit nuk e humbin shpresën. Agjencia ruse Rosatom është duke punuar në një projekt për një motor rakete bërthamore që mund të lëshojë një anije kozmike në hapësirë. Sipas gazetës Izvestia, Rosatom ka zhvilluar tashmë dizajnin e anijes së reaktorit dhe ka krijuar një element të veçantë karburanti që lejon motorin të funksionojë në një gamë të gjerë temperaturash.

Ky është një lloj motori rakete në të cilin burimi i nxehtësisë është një reaktor bërthamor. Gazi i ndezur në reaktor zgjerohet në grykë dhe i jep vrull raketës. Agjencia Roskosmos pretendon se përdorimi i kësaj teknologjie do ta ndihmojë Rusinë të pushtojë sërish hapësirën. Fluturimet testuese duke përdorur motorin e ri do të fillojnë që në vitin 2025.

NASA amerikane po punon gjithashtu në një projekt të motorit bërthamor si pjesë e programit PEMËT (). Anija kozmike do të ngrihej këtu me karburant konvencional të raketës, por pas një nisjeje të suksesshme orbitale, anija kozmike do të vazhdonte udhëtimin e saj, e mundësuar nga energjia bërthamore. NASA thotë se përdorimi i kësaj teknologjie mund të zvogëlojë ndjeshëm kohën që duhet për të nisur një mision të drejtuar në Mars. Një anije me energji bërthamore do të lëvizte shumë më shpejt dhe sasia më e vogël e karburantit të raketave në bord do të lejonte transportimin e më shumë astronautëve.

Ka, si gjithmonë, ide për të revolucionarizuar lëvizjen në hapësirë. Por tani për tani, si në dekadat e fundit të epokës së hapësirës, ​​ne ende kemi në dispozicion kryesisht raketa me lëndë djegëse kimike. Në kushte reale dhe gjatë planifikimit të misioneve të mëvonshme, duhet të merren parasysh në radhë të parë pikërisht raketat me karburant dhe oksidues brenda.