SLS hạng nặng. Các phi hành gia Mỹ đang gấp rút lên sao Hỏa. Phần 1
Khái niệm SLS không phải là nỗ lực đầu tiên của người Mỹ nhằm nối lại các chuyến bay của phi hành gia trên nền tảng của chính họ sau Tàu con thoi. Vào ngày 14 tháng 2004 năm 2015, chương trình Constellation được công bố. Đó là ý tưởng của George W. Bush được cho là sẽ đưa người Mỹ lên mặt trăng lần thứ hai trong khoảng thời gian từ 2020 đến XNUMX. Như bạn có thể thấy, NASA đã thất bại trong việc thực hiện ý tưởng này. Constellation dựa trên hai tên lửa - một tên lửa hạng nặng Ares I và một tên lửa siêu hạng Ares V, và quá trình phát triển mô-đun mặt trăng LSAM (Mô-đun truy cập bề mặt mặt trăng) đang được tiến hành.
LSAM (Mô-đun truy cập bề mặt mặt trăng) - mô-đun mặt trăng cho Ares V. Mô hình máy tính
Ares I là một bộ tăng cường nhiên liệu rắn đã được sửa đổi, mượn từ một Tàu con thoi cũ, được gắn một tầng oxy-hydro. Từ trên cao, mọi thứ được đăng quang bởi tàu vũ trụ CEV, được trang bị hệ thống cứu hộ khẩn cấp. Trên thực tế, mục đích chính của Ares I là vận chuyển hàng hóa và phi hành gia lên quỹ đạo thấp của Trái đất, chủ yếu là cho ISS. Tham vọng hơn nhiều là "xe tải" Ares V, bao gồm một đơn vị đông lạnh trung tâm với các tên lửa đẩy "con thoi" đã được sửa đổi treo ở hai bên. Một phương tiện tái nhập không gian với tầng trên và mô-đun mặt trăng LSAM đã được gắn vào phần trên. Đương nhiên, một cỗ máy nghiêm trọng như vậy ít nhất là nhằm vào vệ tinh tự nhiên của Trái đất, và trong tương lai, nhằm đưa người Mỹ lên sao Hỏa. NASA đã phải tạo ra một con quái vật thực sự từ Ares V - tên lửa đẩy nhiên liệu rắn trở thành động cơ mạnh nhất trên thế giới và năm động cơ duy trì đông lạnh SSME hoặc RS-25 với lực đẩy khởi động 181 tf lần đầu tiên được thay thế bằng năm động cơ, và sau đó ngay lập tức với sáu RS-68 lực đẩy 295 tf.
Gia tộc Ares đầy hứa hẹn. Chỉ có một tên lửa đi vào không gian...
"Độ dày" của phần trung tâm của tên lửa cũng được tăng lên - từ 8,4 m ban đầu lên 10,3 m. Cuối cùng, các kỹ sư Mỹ đã chơi một chút với việc tăng khả năng kéo của "hạng nặng" và tiêu chuẩn được theo dõi người vận chuyển sân bay vũ trụ không thể đảm nhận một bức tượng khổng lồ như vậy. Tuy nhiên, NASA vẫn giải quyết được một vấn đề: Ares V có thể mang theo 180 tấn trọng tải vào không gian. Mọi thứ không hề dễ dàng đối với “người anh em” Ares I nhỏ hơn, mà các kỹ sư đã kéo dài tới 96 mét mà không quan tâm đến độ cứng của cấu trúc. Do đó, tầng thấp hơn với máy gia tốc đang chạy tạo ra những rung động có thể gây tử vong cho tên lửa và phi hành đoàn. Ngoài ra, các mô phỏng trên máy tính vào năm 2009 cho thấy sức gió chỉ 5-11 m / s sẽ cuốn tên lửa Ares I lên tháp bảo dưỡng vũ trụ, và điều này đe dọa, nếu không muốn nói là thảm họa, thì sẽ gây hư hại nghiêm trọng cho bệ phóng từ bệ phóng. ngọn đuốc thay thế của động cơ giai đoạn đầu tiên. Tất nhiên, những tính toán sai lầm cơ bản như vậy có thể được sửa chữa, nhưng giá vượt quá mọi giới hạn hợp lý. Ngoài ra, việc mất thời gian để sửa đổi nói chung đã chấm dứt sứ mệnh sao Hỏa của Hoa Kỳ. Một trong những người tham gia dự án đã lưu ý rất khéo léo: “Nếu NASA thúc đẩy chương trình đủ mạnh, tên lửa sẽ bay, nhưng sẽ có quá nhiều thỏa hiệp khiến nó quá tốn kém và quá muộn đến mức tốt hơn là không nên bay. hoàn toàn ... ”Barack Obama vào tháng 2009 năm 27 đã thành lập một ủy ban do doanh nhân vũ trụ Norman Augustine đứng đầu, có nhiệm vụ bao gồm đánh giá dự án Constellation và phát triển các hành động tiếp theo. Các chuyên gia phát hiện ra rằng ngân sách đã tăng từ 44 tỷ đô la lên 2025 tỷ đô la, không đủ để giữ cho dự án đúng tiến độ và tổng chi tiêu cho các sáng kiến không gian của George W. Bush vào năm 230 sẽ vượt quá 3 tỷ đô la! Norman Augustine, phát biểu trước các thành viên của Hạ viện, đã báo cáo về kết quả kiểm toán: "Chương trình hiện tại ở dạng hiện tại không thể thực hiện được do kinh phí được phân bổ không nhất quán với các phương pháp đã chọn để thực hiện các nhiệm vụ phía trước. " Ông nói rõ rằng để phóng các phi hành gia ngoài quỹ đạo Trái đất, Hoa Kỳ phải phân bổ ít nhất 2020 tỷ đô la hàng năm cho dự án này. Augustine cũng đề nghị định hướng lại toàn bộ sứ mệnh để hạ cánh xuống các tiểu hành tinh bay gần Trái đất vào đầu những năm 28 hoặc trên Phobos cùng với Deimos. NASA, cảm thấy rằng trái đất đang bốc cháy theo đúng nghĩa đen trong dự án Constellation, vào ngày 2009 tháng XNUMX năm XNUMX, đã phóng tên lửa Ares IX thử nghiệm đầu tiên với mô hình trọng lượng và trọng lượng của tàu vũ trụ CEV.
Ares IX vài giây sau khi ra mắt
Lần phóng đầu tiên hóa ra là lần duy nhất - lập luận của Ủy ban Augustine có tác động lớn hơn đến chính quyền so với vụ phóng tên lửa gần như giả, và vào tháng 2010 năm 2010, Constellation đã bị đóng cửa. Hóa ra ngay cả những người Mỹ thực tế và thận trọng cũng biết cách sử dụng nguồn ngân sách một cách không hiệu quả. Do trải nghiệm không thành công với Constellation, các dân biểu vào tháng XNUMX năm XNUMX đã có ý tưởng phân bổ tiền cho hai dự án tương tự: Hệ thống phóng không gian SLS (Hệ thống phóng không gian) và Orion MPCV (Phương tiện phi hành đoàn đa mục đích).
Norman Augustine là người đã đặt dấu chấm hết cho dự án Constellation.
Người Mỹ mong đợi gì từ dự án? Trước hết, SLS nên “mở ra những cơ hội hoàn toàn mới cho khoa học và khám phá không gian của con người ngoài quỹ đạo Trái đất, bao gồm các chuyến bay của các phi hành gia nghiên cứu đến các khu vực khác nhau của hệ mặt trời để tìm kiếm tài nguyên, tạo ra công nghệ mới và nhận được câu trả lời cho câu hỏi về vị trí của chúng ta trong vũ trụ.” Sứ mệnh đầy tham vọng này được bổ sung bởi sự phát triển quan trọng không kém của "một phương tiện lâu dài, an toàn, giá cả phải chăng để vượt qua các giới hạn hiện tại và mở ra con đường khám phá các khu vực xa xôi độc đáo ngoài vũ trụ." SLS sẽ phóng vào không gian sâu chiếc Orion đa năng và rất nhiều thiết bị khoa học. Điều thú vị nhất là quỹ dành cho SLS thực sự chỉ được phân bổ theo sáng kiến của Thượng viện và trái với ý muốn của Tổng thống Obama. Vào ngày 15 tháng 2011 năm 11,5, ông “thông qua vũ lực” đã ký luật thiết lập mức trần tài trợ dự án lên tới 5,5 tỷ cho tàu sân bay và lên tới XNUMX tỷ cho con tàu.
Tàu vũ trụ có người lái đa năng "Orion" MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle). mô hình máy tính
Các thượng nghị sĩ đã đóng vai trò đặc biệt của các kỹ sư và xác định độc lập diện mạo tương lai của "đối thủ nặng ký" người Mỹ. Người ta cho rằng đây sẽ là một tên lửa với hai tên lửa đẩy nhiên liệu rắn năm phần dựa trên tên lửa đẩy của Tàu con thoi và với một bộ phận đông lạnh khổng lồ ở trung tâm với động cơ RS-25. Giai đoạn trên cũng được coi là đông lạnh. Khối lượng hữu ích của hàng hóa được phóng lên vũ trụ được giới hạn ở mức 130 tấn, có phần khiêm tốn hơn so với thông số của Ares V. Các nghị sĩ thực sự đã quyết định xây dựng lại Constellation của họ với hy vọng rằng lần này nó sẽ rẻ hơn. Tuần báo The Economist đã viết về vấn đề này: "Điểm đặc biệt của dự án này là phương tiện phóng lần đầu tiên được tạo ra dưới sự bảo trợ của các chính trị gia chứ không phải các nhà khoa học và kỹ sư."
Phương tiện phóng SLS đầy hứa hẹn trong bản sửa đổi Khối 1 là đứa con tinh thần của Thượng viện Hoa Kỳ. mô hình máy tính
Những tiếng xấu ở Hoa Kỳ, liên quan đến tình huống có sự can thiệp của các nhà lập pháp vào các vấn đề kỹ thuật thuần túy của thiết kế không gian, đã khéo léo đổi tên SLS thành Hệ thống phóng Thượng viện ("Hệ thống phóng Thượng viện"). Thật vậy, nhiều quyết định chỉ được quyết định bởi chính trị. Đặc biệt, chương trình đã tạo ra hàng nghìn việc làm tại Pratt & Whitney Rocketdyne, nơi sản xuất động cơ DS-25 và tại Michude, New Orleans, nhà máy sản xuất thùng nhiên liệu. Các nhà chứa máy bay ở Michud thường không hoạt động sau khi chương trình tàu con thoi ngừng hoạt động, đôi khi hoạt động theo nhu cầu của Hollywood - các tập phim Trò chơi của Ender và khoa học viễn tưởng khác được quay trong khuôn viên khổng lồ của họ. Do đó, NASA không còn lựa chọn nào khác ngoài việc tuân thủ luật pháp, loại bỏ dự án Ares V khá bụi bặm khỏi giá và chỉ cần dán lại lớp vỏ lên SLS. Các dân biểu, cùng với cơ quan vũ trụ, đảm bảo với mọi người rằng "dự án sẽ là phương tiện phóng mạnh nhất trong những câu chuyện nhân loại, trong khi thiết kế của nó sẽ dễ dàng thích ứng với các yêu cầu khác nhau liên quan đến cả các chuyến bay có người lái và việc phóng các loại tải trọng khác nhau vào không gian.
Theo ấn phẩm "Rise"
LSAM (Mô-đun truy cập bề mặt mặt trăng) - mô-đun mặt trăng cho Ares V. Mô hình máy tính
Ares I là một bộ tăng cường nhiên liệu rắn đã được sửa đổi, mượn từ một Tàu con thoi cũ, được gắn một tầng oxy-hydro. Từ trên cao, mọi thứ được đăng quang bởi tàu vũ trụ CEV, được trang bị hệ thống cứu hộ khẩn cấp. Trên thực tế, mục đích chính của Ares I là vận chuyển hàng hóa và phi hành gia lên quỹ đạo thấp của Trái đất, chủ yếu là cho ISS. Tham vọng hơn nhiều là "xe tải" Ares V, bao gồm một đơn vị đông lạnh trung tâm với các tên lửa đẩy "con thoi" đã được sửa đổi treo ở hai bên. Một phương tiện tái nhập không gian với tầng trên và mô-đun mặt trăng LSAM đã được gắn vào phần trên. Đương nhiên, một cỗ máy nghiêm trọng như vậy ít nhất là nhằm vào vệ tinh tự nhiên của Trái đất, và trong tương lai, nhằm đưa người Mỹ lên sao Hỏa. NASA đã phải tạo ra một con quái vật thực sự từ Ares V - tên lửa đẩy nhiên liệu rắn trở thành động cơ mạnh nhất trên thế giới và năm động cơ duy trì đông lạnh SSME hoặc RS-25 với lực đẩy khởi động 181 tf lần đầu tiên được thay thế bằng năm động cơ, và sau đó ngay lập tức với sáu RS-68 lực đẩy 295 tf.
Gia tộc Ares đầy hứa hẹn. Chỉ có một tên lửa đi vào không gian...
"Độ dày" của phần trung tâm của tên lửa cũng được tăng lên - từ 8,4 m ban đầu lên 10,3 m. Cuối cùng, các kỹ sư Mỹ đã chơi một chút với việc tăng khả năng kéo của "hạng nặng" và tiêu chuẩn được theo dõi người vận chuyển sân bay vũ trụ không thể đảm nhận một bức tượng khổng lồ như vậy. Tuy nhiên, NASA vẫn giải quyết được một vấn đề: Ares V có thể mang theo 180 tấn trọng tải vào không gian. Mọi thứ không hề dễ dàng đối với “người anh em” Ares I nhỏ hơn, mà các kỹ sư đã kéo dài tới 96 mét mà không quan tâm đến độ cứng của cấu trúc. Do đó, tầng thấp hơn với máy gia tốc đang chạy tạo ra những rung động có thể gây tử vong cho tên lửa và phi hành đoàn. Ngoài ra, các mô phỏng trên máy tính vào năm 2009 cho thấy sức gió chỉ 5-11 m / s sẽ cuốn tên lửa Ares I lên tháp bảo dưỡng vũ trụ, và điều này đe dọa, nếu không muốn nói là thảm họa, thì sẽ gây hư hại nghiêm trọng cho bệ phóng từ bệ phóng. ngọn đuốc thay thế của động cơ giai đoạn đầu tiên. Tất nhiên, những tính toán sai lầm cơ bản như vậy có thể được sửa chữa, nhưng giá vượt quá mọi giới hạn hợp lý. Ngoài ra, việc mất thời gian để sửa đổi nói chung đã chấm dứt sứ mệnh sao Hỏa của Hoa Kỳ. Một trong những người tham gia dự án đã lưu ý rất khéo léo: “Nếu NASA thúc đẩy chương trình đủ mạnh, tên lửa sẽ bay, nhưng sẽ có quá nhiều thỏa hiệp khiến nó quá tốn kém và quá muộn đến mức tốt hơn là không nên bay. hoàn toàn ... ”Barack Obama vào tháng 2009 năm 27 đã thành lập một ủy ban do doanh nhân vũ trụ Norman Augustine đứng đầu, có nhiệm vụ bao gồm đánh giá dự án Constellation và phát triển các hành động tiếp theo. Các chuyên gia phát hiện ra rằng ngân sách đã tăng từ 44 tỷ đô la lên 2025 tỷ đô la, không đủ để giữ cho dự án đúng tiến độ và tổng chi tiêu cho các sáng kiến không gian của George W. Bush vào năm 230 sẽ vượt quá 3 tỷ đô la! Norman Augustine, phát biểu trước các thành viên của Hạ viện, đã báo cáo về kết quả kiểm toán: "Chương trình hiện tại ở dạng hiện tại không thể thực hiện được do kinh phí được phân bổ không nhất quán với các phương pháp đã chọn để thực hiện các nhiệm vụ phía trước. " Ông nói rõ rằng để phóng các phi hành gia ngoài quỹ đạo Trái đất, Hoa Kỳ phải phân bổ ít nhất 2020 tỷ đô la hàng năm cho dự án này. Augustine cũng đề nghị định hướng lại toàn bộ sứ mệnh để hạ cánh xuống các tiểu hành tinh bay gần Trái đất vào đầu những năm 28 hoặc trên Phobos cùng với Deimos. NASA, cảm thấy rằng trái đất đang bốc cháy theo đúng nghĩa đen trong dự án Constellation, vào ngày 2009 tháng XNUMX năm XNUMX, đã phóng tên lửa Ares IX thử nghiệm đầu tiên với mô hình trọng lượng và trọng lượng của tàu vũ trụ CEV.
Ares IX vài giây sau khi ra mắt
Lần phóng đầu tiên hóa ra là lần duy nhất - lập luận của Ủy ban Augustine có tác động lớn hơn đến chính quyền so với vụ phóng tên lửa gần như giả, và vào tháng 2010 năm 2010, Constellation đã bị đóng cửa. Hóa ra ngay cả những người Mỹ thực tế và thận trọng cũng biết cách sử dụng nguồn ngân sách một cách không hiệu quả. Do trải nghiệm không thành công với Constellation, các dân biểu vào tháng XNUMX năm XNUMX đã có ý tưởng phân bổ tiền cho hai dự án tương tự: Hệ thống phóng không gian SLS (Hệ thống phóng không gian) và Orion MPCV (Phương tiện phi hành đoàn đa mục đích).
Norman Augustine là người đã đặt dấu chấm hết cho dự án Constellation.
Người Mỹ mong đợi gì từ dự án? Trước hết, SLS nên “mở ra những cơ hội hoàn toàn mới cho khoa học và khám phá không gian của con người ngoài quỹ đạo Trái đất, bao gồm các chuyến bay của các phi hành gia nghiên cứu đến các khu vực khác nhau của hệ mặt trời để tìm kiếm tài nguyên, tạo ra công nghệ mới và nhận được câu trả lời cho câu hỏi về vị trí của chúng ta trong vũ trụ.” Sứ mệnh đầy tham vọng này được bổ sung bởi sự phát triển quan trọng không kém của "một phương tiện lâu dài, an toàn, giá cả phải chăng để vượt qua các giới hạn hiện tại và mở ra con đường khám phá các khu vực xa xôi độc đáo ngoài vũ trụ." SLS sẽ phóng vào không gian sâu chiếc Orion đa năng và rất nhiều thiết bị khoa học. Điều thú vị nhất là quỹ dành cho SLS thực sự chỉ được phân bổ theo sáng kiến của Thượng viện và trái với ý muốn của Tổng thống Obama. Vào ngày 15 tháng 2011 năm 11,5, ông “thông qua vũ lực” đã ký luật thiết lập mức trần tài trợ dự án lên tới 5,5 tỷ cho tàu sân bay và lên tới XNUMX tỷ cho con tàu.
Tàu vũ trụ có người lái đa năng "Orion" MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle). mô hình máy tính
Các thượng nghị sĩ đã đóng vai trò đặc biệt của các kỹ sư và xác định độc lập diện mạo tương lai của "đối thủ nặng ký" người Mỹ. Người ta cho rằng đây sẽ là một tên lửa với hai tên lửa đẩy nhiên liệu rắn năm phần dựa trên tên lửa đẩy của Tàu con thoi và với một bộ phận đông lạnh khổng lồ ở trung tâm với động cơ RS-25. Giai đoạn trên cũng được coi là đông lạnh. Khối lượng hữu ích của hàng hóa được phóng lên vũ trụ được giới hạn ở mức 130 tấn, có phần khiêm tốn hơn so với thông số của Ares V. Các nghị sĩ thực sự đã quyết định xây dựng lại Constellation của họ với hy vọng rằng lần này nó sẽ rẻ hơn. Tuần báo The Economist đã viết về vấn đề này: "Điểm đặc biệt của dự án này là phương tiện phóng lần đầu tiên được tạo ra dưới sự bảo trợ của các chính trị gia chứ không phải các nhà khoa học và kỹ sư."
Phương tiện phóng SLS đầy hứa hẹn trong bản sửa đổi Khối 1 là đứa con tinh thần của Thượng viện Hoa Kỳ. mô hình máy tính
Những tiếng xấu ở Hoa Kỳ, liên quan đến tình huống có sự can thiệp của các nhà lập pháp vào các vấn đề kỹ thuật thuần túy của thiết kế không gian, đã khéo léo đổi tên SLS thành Hệ thống phóng Thượng viện ("Hệ thống phóng Thượng viện"). Thật vậy, nhiều quyết định chỉ được quyết định bởi chính trị. Đặc biệt, chương trình đã tạo ra hàng nghìn việc làm tại Pratt & Whitney Rocketdyne, nơi sản xuất động cơ DS-25 và tại Michude, New Orleans, nhà máy sản xuất thùng nhiên liệu. Các nhà chứa máy bay ở Michud thường không hoạt động sau khi chương trình tàu con thoi ngừng hoạt động, đôi khi hoạt động theo nhu cầu của Hollywood - các tập phim Trò chơi của Ender và khoa học viễn tưởng khác được quay trong khuôn viên khổng lồ của họ. Do đó, NASA không còn lựa chọn nào khác ngoài việc tuân thủ luật pháp, loại bỏ dự án Ares V khá bụi bặm khỏi giá và chỉ cần dán lại lớp vỏ lên SLS. Các dân biểu, cùng với cơ quan vũ trụ, đảm bảo với mọi người rằng "dự án sẽ là phương tiện phóng mạnh nhất trong những câu chuyện nhân loại, trong khi thiết kế của nó sẽ dễ dàng thích ứng với các yêu cầu khác nhau liên quan đến cả các chuyến bay có người lái và việc phóng các loại tải trọng khác nhau vào không gian.
Theo ấn phẩm "Rise"
tin tức