Орбитальные извозчики. 4 способа доставки грузов в космос

Орбитальные извозчики. 4 способа доставки грузов в космос

Многоступенчатая ракета с химическим реактивным двигателем — самый ветхий метод попасть в космос, ему практически 60 лет. Но эта разработка до сих пор остаётся самая надёжной и действенной. В первый раз идею об применении внешних топливных баков, каковые питают реактивные двигатели и отбрасываются по мере необходимости, высказал американский инженер Роберт Годдард, а несколькими годами позднее её развил Константин Циолковский в собственной работе «Космические ракетные поезда».

Разработка многоступенчатых ракет неоднократно совершенствовалась и модифицировалась, но широкий перечень её недочётов фактически не изменился. Основной из них — большой расход горючего, которое кораблю приходится поднимать вместе с собой в дополнительных ступенях. Вес нужной нагрузки в таких совокупностях образовывает всего 1,5–2% от общей массы ракеты.

Несовершенство данной технологии для большинства учёных разумеется, исходя из этого во многих университетах и конструкторских бюро постоянно работают над новыми методами полётов в космос. По окончании того как к «космической гонке» подключились частные компании, процесс ускорился. Кто может составить борьбу многоступенчатым ракетам в ближайщее время и десятилетия?

«Воздушный старт» орбитального самолёта

Стараниями компании Virgin Galactic и её обладателя сэра Ричарда Брэнсона мысль суборбитальных космических полётов набирает всё громадную популярность. Совокупность Бёрта Рутана, главного инженера компании, применяет способ «воздушного старта». На высоту 15 километров космический корабль SpaceShipOne поднимает особый самолёт-разгонщик White Knight, по окончании чего корабль отделяется и переходит на собственные ракетные двигатели.

По окончании разгона до скорости в 3500 км/ч подача горючего отключается, и целый предстоящий путь к нижней границе космоса корабль проходит за счёт инерции, достигая высоты более 100 километров.

Корабль уже совершил три успешных полёта на подобную высоту. Одно такое путешествие обойдётся любителям космоса в 200 000 долларов.

SpaceShipOne конструировался как туристический челнок и не рекомендован для рейсов на околоземную орбиту, но сама разработка для этого в полной мере пригодна. Наглядное тому подтверждение — проект компании Sierra Nevada, космоплан Dream Chaser. Применяя способ «воздушного старта» с того же самого самолёта-разгонщика White Knight, он в теории способен выполнять рейсы на низкую околоземную орбиту.

Первый испытательный полет Dream Chaser запланирован на третий квартал 2016 года.

Космолёт Skylon

Данный проект космического аппарата может многократно снизить цена орбитальных перелётов. Особенность Skylon в том, что он не применяет внешних топливных баков, каковые на протяжении полёта в большинстве случаев отбрасываются и сгорают в воздухе, увеличивая затраты на обслуживание корабля. Основная технологическая находка проекта — турбореактивные двигатели SABRE.

Они не только разгоняют корабль до скорости более чем 6000 км/ч, но и разрешает заметно экономить горючее.

Двигатели Skylon оснащены инновационной совокупностью охлаждения и на протяжении полёта продолжительнее, чем подобные установки, смогут применять атмосферный воздушное пространство вместо сжиженного кислорода из топливных баков. Это разрешает значительно снизить стартовый вес корабля и отказаться от применения дополнительных ступеней.

К тому же Skylon не требует намерено оборудованной стартовой площадки и может взлетать и приземляться как простой самолёт — с любой горизонтальной взлётной полосы. По словам конструкторов Skylon, все эти меры разрешат снизить цена орбитальных перелётов в 15–20 раз.

Skylon заинтересовалось Космическое агентство ЕС, совместно с английским правительством инвестировавшее в Reaction Engines около 100 миллионов долларов. Согласно расчетам аналитиков, первые тестовые полёты Skylon состоятся не раньше 2020 года.

Космический лифт

Одним из первых идею создания космического лифта высказал Константин Циолковский в 1895 году. На сегодня существует большое количество различных вариантов его конструкции, но правила их работы отличаются лишь подробностями. Центральный элемент сооружения — трос длиной в 35 000 километров, по которому посредством электромоторов скользит подъёмник с грузом либо пассажирами.

Один финиш троса закреплён на земле, второй — на платформе, которая выведена на геостационарную орбиту Почвы.

Главная неприятность проекта — до сих пор не отыскан материал, из которого будет сделан многокилометровый трос. По самым скромным подсчётам, он обязан владеть прочностью в 80–120 гигапаскалей, а это в разы больше, чем у стали либо кевлара. Основной фаворит — углеродные нанотрубки, но работы над ними ещё далеки от завершения.

На первый взгляд проект выглядит фантастическим, однако многие из нас имеют шанс заметить космический лифт собственными глазами. Над различными частями будущего лифта трудятся пара инженерных групп, изучения которых финансируются NASA и ведущими научными организациями мира. Было создано пара грантов на создание прототипов лифта, проводятся ежегодные конкурсы, к примеру Space Elevator Games, а на Kickstarter планируют средства на постройку отдельных элементов его конструкции.

В 2012 году о намерениях выстроить космический лифт заявила японская корпорация Obayashi. В соответствии с замыслам компании, конструкция из углеродных нанотрубок и подъёмника на электродвигателях обязана получить не позднее 2050 года. Приблизительно такие же сроки именуют и остальные разработчики.

Статья подготовлена по данным из следующих источников:

  • Сайт компании SpaceX: http://www.spacex.com/.
  • Сайт NASA: http://www.nasa.gov/.
  • Сайт компании Reaction Engines: http://www.reactionengines.co.uk/.
  • http://science1.nasa.gov/.
  • http://www.spaceelevatorblog.com/.
  • http://www.bbc.com/.
  • http://abcnews.go.com/.
  • http://www.space.com/.

Другие материалы:

  • Хроника первого полёта в космос в фотографиях.
  • Байконур в рассказах очевидцев.
  • Документальный фильм «Первая орбита».

Проект \

Темы которые будут Вам интересны: