Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Ареса IV )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о ракете-носителе Ares V. Для использования в других целях, см Арес (значения) .

Арес V
Ares-V (февраль 2008 г.) .jpg
Художник представил Ares V во время отделения твердотопливной ракеты-носителя
ФункцияГрузовая ракета-носитель
Страна происхожденияСоединенные Штаты
Размер
Высота116 м (381 фут) или 109 м (358 футов)
Диаметр10 м (33 фута) или 8,4 м (28 футов)
Этапы2
Емкость
Полезная нагрузка на НОО
Масса188 000 кг (414 000 фунтов) [1]
Полезная нагрузка в TLI
Масса71 100 кг (156 700 фунтов) или 60 600 кг (133 600 фунтов)
История запуска
Положение делОтменено
Сайты запускаКосмический центр Кеннеди , LC-39B
Бустеры - 5- или 5,5-сегментные SRB на базе Shuttle
Двигатели1 твердый
ТопливоAPCP (сплошной)
Начальная ступень
Двигатели5 или 6 RS-68 B [2] или 5 SSME (RS-25)
Толкать8,350 кН (1880000 фунтов е ) или 10350 кН (2330000 фунтов е ) верхние слои атмосферы (цифры для РС-25)
ТопливоLH 2 / LOX
Второй этап - Этап ухода с Земли
Двигатели1 или 2 J-2X
ТопливоLH 2 / LOX

Ares V (ранее известный как грузовой ракеты - носителя или CaLV ) был запланированный запуск грузового компонента отмененного НАСА Созвездие программы , которая должна была заменить Шаттл после его выхода на пенсию в 2011 году Ares V также планируется осуществлять поставки для присутствие человека на Марсе . [3] Арес V и меньший Арес I были названы в честь Ареса , греческого бога войны.

Ares V должен был запустить этап отправления на Землю и лунный посадочный модуль « Альтаир » для возвращения НАСА на Луну , которое было запланировано на 2019 год. [4] Он также мог бы служить основной пусковой установкой для миссий за пределами системы Земля-Луна, включая космический корабль. конечная цель программы - полет на Марс с экипажем. Беспилотный Ares V дополнит меньшую по размеру ракету Ares I, рассчитанную на человека, для запуска космического корабля Orion на 4–6 человек . Обе ракеты, считавшиеся более безопасными, чем нынешний Space Shuttle, должны были использовать технологии, разработанные для программы Apollo, программы Shuttle и программы Delta IV EELV . [5] Однако программа Constellation, включая Ares V и Ares I, была отменена в октябре 2010 года на основании Закона о разрешении НАСА 2010 года . В сентябре 2011 года НАСА описало систему космических запусков как новое средство для исследования человеком за пределами орбиты Земли [6], в то время как коммерческие космические компании предоставят доступ на низкую околоземную орбиту как для грузов, так и для астронавтов.

Развитие [ править ]

Ранние концепции [ править ]

В книге 1996 года «Дело Марса» автор Роберт Зубрин обсуждал возможную будущую тяжелую ракету-носитель по имени Арес . В книге ракета должна состоять из внешнего бака космического шаттла с четырьмя главными двигателями космического челнока (SSME) и второй ступени с двигателем RL-10 . Одно заметное различие в Zubrin et al. конструкция заключалась в том, что SSME находились на небольшом бортовом обратноходовом корабле. Эта конструкция должна была позволить Ares летать с использованием существующей инфраструктуры Space Shuttle. [7]

Созвездие [ править ]

«Арес V» должен был стать компонентом грузовых запусков программы « Созвездие» . В отличие от Saturn V и Space Shuttle , где экипаж и груз запускались вместе на одной ракете, Project Constellation планировал использовать две отдельные ракеты-носители, Ares I и Ares V, для экипажа и груза соответственно. Такая конфигурация позволила бы оптимизировать две ракеты-носители для выполнения своих задач. Поэтому Constellation объединила рандеву на лунной орбите, используемое Аполлоном, с режимом рандеву на земной орбите, предложенным доктором Вернером фон Брауном (наряду с предложением "Прямое восхождение") на ранних этапах планирования Аполлона.

Впечатление художника от "Ареса V" при взлете

Разработкой ракеты и этапом ее отлета на Землю руководил Центр космических полетов им . Маршалла НАСА . Исследовательский центр Эймса НАСА отвечал за поддержку интегрированной системы управления здоровьем Ares V при разработке кожуха полезной нагрузки. Исследовательский центр Гленна руководил разработкой ступени подъема лунного посадочного модуля, а также системы питания Ares V, системы управления вектором тяги и кожуха полезной нагрузки. Исследовательский центр Лэнгли сыграл ведущую роль в исследовании аэродинамики Ares V. [8]

В 2007 году НАСА объявило, что Alliant Techsystems будет подрядчиком для SRB как Ares I, так и Ares V. [9]

Дальнейшие роли [ править ]

Хотя Ares V был средне- и долгосрочным проектом, НАСА планировало использовать свои подъемные способности в ряде проектов [10] в соответствии с предыдущей программой Apollo Applications Program .

Одно из предложений заключалось в создании 8–16-метрового космического телескопа с большой апертурой Advanced Technology [11], который будет размещен в точке L2 Солнца / Земли . По сравнению с космическим телескопом Хаббл, это будет значительное увеличение размеров и характеристик, и ожидалось, что аппарат Ares V доставит его к месту назначения за один запуск. [ необходима цитата ] Будущие миссии Ares V также могли бы служить экономичным массовым транспортом строительных материалов для будущих космических кораблей и миссий , доставляя сырье , например, в лунный док . [цитата необходима ]

В мае 2010 года НАСА запланировало летные демонстрации оборудования Ares V вместе с оборудованием Ares I после запланированных предстоящих испытаний Ares IX Prime первой стадии пятисегментного SRB Ares I. Несколько полетов были перечислены как испытательные полеты «Heavy Lift» для тестирования первой ступени Ares V одновременно с разгонной ступенью Ares I, прикрепленной к верхней части первой ступени Ares V. Это позволит сэкономить время и деньги, чтобы избежать разрыва между тестированием оборудования Ares I и Ares V с ограниченным финансированием. [12]

Отмена [ править ]

Комиссия Августина пришла к выводу, что «согласно профилю финансирования на 2010 финансовый год, по оценкам Комитета, Ares V не будет доступен до конца 2020-х годов». [13] Даже если НАСА получит увеличение финансирования на 3 миллиарда долларов и МКС будет выведена из эксплуатации в 2015 году, комитет по-прежнему считает, что Ares V не будет готов до середины 2020-х годов. [14]

1 февраля 2010 года президент Барак Обама объявил о предложении отменить программу Constellation, вступившую в силу с бюджетом США на 2011 финансовый год [15], но позже объявил об изменениях в предложении в своей речи по космической политике в Космическом центре Кеннеди 15 апреля. 2010. В октябре 2010 года был подписан Закон о разрешении НАСА 2010 года , который отменил Constellation. [16] Однако предыдущее законодательство сохраняло контракты Constellation в силе до тех пор, пока не был принят новый законопроект о финансировании на 2011 год. [17] [18] В связи с предыдущими законодательными обязательствами, после отмены программы до марта 2011 года подрядчикам должны были быть выплачены 500 миллионов долларов. [19]

Преемник [ править ]

Преемником семейства ракет Ares является Space Launch System , более универсальный аппарат, предназначенный для запуска как экипажа, так и груза, аналогичный концепции Ares IV. Он имеет диапазон полезной нагрузки 95–130 тонн на НОО в различных вариантах. SLS похож на более ранние конструкции Ares V в том, что он использует удлиненный 8,4-метровый внешний бак и питается от 4 RS-25 . В первоначальных проектах SLS использовалась та же ступень отправления с Земли, но разработка была приостановлена, и ее место заняла разведочная верхняя ступень 4-RL-10 . В обоих автомобилях используются одни и те же 5-сегментные SRB, хотя SLS их не восстанавливает. По программе Artemis аппарат доставит экипаж на Луну на космическом корабле Orion.а также логистическое оборудование и грузы для наземных миссий. Они встретятся с отдельным лунным посадочным модулем, который либо пристыкован к Лунным воротам , лунной орбитальной станции, либо будет свободно летать по лунной орбите . Версия SLS Block 1B способна выполнять профили лунных миссий сближения на орбите Земли, такие как Арес V, сближения на лунной орбите, такие как то, что в настоящее время преследует НАСА, и интегрированные лунные миссии, такие как миссии Аполлона с использованием Сатурна V, который был предложен в соответствии с новым законопроектом Палаты представителей. [20] [21] [22] [23] [24]

Дизайн [ править ]

Ares V был задуман как тяжелая ракета-носитель для отправки крупногабаритного оборудования и материалов на Луну или для отправки припасов за пределы земной орбиты для поддержания там человеческого присутствия. [2] Ares V был спроектирован как трехступенчатая ракета: первая и вторая ступени, которые горят вместе, должны были использовать как твердую, так и жидкостную тягу, причем верхняя ступень обеспечивала необходимую тягу для отправки оборудования и скрепок за пределы низкого уровня. -Земная орбита и на траекторию к Луне.

Ares V прошел предварительную экспертизу проекта по результатам Комиссии Августина 2009 года. [25] Как и в космическом корабле "Шаттл", на корабле "Арес" должна была использоваться пара твердотопливных ракетных ускорителей первой ступени, которые работали одновременно с жидким топливом. Твердотопливный ракетный ускоритель на Ares V сначала задумывался как улучшенная версия твердотопливного ракетного ускорителя Space Shuttle , но с пятью или пятью с половиной сегментами вместо четырех сегментов, используемых в Space Shuttle. [2] [26] [27] Ступень активной зоны на жидком топливе должна была быть получена из внешнего бака космического челнока и должна была использовать пять или шесть двигателей RS-68 B, прикрепленных к днищу нового бака диаметром 10 м. или пятьSSME прикреплены к днищу растянутой версии внешнего бака космического корабля "Шаттл" длиной 8,4 м. Он должен был работать на жидком кислороде ( LOX ) и жидком водороде ( LH2 ). [28]

Сравнение Сатурна V , космического шаттла , Ареса I , Ареса IV и Ареса V

Разгонный блок, созданный на основе разгонного блока S-IVB, используемого на ракетах Saturn IB и Saturn V , был назван этапом отправления на Землю (EDS). EDS будет оснащаться ракетным двигателем J-2X, созданным на базе Аполлона , который также должен был использоваться на верхней ступени жидкостного двигателя ракеты- носителя Ares I. EDS должна была использоваться для вывода лунного посадочного модуля " Альтаир" на его начальную низкоземную "парковочную" орбиту для последующего возврата космическим кораблем " Орион" , а затем должна была направить "Альтаир" и "Орион" на Луну. [2] EDS также можно было использовать для вывода больших грузов на низкую околоземную орбиту, а также для вывода больших беспилотных космических аппаратов на траектории за пределами системы Земля-Луна.

Ares V был спроектирован так, чтобы иметь полезную нагрузку более 414 000 фунтов (188 метрических тонн ) на низкую околоземную орбиту (НОО) и 157 000 фунтов (71 метрическую тонну) на Луну. [2] После завершения Ares V станет самой мощной из когда-либо построенных ракет, выводя на орбиту больше, чем даже американский Saturn V, неудавшийся советский N-1 для отмененного советского Moonshot и успешный советский / российский ускоритель Energia, разработанный для " Буран" . [29] Помимо лунной роли, [2] он также может поддерживать экспедицию Ориона с экипажем на астероид, сближающийся с Землей., и может увеличить 8-16 -метровый преемник космического телескопа Хаббла до точки L 2 Солнце- Земля .

Производные [ править ]

Арес IV [ править ]

Концепция Ares IV сочетает в себе разгонную ступень Ares I поверх Ares V. [30] В частности, машина будет состоять из активной ступени на жидком топливе из конструкции Ares V, двух пятисегментных твердотопливных ракетных ускорителей и жидкостного двигателя. - заправляемый топливом разгонный блок от Ares I, как описано НАСА в январе 2007 года. Ares IV будет иметь общую высоту 367 футов (112 м) и может использоваться для достижения Луны. Общая полезная нагрузка составит от 90 420 фунтов (41 000 кг) до 240 миль (390 км) для прямого транслунного впрыска. [31]

НАСА рассматривало возможность использования Ares IV для оценки профилей высокоскоростного «пропуска» входа капсулы Orion в 2007 году. [32] НАСА запланировало летные демонстрации оборудования Ares I и Ares V в конфигурациях «Heavy Lift», начиная с 2013 года. Испытательные полеты Heavy Lift должны были испытать первую ступень Ares V одновременно с верхней ступенью Ares I, прикрепленной сверху, чтобы сэкономить время и деньги. Более поздние конфигурации испытательного автомобиля Heavy Lift аналогичны автомобилю Ares IV. [33]

Ares V Lite [ править ]

Ares V Lite был альтернативной ракетой-носителем для программы НАСА Constellation, предложенной Комиссией Августина . Ares V Lite был уменьшенным Ares V. [34] [35] Он использовал пять двигателей RS-68 и два пятисегментных SRB и имел полезную нагрузку на околоземной орбите примерно 140 метрических тонн (309 000 фунтов). [36] Если бы он был выбран, Ares V Lite заменил бы пусковые установки Ares V и Ares I. Одна версия Ares V Lite была бы грузовым подъемником, как Ares V, а вторая версия могла бы перевозить астронавтов на космическом корабле Orion. [36]

В художественной литературе [ править ]

В фильме 2013 года « Звездный путь во тьму» настольная модель ракеты Ares V была украшением кабинета адмирала Александра Маркуса как часть его космической коллекции. [37]

См. Также [ править ]

  • Сравнение орбитальных систем запуска
  • Преемник системы космического запуска Ареса, похожий по конструкции.
  • ПРЯМАЯ ракета-носитель
  • Челночная тяжеловесная ракета-носитель
  • Magnum (ракета) - это концепция проекта NASA Boeing для возвращения на Луну, изучавшаяся в период с 1996 по 2004 год, с сердечником двигателя RS-68 и жидкостными ракетными ускорителями.

Ссылки [ править ]

 В эту статью включены материалы, являющиеся  общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .

  1. ^ HSF Заключительного отчет: Ищет пилотируемые программы Достойны Великая нация , октябрь 2009, Обзор космических полетов США Планов Комитета по человеческому , стр. 65-66.
  2. ^ Б с д е е Обзор: Арес V грузовой ракеты - носителя . НАСА. Проверено 30 сентября 2008 года.
  3. ^ Рех, Ким; Спилкер, Том; Эллиотт, Джон; Балинт, Тибор; Донахью, Бен; Маккормик, Дэйв; Смит, Дэвид Б .; Тандон, Сунил; Вальдшнеп, Гордон. "Арес V: Приложение к научным исследованиям Солнечной системы" . Публикация JPL 08-3 . Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинального 23 марта 2012 года . Проверено 13 сентября 2011 года .
  4. ^ Handlin, Daniel (11 октября 2006). «НАСА устанавливает Орион 13 для возвращения на Луну» . НАСА SpaceFlight.com . Проверено 19 октября, 2016 .
  5. ^ "НАСА - Ракета-носитель экипажа Ареса I" . НАСА . 29 апреля 2009 года. Архивировано 4 мая 2009 года . Проверено 13 мая 2009 года .
  6. ^ НАСА объявляет о разработке новой системы исследования глубокого космоса . Nasa.gov (29 сентября 2011 г.). Проверено 7 июня 2012 года.
  7. ^ Зубрин, Роберт и Рихард Вагнер. Дело Марса , стр. 61сс. Free Press, 1996. ISBN 978-0684835501 . 
  8. ↑ НАСА назначает роли полевого центра для Ares 5, Lunar Lander . SPACE.com
  9. ↑ НАСА заключает контракт на поставку ракет «Арес» на первом этапе . Nasa.gov. Проверено 7 июня 2012 года.
  10. ^ "Размышляя о космических телескопах" . НАСА.
  11. ^ «Где будет астрономия через 35 лет?». Журнал Astronomy, август 2008 г.
  12. ^ Бергин, Крис. «Для демонстрации HLV предложен амбициозный план испытательного полета Ares» . nasaspaceflight.com, 10 мая 2010 г.
  13. Перейти ↑ Augustine Committee 2009, p. 60.
  14. Перейти ↑ Augustine Committee 2009, p. 86.
  15. ^ http://www.nasa.gov/pdf/420990main_FY_201_%20Budget_Overview_1_Feb_2010.pdf
  16. ^ "Президент Обама подписывает новое видение исследования космоса США в законе" . Space.com, 11 октября 2010 г.
  17. ^ «Созвездие мертво, но части живут» . Авиационная неделя , 26 октября 2010 г.
  18. ^ "НАСА застряло в подвешенном состоянии, когда новый Конгресс берет верх" . Space.com, 7 января 2011 г.
  19. ^ «Ракета НАСА« Арес »мертва, но Конгресс разрешает вам заплатить за нее на 500 миллионов долларов больше» . Орландо Сентинел, 26 декабря 2010 г.
  20. ^ Mohon, Ли (21 января 2015). «Космическая стартовая система» . НАСА . Проверено 4 февраля 2020 года .
  21. ^ Allott, Daniel (3 февраля 2020). «Комиссия Дома предлагает законопроект НАСА, который уничтожит лунную базу - а может быть, и нет» . Холм . Проверено 4 февраля 2020 года .
  22. ^ "cNASA выбирает верхний этап исследования - поиск в Google" . www.google.com . Проверено 4 февраля 2020 года .
  23. ↑ Смит, Рич (5 января 2020 г.). «Новый план Боинга по высадке на Луну очень похож на план SpaceX» . Пестрый дурак . Проверено 4 февраля 2020 года .
  24. ^ «SLS Solid Rocket Booster Fact Sheet» (PDF) .
  25. ^ «Болден направляет специальную группу MSFC для оценки альтернатив HLV» . Nasaspaceflight.com (21 октября 2009 г.). Проверено 7 июня 2012 года.
  26. ^ "Исследование показывает, что для Ares V установлен шестисегментный бустер RS-68 и 5.5 сегментов" . NASAspaceflight.com. 15 июня 2008 г.
  27. ^ «НАСА нуждается в большом Аресе V» . Авиационная неделя и космические технологии, 27 февраля 2008 г.
  28. ^ «Вернуться в SSME - Арес V подвергается оценке в потенциальном переключателе» . NASAspaceflight.com. 15 июня 2008 г.
  29. ^ Крич, Стив и Фил Самралл. «Арес V: совершенствование новых возможностей подъема тяжелых грузов» . НАСА.
  30. ↑ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «НАСА изучает ранний лунный снимок для новой космической капсулы» . Space.com . Проверено 11 февраля 2008 года .
  31. ^ Rob Coppinger (2 января 2007). «НАСА незаметно устанавливает бюджет для лунной ракеты-носителя Ares IV с целью испытательного полета на 2017 год» . Международный рейс .
  32. ↑ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «НАСА изучает ранний лунный снимок для новой космической капсулы» . Space.com . Проверено 26 января 2007 года .
  33. ^ Бергин, Крис. «Для демонстрации HLV предложен амбициозный план испытательного полета Ares» . Nasaspaceflight.com, 10 мая 2010 г.
  34. ^ Коппингер, Роб. "Будет ли Constellation жить дальше?" . Flight International, 11 августа 2009 г.
  35. ↑ Мадригал, Алексис. «Шар полета человека в космос в суде Обамы» . Wired, 22 октября 2009 г.
  36. ^ a b Комитет Августина 2009, стр. 38, 64–67, 80.
  37. ^ "STID: История моделей Starflight" . Архивировано из оригинала на 30 декабря 2013 года . Проверено 28 декабря 2013 .
  • Комитет Августина. "Обзор Комитета США по планам полетов человека в космос, Заключительный отчет" . НАСА, октябрь 2009 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Грузовая ракета-носитель NASA Ares V
  • Сможем ли мы обеспечить питание будущих миссий на Марс?