Космический аппарат или космический корабль является сочетанием ракеты - носителя и космического аппарата . Самые ранние космические аппараты были одноразовыми системами запуска , состоящими из одно- или многоступенчатой ракеты , на борту которой находился космический аппарат , составлявший относительно небольшую часть от общего размера и массы аппарата. [1] Ранним исключением из этого правила , космический корабль "Спейс Шаттл" , состоял из многоразового орбитального аппарата с экипажем и полезной нагрузкой, поддерживаемого расходуемым внешним топливным баком и двумя многоразовыми твердотопливными ракетами-носителями .
История
В романе Жюля Верна 1865 года « С Земли на Луну» предпринимаются успешные попытки запустить снаряд трех человек с целью высадки на Луну. В 1880 году газета Pall Mall Gazette описала Колумбиаду Верна как «космический корабль» - первое зарегистрированное использование этого термина. [2]
Концепция «космического корабля» (или «ракетного корабля») получила дальнейшее развитие в научной фантастике двадцатого века, такой как Флэш Гордон , как автономный, предположительно с ракетным двигателем , унифицированный аппарат, способный достичь внеземного места назначения, сохраняя свою структуру неповрежденный и требующий только дозаправки, как самолет. Реальные ракетные технологии не сделали это возможным; в то время как самолету требуется количество топлива, занимающее относительно небольшую долю от общего размера и массы, ракете требуется окислитель , чтобы работать в космическом вакууме. [3] Он также не может использовать атмосферный воздух в качестве топлива ; эту функцию выполняет крупногабаритное и массовое топливо и окислитель. Кроме того, большое количество энергии, необходимое для достижения хотя бы низкой околоземной орбитальной скорости, требует чрезвычайно высокой доли топлива в массе сухой машины. Кроме того, конструкционные технологии середины двадцатого века сделали невозможным создание единого набора топливных баков, способных удерживать достаточную массу для достижения необходимой скорости. Таким образом, одноразовые многоступенчатые ракеты-носители были необходимым выбором конструкции, когда в конце 1950-х годов начались космические полеты. Однако, начиная с 1990-х годов, начались разработки таких унитарных космических аппаратов с одноступенчатым выходом на орбиту (SSTO) с такими проектами, как X-33 , Roton , McDonnell Douglas DC-X и Skylon . К 2020 году большинство проектов разработки SSTO провалились, за исключением Skylon, разработка которой продолжается.
Современные космические аппараты
Большинство используемых в настоящее время космических аппаратов являются одноразовыми, они предназначены для перевозки одной полезной нагрузки в космос, но не для восстановления и повторного использования. Как правило, они состоят из нескольких ступеней, которые отключаются по очереди, когда транспортное средство набирает скорость и высоту, а топливо исчерпывается.
Многоразовые космические аппараты способны запускать несколько полезных нагрузок и могут быть восстановлены после каждого использования. В настоящее время используются только многоразовые космические аппараты New Shepard и SpaceShipTwo . Оба они совершают суборбитальные космические полеты . SpaceX разрабатывает свой Starship как полностью многоразовый орбитальный космический корабль.
Рекомендации
- ^ «Исследования расходных ракет-носителей - системы космического полета» . Системы космического полета . Проверено 9 февраля 2016 .
- ^ https://howthingsfly.si.edu/ask-an-explainer/what-year-was-word-spaceship-first-used
- ^ «ДВИГАТЕЛЬ» . history.nasa.gov . Проверено 9 февраля 2016 .