Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Многоразовый модульный космический буксир NASA с видением 1969 года (отменен)

Космический буксир представляет собой тип КИ , используемый для передачи бортового груза из одной орбиты на другую орбиту с различными энергетическими характеристиками. Примером может служить перемещение космического корабля с низкой околоземной орбиты (НОО) на орбиту с более высокой энергией, например, на геостационарную переходную орбиту , переход к Луне или траекторию ухода .

Этот термин часто используется для обозначения многоразовых космических аппаратов. Некоторые предложенные ранее или построены космические буксиры включают НАСА 1970 STS предложение [1] или предлагаемый русский Паром , и иногда используется для обозначения одноразовых верхних ступеней , [1] , таких как Фрегат , [2] или Spaceflight Industries Sherpa .

Фон [ править ]

Космический буксир был впервые задуман в эпоху после Второй мировой войны как средство поддержки постоянной орбитальной космической станции . Его использовал писатель-фантаст Мюррей Лейнстер в качестве названия романа, опубликованного в 1953 году как продолжение « Космической платформы» , еще одного романа о такой космической станции.[3]

Космическая транспортная система НАСА [ править ]

Концепция модуля экипажа космического буксира

Многоразовый космический буксир изучался НАСА в конце 60-х - начале 70-х годов как часть многоразовой космической транспортной системы (STS). Он состоял из основного силового модуля, к которому можно было прикрепить модуль экипажа или другую полезную нагрузку. Дополнительные посадочные опоры могут быть добавлены для посадки полезных грузов на поверхность Луны . [1] Это, наряду со всеми другими элементами STS, за исключением космического шаттла , никогда не финансировалось после сокращения бюджета НАСА в 1970-х годах после программы Apollo . [4]

Эпоха космических шаттлов [ править ]

Расходные верхние ступени [ править ]

Программа "Шаттл" выполнила роль орбитального перехода высоких энергий в результате разработки [ когда? ] Из твердотопливной одноступенчатый Payload Assist модуля и два этапа инерциальной верхней ступени . [ необходима цитата ]

Более мощная ступень Centaur-G, работающая на жидком водороде, была разработана для использования на Shuttle, но была отменена как слишком опасная после катастрофы Challenger . [5]

Орбитальный маневренный аппарат [ править ]

НАСА изучило еще одну конструкцию космического буксира, получившую название Орбитальный маневренный аппарат (OMV), вместе со своими планами по свободе космической станции . Роль OMV заключалась в космическом корабле многоразового использования, который мог бы извлекать спутники, такие как Хаббл , и доставлять их в Freedom для ремонта или извлечения, или для обслуживания беспилотных орбитальных платформ. [6] [7] В 1984 году предварительные исследования конструкции орбитального маневренного аппарата (OMV) были инициированы в рамках конкурсного процесса с исследованиями систем, проведенными TRW , Martin Marietta Aerospace и LTV Corporation . [8]

Предложения двадцать первого века [ править ]

Паром [ править ]

Основная статья: Паром

Российская корпорация РКК «Энергия » предложила в 2005 году космический буксир « Паром» [9], который можно было бы использовать для переброски на МКС как предлагаемого корабля экипажа « Клипер », так и необитаемых грузов и модулей пополнения запасов топлива. [10] Сохранение буксира в космосе позволило бы создать менее массивный «Клипер», что позволило бы запускать ракету-носитель меньшего размера, чем исходная конструкция «Клипер».

ШЕРПА [ править ]

Основная статья: ШЕРПА (космический буксир)

Spaceflight Inc. разработала SHERPA, которая основывается на возможностях системы вторичной полезной нагрузки Spaceflight (SSPS) за счет включения подсистем тяги и выработки энергии, которая создает тяговый буксир, предназначенный для маневрирования на оптимальной орбите для размещения вторичных и размещенных полезных нагрузок. Первый полет двух отдельных безводных вариантов ТРК состоялся в декабре 2018 года на ракете Falcon 9 . В этом полете было задействовано 64 малых спутника из 17 стран. [11] [12]

ВАСИМР [ править ]

VASIMR электрических плазменная ракета может быть использована для власти космического буксира высокопроизводительного, используя только 9 тонн Аргона пропеллент , чтобы сделать путешествие туда и обратно на Луну, доставляя 34 тонн груза с низкой околоземной орбиты низкой орбиты Луны. В 2014 году компания Ad Astra Rocket выступила с концептуальным предложением по использованию этой технологии для создания космического буксира. [13] [ требуется обновление ]

ISRO PAM-G [ править ]

Индийская организация космических исследований построила разгонный блок под названием PAM-G (модуль поддержки полезной нагрузки для GSLV ), способный доставлять полезные нагрузки непосредственно на орбиты MEO или GEO с низких околоземных орбит . [14] [15] PAM-G приводится в действие жидкостным двигателем с гиперголовой жидкостью с возможностью перезапуска, созданным на основе четвертой ступени PSLV . По состоянию на 2013 год ISRO реализовала конструкцию, системы управления и двигатели PAM-G и провела горячие испытания. [16] [17] [18] PAM-G будет четвертой ступенью ракеты- носителя GSLV Mk2C, [19] сидящей на вершине ракеты-носителя GSLV.криогенная третья ступень .

Юпитер [ править ]

Основная статья: Юпитер (космический корабль)

В 2015 году Lockheed Martin внесла в НАСА концептуальное предложение по проекту под названием космический буксир Юпитер , который будет основан на проектах двух более ранних космических кораблей Lockheed Martin - Mars Atmosphere и Volatile Evolution Mission и Juno, а также роботизированной руки от MDA. получен из технологии, используемой в Canadarm , технологии роботизированной руки, ранее использовавшейся на космическом шаттле . Помимо самого космического буксира Jupiter , концепция Lockheed включала использование нового грузового транспортного модуля диаметром 4,4 м (14 футов) под названием Exoliner для перевозки грузов на МКС. Экзолинероснован на более раннем (2000-е годы) автоматизированном транспортном средстве , разработанном ЕКА , и должен был разрабатываться совместно с Thales Alenia Space . [20] [21] [22] В этом случае НАСА не согласилось финансировать разработку Юпитера, а Lockheed Martin не разрабатывает буксир с частным капиталом.

Машина для продления миссии [ править ]

Основная статья: Автомобиль для продления миссии

В 2011 году ViviSat, совместный проект US Space и ATK, предложил аппарат для продления миссии . В 2016 году ViviSat был распущен, когда US Space объявила о банкротстве, а ATK слилась с Orbital Science Corporation и образовала Orbital ATK . В 2017 году Orbital ATK получила добро от FCC, чтобы начать разработку космического корабля вместе с новым партнером Northrup Grumman, который разрабатывал собственный буксир. В июне 2018 года обе компании объединили свои ресурсы и образовали новую компанию под названием Northrop Grumman Innovation Systems . 9 октября 2019 года с космодрома Байконур в Казахстане был запущен первый из этих буксиров МЕВ-1.на ракете " Протон-М ". В феврале 2020 года MEV-1 успешно состыковался с Intelsat 901 и вернул его на геостационарную орбиту, что позволило ему продолжить работу через 4 года после истечения срока его службы. MEV-1 продолжит сохранять это положение в течение 5 лет, после чего он вернет спутник на кладбищенскую орбиту для вывода из эксплуатации. MEV-2 был запущен 15 августа 2020 года с Galaxy 30 на Ariane 5 для выполнения аналогичного маневра с Intelsat-1002 . [23] [24] [25]

Этапы передачи Artemis [ править ]

Основная статья: программа Artemis

Программа НАСА Artemis планирует использовать частично многоразовые трехступенчатые лунные аппараты . Одним из основных элементов является этап перехода, который переместит посадочный модуль с орбиты Лунных ворот на низкую лунную орбиту. В будущих версиях можно будет вернуться в шлюз для дозаправки и повторного использования с другим посадочным модулем. Northrop Grumman предложила построить переходную ступень на базе своего космического корабля Cygnus .

Лунный крейсер [ править ]

Moon Cruiser, разработанный Airbus , представляет собой концептуальный лунный транспортный корабль на базе квадроцикла и ESM, который предлагается использовать для поддержки международного Lunar Gateway . В случае финансирования это станет частью вклада ЕКА в программу Lunar Gateway. По состоянию на январь 2020 года он находился на ранней стадии проектирования. Планируемый к запуску на Ariane 6 - с возможностью запуска также с американских тяжелых пусковых установок [26] : 1:56 - аппарат предназначен для дозаправки лунных посадочных устройств и доставки грузов к Воротам. Он также будет использоваться [ необходима ссылка ] для доставки европейского ESPRITмодуль к шлюзу не ранее 2025 года. Также предлагается превратить аппарат в перегрузочную ступень для лунного посадочного модуля. Концепции посадочного варианта машины существуют, но не получили финансирования. [27] [28] [26]

Momentus Space [ править ]

Momentus Space разрабатывает различные версии космических буксиров, ориентируясь на большие изменения скорости более 1 км / с. Демонстрационные миссии их платформы Vigoride запланированы на 2021 год [29], а ключевые испытания пройдут до 2022 года. [30] Momentus Space стала широко известна в октябре 2020 года, когда она достигла инвестиционного соглашения SPAC с корпорацией Stable Road Acquisition Corp. [31]

См. Также [ править ]

  • Сервисный модуль
  • Многоступенчатая ракета
    • Трехступенчатый на орбиту
    • Двухступенчатый на орбиту
    • Одноступенчатый на орбиту
  • Апогей ударный мотор

Другие источники [ править ]

  • Отчет НАСА, Техническое исследование использования спутников Saturn 5, INT-21 и других производных Saturn 5 для определения оптимальной четвертой ступени (космический буксир). Том 1: Технический том, Книга 1. [32]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c "Космический буксир" . Astronautix . Проверено 25 июля 2014 года .
  2. ^ "Фрегат космический буксир" . RussianSpaceWeb.com . Проверено 25 июля 2014 года .
  3. Перейти ↑ Leinster, Murray (1953). Космический буксир . Издательство Shasta .
  4. ^ «Решение космического челнока: НАСА поиск многоразового космического корабля» . nasa.gov . Проверено 25 июля 2014 года . Поскольку прилив поднимает все лодки, скорость полетов НАСА в 1960-х годах сильно поддерживалась щедрыми бюджетами агентства. У ОМБ не было намерения предоставлять такую ​​щедрость в 1970-е годы.
  5. ^ "Давно забытый Шаттл / Кентавр подтолкнул центр НАСА в Кливленде к пилотируемой космической программе и спорам" . Cleveland.com . Проверено 25 июля 2014 года .
  6. ^ «Новые системы запуска НАСА могут включать возвращение космического буксира» . SpaceRef . 7 августа 2005 . Проверено 25 июля 2014 года .
  7. ^ «Связь космической станции и Марса» . Проводной . Декабрь 2013 . Проверено 25 июля 2014 года .
  8. ↑ Ассигнования Министерства обороны на 1986 год , ч. 1, стр. 242.
  9. ^ "Паром орбитальный буксир" . RussianSpaceWeb . 9 февраля 2010 . Проверено 26 июля 2014 года .
  10. ^ «Легкий Клипер может совершить буксируемое путешествие к МКС» . Flight Global . Ноября 2005 . Проверено 26 июля 2014 года .
  11. ^ "SpaceX запустила 64 спутника в рекордной миссии" . 4 декабря 2018.
  12. ↑ Соренсен, Джоди (6 августа 2018 г.). «Spaceflight готовит исторический запуск более 70 космических аппаратов на борту SpaceX Falcon9» . Spaceflight Industries . Проверено 6 августа 2018 года .
  13. ^ "ВАСМИР" . Компания Ad Astra Rocket . Проверено 24 июля 2014 года .
  14. ^ Somanath, S. «Текущие возможности запуска ISRO и коммерческие возможности» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 3 сентября 2013 года . Проверено 8 июля 2014 года .
  15. ^ Н. Гопал Радж (2014-10-01). «Модернизация индийских ракет для будущих миссий на Марс» . Thehindu.com . Проверено 17 марта 2015 .
  16. ^ «Годовой отчет» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 25 февраля 2014 года . Проверено 8 июля 2014 года .
  17. ^ «Итоговый бюджет 2010-2011» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 13 октября 2011 года . Проверено 8 июля 2014 года .
  18. ^ "Итоговый бюджет Департамента космического правительства Индии на 2009-2010 гг." (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 23 ноября 2010 года . Проверено 8 июля 2014 года .
  19. ^ "GSLV" . Space.skyrocket.de . Проверено 17 марта 2015 .
  20. ^ « „ Юпитер“Космический буксир может доставить груз на Луну» . 12 марта 2015 . Проверено 17 марта 2015 года .
  21. ^ Джефф Фауст (13 марта 2015). "Lockheed Martin представляет многоразовый буксир для пополнения запасов космической станции" . Космические новости.
  22. ^ Эйвери, Грег (2015-03-12). «Lockheed Martin предлагает построить для НАСА грузовой корабль МКС» . Денверский деловой журнал . Проверено 13 марта 2015 года .
  23. ^ "Спутник Intelsat-901 с подключенным обслуживающим устройством MEV-1 возобновляет работу" . SpaceNews.com . 2020-04-17 . Проверено 20 мая 2020 .
  24. ^ "Спутник Intelsat 901 возвращается в эксплуатацию с использованием аппарата расширения миссии Northrop Grumman" . Отдел новостей Northrop Grumman . Проверено 20 мая 2020 .
  25. ↑ Август 2020, Элизабет Хауэлл 15. «Ракета Ariane 5 выводит на орбиту роботизированный космический буксир вместе с двумя спутниками связи» . Space.com . Проверено 20 августа 2020 .
  26. ^ a b Airbus Moon Cruiser Concept , видео Airbus, на YouTube, сентябрь 2019 г., по состоянию на 20 мая 2020 г.
  27. ^ Barensky, Стефан (2019-07-24). «Airbus предлагает un remorqueur translunaire» . Aerospatium (на французском языке) . Проверено 10 января 2020 .
  28. ^ «Лети меня на Луну… на Airbus» . Airbus . Проверено 10 января 2020 .
  29. ^ «Momentus задерживает первый запуск Vigoride» . SpaceNews . 2021-01-07 . Проверено 27 января 2021 .
  30. ↑ Сентябрь 2020, Майк Уолл 10. «Космический буксир для проверки роботизированной руки в демонстрационной миссии 2022 года» . Space.com . Проверено 27 ноября 2020 .
  31. ^ Sheetz, Майкл (2020-10-07). «Momentus станет последней космической акцией под тикером« MNTS », оцененной в 1,2 миллиарда долларов по сделке с SPAC» . CNBC . Проверено 27 ноября 2020 .
  32. ^ [1]

Библиография [ править ]

  • Уэйд, Марк. «Космический буксир» . Энциклопедия Astronautica . Проверено 15 июня 2011 года .