Космический корабль орион. Орион (космический корабль) Наса запустило макет корабля орион
Орион (MPCV Orion ) – многоцелевой пилотируемый космический корабль, разработанный в США с середины 2000 годов.
Изначально, аппарат Орион создавался в рамках программы Constellation (Созвездие) целью которой было возобновление пилотируемых полетов США на МКС и на Луну, с последующими полетами на Марс. На орбитальных полетах Земли Орион должен заменить корабли Space Shuttle.
Первоначально корабль назывался CEV (Crew Exploration Vehicle), затем было представлено название Orion, с 2011 года измененным шифром стал MPCV (Multi — Purpose Crew Vehicle - многоцелевой пилотируемый корабль).
Первоначально испытательный полёт космического корабля был намечен на 2013 год, первый пилотируемый полёт с экипажем из двух астронавтов планировался на 2014 год, начало полётов к Луне - на 2019-2020 гг. В конце 2011 года предполагалось, что первый полёт без астронавтов состоится в 2014 году, а первый пилотируемый полёт - в 2017. В декабре 2013 года озвучены планы на первый беспилотный тестовый полёт (EFT-1) с помощью носителя Дельта 4 конце 2014 год, первый беспилотный запуск с помощью носителя SLS запланирован в 2017 году.
Описание
На корабле Орион будут выводиться в космос как грузы, так и астронавты. При полётах на МКС, в экипаж Ориона могут входить до 6 астронавтов. В экспедиции к Луне планировалось отправлять по четыре астронавта. Корабль должен был обеспечить доставку людей на Луну для длительного пребывания на ней с тем, чтобы в дальнейшем подготовить пилотируемый полёт на Марс.
Диаметр корабля «Орион» - 5,3 метра, масса корабля - около 25 тонн. Внутренний объём Ориона будет в 2,5 раза больше, чем внутренний объём корабля Аполлон.
Форма основной части корабля «Орион» схожа с формой предыдущих космических кораблей «Аполлон», но при его создании используются новейшие достижения в компьютерной технике, в электронике, в технологии систем жизнеобеспечения, в технологии теплозащитных систем. Коническая форма спускаемого аппарата является самой безопасной и надёжной при возвращении на Землю, особенно со скоростью возвращения из дальнего космоса (около 11,1 км/с). Предполагается многоразовое использование основной части корабля. Cервисным модулем корабля Орион (SM) будет модернизированная версия европейского транспортного корабля ЕКА ATV.
Будущее наступило. Космические путешествия и межпланетные корабли, станции для людей на Луне и Марсе и длительное пребывание человека в условиях космического пространства уже не кажутся фантастикой. Достижения космонавтики, освоение космоса и новейшие открытия физиков сделали начало нашего века подобием конца прошлого для интернета. Временем неопределенности, развития творческой мысли и финансовой реальности. Десятки международных компаний работают в сфере космических технологий, проекты появляются и исчезают, давая пищу для развития творческой фантазии. Стать воплощением в реальности везет на всем. Проект американской космонавтики космический корабль «Орион» стал реальностью. О нем, других проектах, перспективах освоения космоса и идет речь в данной статье.
Общие вводные
«Орион» - космический корабль последнего поколения, предназначение которого - вывести человека за пределы орбиты Земли. Оснащенная современными технологиями многоразовая капсула, размещенная на ракете-носителе Delta IV Heavy, сможет перевезти экипаж из шести астронавтов и уже в 2030 году отвезет человека на Марс. Именно такие планы озвучивает Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA).
В декабре 2014 года космический корабль «Орион» 4,5 часа пребывал на орбите Земли и приземлился в Тихом океане, доказав возможность воплощения планов компании. Тепловой щит, капсула и парашютная система прошли тестовые испытания. Краш-тест обошелся в 350 миллионов долларов, но они оправдали надежды всего мирового сообщества на космический корабль «Орион». Фото и видеоматериалы надолго заняли пространство масс-медиа и внимание мирового сообщества. Взлетели с показателя восьми тысяч до рекордных 18 300 заявки кандидатов в астронавты на космический корабль «Орион». Фильм запуска корабля собрал в видеохостингах рекордные цифры просмотров.
Пока что самый-самый
Разработанный по образу и подобию «Аполлонов», этот корабль представляет новейшее поколение многоцелевого пилотируемого корабля (Multi-Purpose Crew Vehicle). С середины 2000-х годов частично многоразовый пилотируемый разрабатывался в рамках масштабной космической программы США «Созвездие».
Космический корабль «Орион» состоит из собственно многоразовой и обитаемой капсулы и служебного модуля. Капсула изготовлена аэрокосмической корпорацией Lockheed Martin по заказу NASA. Заказчиком модуля выступило (ESA), а изготовили его в компании Airbus Defence and Space. Это крупный международный совместный проект в области космического кораблестроения.
В специализированных источниках подробно описывается строение и технические характеристики данного летательного аппарата. Для простого читателя это громоздкая и малопонятная информация, характеризующая космический корабль «Орион». Устройство и принцип использования «Ориона» имеет ряд характерных и специфических особенностей, на которых мы и остановимся.
«Орион», «Аполлон», шаттлы и другие
Внешний вид и форма схожи с капсулами «Аполлонов» и с российскими «Союзами». Именно такая форма наиболее оптимальна при выходе в атмосферу и движении в ней. Поглощение избыточного тепла происходит при помощи абляционного теплового экрана, который сгорает почти полностью при посадке и легко заменям для нового полета.
Система управления основана на одноядерных процессорах PowerPC 750FX, что послужило поводом СМИ утверждать что «Орионы» не умнее современных смартфонов. Но разработчики объяснили свой выбор высокой надежностью данных систем при экстремальных вибрациях, колебаниях температур и космической радиации.
Космический корабль «Орион» обладает еще одним новаторским качеством. По принципу модулей к кораблю можно присоединять все что угодно. От дополнительных двигателей до транспортировочных отсеков. В СМИ сразу же назвали его «космическим грузовиком».
В отличие от Space Shuttle, разработанного как космический челнок, космический корабль «Орион» оснащен такой деталью, как мощная система защиты и спасения астронавтов на старте. Система автоматически включает ракетные двигатели, они унесут экипаж от зоны взрыва и обеспечат посадку в штатном режиме.
Проект «Орион»: начало
Программа под названием «Орион» родилась в Сан-Диего в 1958 году в недрах фирмы «Дженерал Атомикс» (General Atomics). Ее родители - легендарный физик-атомщик Фредерик Хоффман в соавторстве с Теодором Тейлором. Цель, которую они ставили перед собой, - условно дешевый и простой космический корабль способный развить скорость, близкую к скорости света. Основой проекта была ядерно-импульсная ракета взрывного типа. Они предложили заменить взрывную камеру стальным щитом, что сразу позволит достичь и скорости истечения до 10 000 км/с. Ядерные заряды с мощностью до одной килотонны по проекту выбрасывались из корабля и взрывались в 60 метрах от щита через определенные промежутки времени.
Программа «Орион»: нелегкий путь
Было изготовлено несколько моделей таких толкателей, и уже в 1959 году прошли первые испытания с запуском установки на высоту до 100 метров. Импульсный двигатель подтвердил возможность устойчивого полета. Щит тоже претерпел изменения, и на его поверхность решено было разбрызгивать графитовую смазку.
Программа была рассчитана на 12 лет, со стоимостью 24 миллиарда долларов. НАСА не поддержало тогда проект с и программу закрыли. А после подписания в 1964 году международного договора о запрете атмосфере и на земле проект «Орион» оказался вне закона.
К нему вернулись в 2000-х годах в рамках программы разработки пилотируемых космических кораблей «Созвездие». Разработку и строительство поручили компании И в 2014 году успешно стартовал и приземлился первый космический корабль «Орион». НАСА оправдало свои надежды.
«Орион»: с надеждой в будущее
В марте 2017 года конгресс США единогласно утвердил бюджет НАСА в размере 19,1 миллиарда долларов на 2018 год - почти на 200 миллиардов больше, чем в прошлом году.
В законопроекте Конгресса прописано, что люди должны оказаться на поверхности Марса в 2030 году.
Что ж, перспективы проекта «Орион» вселяют оптимизм и радуют наличием финансовых возможностей. Повторный запуск корабля на орбиту намечен на 2018 год, а через несколько лет предполагается пилотируемая миссия. Агентство ведет работы по подготовке и развитию новых программ.
Перспективы технические
НАСА не стоит на месте и рассматривает различные проекты межзвездных перелетов. Даже самые футуристические: проект нанокораблей, самовосстанавливающихся в любой точке галактики или лазерных парусов.
С 1990-х годов агентство проводит семинары по исследованиям в сфере космических двигателей, где лучшие физики и инженеры рассматривают все проекты и теории. Программа прорывных физических принципов ищет перспективы использования квантовой физики в организации межзвездных путешествий.
Самый впечатляющий проект - это использование антивещества как источника энергии для межгалактических перелетов. Человечество уже получило антивещество и даже нашло способ его хранить. Почему бы и не полететь на нем к звездам?
Фантастические перспективы: трубы Красникова
«Двигатель искривления» из фантастического сериала «Звездный путь» не так уж фантастичен. Силовая установка «двигатель Алькубьерре», сжимающая пространство-время перед собой и расширяющая его позади, обоснована теоретически. С 2012 года такие разработки ведут ученые университета Сиднея.
Идею своего «пузыря времени» Микель Алькубьерре опубликовал в 1994 году. А через год физик-теоретик из Москвы Сергей Красников выдвинул теорию об устройстве, которое обеспечит космические путешествия на скорости, выше скорости света.
Это искривления пространства по принципу «кротовой норы», созданные искусственно. Согласно его теории, астронавт вернется в то же время, когда он отправился в путь. Произойдет это вследствие движения космического корабля сквозь другие измерения и искривленное пространство-время.
Орион - многоцелевой частично многоразовый пилотируемый космический корабль США, разрабатываемый с середины 2000-х годов в рамках программы «Созвездие». Целью этой программы было возвращение американцев на Луну, а корабль «Орион» предназначался для доставки людей и грузов на Международную космическую станцию (МКС) и для полётов к Луне, а также к Марсу в дальнейшем. В околоземных полётах «Орион» должен прийти на смену космическим челнокам Space shuttle, завершившим полёты в 2011 году, а в будущем обеспечить высадку человека на Марс.
Первоначально в документах НАСА корабль назывался CEV (англ. Crew Exploration Vehicle - пилотируемый исследовательский корабль). Затем корабль получил официальное название в честь известного созвездия - «Орион». С 2011 года временным названием изменённого корабля стало MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle - многоцелевой пилотируемый корабль).
Первоначально испытательный полёт космического корабля был намечен на 2013 год, первый пилотируемый полёт с экипажем из двух астронавтов планировался на 2014 год, начало полётов к Луне - на 2019-2020 гг. В конце 2011 года предполагалось, что первый полёт без астронавтов состоится в 2014 году, а первый пилотируемый полёт - в 2017.. В декабре 2013 года озвучены планы на первый беспилотный тестовый полёт (EFT-1) с помощью носителя Дельта 4 в сентябре 2014 года, первый беспилотный запуск с помощью носителя SLS запланирован в 2017 году. . В марте 2014 первый беспилотный тестовый полёт (EFT-1) с помощью носителя Дельта 4 был перенесен на декабрь 2014 года
Три парашюта опускают спускаемый модуль корабля «Орион» на испытательном полигоне Юта в Аризоне.
Проверка системы прерывания запуска космического корабля при возникновении нештатной ситуации.
Испытания макета космического аппарата в аэродинамической трубе.
Фотография теста в аэродинамической трубе.
Астронавты осваивают макет нового космического корабля, в Космическом центре Джонсона, в Хьюстоне, штат Техас.
Двигатель корабля «Орион» проходит испытания на испытательном стенде Космического центра.
Фотографии проверки двигателей.
Корабль тестирует спуск на воду в центре НАСА, в Лэнгли.
Ракета Арес1, предназначенная для выведения на орбиту космического корабля «Орион», тестируется на испытательном полигоне.
Астронавт учится устанавливать поручни, в космическом центре Джонсона.
Специалисты НАСА обследуют модель нового корабля после испытаний в аэродинамической трубе.
Тестовую модель космического корабля «Орион» сбрасывают с самолёта в небе над Аризоной.
Тестовая модель корабля «Орион» спускается на парашюте.
Тестируется спуск на одном парашюте.
Мягкая посадка в горах Аризоны.
Теплозащитный экран нового космического корабля.
Super Guppy транспортный корабль НАСА перевозит модуль космического корабля из Манчестера, штат Нью-Гемпшир в Космический центр имени Кеннеди в штате Флорида.
Разгрузка космического модуля.
Сборка нового космического корабля в космическом центре имени Кеннеди.
Вспомогательная ракета готова к испытаниям на полигоне в Нью-Мексико.
Вспомогательная ракета стартовала с полигона Нью Мексико.
Космический корабль «Орион» проходит испытания погружением в бассейн на военно-морской базе Норфолк в Вирджинии.
Макет корабля «Орион» проходит испытания в водах Атлантического океана.
Астронавт учится действовать в состоянии невесомости в Космическом центре имени Джонсона.
Проверка системы старта.
Сварка производится специальным сварочным аппаратом.
Ускорители готовы к испытаниям.
Ракетный двигатель проходит испытания в Космическом центре НАСА в штате Миссисипи.
Тест системы управления ориентацией двигателя космического корабля «Орион».
Полностью собранный модуль для экипажа в Космическом центре Кеннеди НАСА во Флориде.
Стартовая площадка.Мыс Канаверал, Флорида. Именно отсюда сделает свой первый полёт в космос новый космический корабль «Орион».
2018-09-17. Космическое агентство США обнародовало 5 проблемных вопросов при полетах к Марсу.В первую очередь человеческий полет к Марсу это очень сложная и комплексная задача. В связи с этим, чтобы превратить эти планы из фантазий в факты, космическое агентство США осуществило условную классификацию проблемных вопросов по пяти классам, а именно:
1. Радиация. Первая опасность, которая будет сопутствовать астронавтам при полете к Марсу наиболее трудно визуализируема, однако она является одной из основных проблем. В основном это объясняется тем, что полет к Марсу будет проходить за пределами естественной защиты Земли, а следовательно у членов экипажей будет повышены риски возникновения рака, повреждения центральной нервной системы, изменения когнитивных функций, уменьшения моторики и др. Необходимо отметить, что существующая в настоящее время международная космическая станция хотя и защищена магнитным полем Земли, тем не менее они подвергаются в десять раз большему воздействию радиации, нежели на поверхности планеты, но все еще меньше чем в глубоком космосе.
Для смягчения этой опасности, космические корабли НАСА будут иметь защиту от радиации и системы дозиметрии и оповещений. Кроме того, в агентстве проводятся исследования в области медицинских контрмер для защиты от радиации, таких как фармацевтические препараты.
2. Изоляция и лишение свободы. Поведенческие проблемы среди группы людей, которые в течении длительного периода времени находятся в замкнутом пространстве, неизбежны, даже если речь идет о специально обученных и подготовленных членов экипажей космических кораблей. В связи с этим агентство проводит работы в области тщательного отбора и подготовки экипажей, что позволит минимизировать данный риск даже в течении перелетов, которые будут длиться от нескольких месяцев до нескольких лет.
Вместе с тем, на Земле у нас есть роскошь, используя мобильные телефоны осуществлять почти мгновенную связь со всеми окружающими. При этом, при полете на Марс астронавты будут более сильно изолированы чем мы можем себе это представить.
Уменьшение объемов сна, циркадная десинхронизация и переутомления могут усугубить проблемы и привести к негативным последствиям для здоровья, а следовательно приведут к ненулевым рискам для конечной цели миссии.
Для устранения этой опасности в НАСА разрабатываются методы мониторинга состояния здоровья и процесса адаптации астронавтов к условиям перелета, совершенствуются различные инструменты и технологии для использования в условиях полета в интересах раннего выявления и лечения. Исследования также проводятся и в областях рабочих нагрузок, производительности труда, светотерапии (планируется использовать для циркадного выравнивания) и т.д.
3. Расстояние от Земли. Третья и, возможно, самая очевидная опасность - это расстояние. В среднем Марс находится на расстоянии 140 млн. миль от Земли. Вместо трехдневного полета на Луну астронавты будут находиться в космосе около трех лет. При этом существующая в настоящее время статистика была, в основном, получена при помощи наблюдения за состоянием астронавтов на борту МКС, что не всегда сопоставимо с полетом к Марсу. При этом, если нештатная ситуация произойдет на станции, то астронавты всегда смогут вернуться на Землю в течении нескольких часов. Кроме этого, грузовые транспортные корабли снабжают станцию свежей продукцией, медицинским оборудованием и другими ресурсами на постоянной основе.
В связи с этим планирование и самодостаточность являются очень важными ключами к проведению успешной марсианской миссии, а сами астронавты в условиях длительности передачи данных на Землю (до 20 минут) должны быть готовы и иметь возможность к самостоятельному решению проблем.
4. Гравитация. Изменение силы тяжести является четвертой опасностью для астронавтов. На Марсе члены экипажей должны будут в течении двух лет жить в условиях гравитации, которая значительно меньше чем на Земле. Кроме этого в течении шестимесячного перелета гравитация будет отсутствовать вовсе. Также необходимо отметить и то, что когда астронавты наконец-то вернутся домой они должны будут пройти курс реабилитации. К проблемным моментам перелета также можно отнести и то, что в ходе взлета и посадки астронавты будут испытывать временное повышение увеличения силы тяжести.
Для устранения вышеперечисленных недостатков НАСА проводит исследования в области как методов предотвращения остеопорозов, так и способы по их лечению. Также в рамках снижения этого типа рисков проводятся исследования в области метаболизма человека.
5. Враждебные и закрытые среды. Космический корабль является не только домом для астронавтов, но и машиной. Космическое агентство США отдает себе отчет о том, что экосистема внутри корабля играет важную роль для астронавтов, а следовательно адекватно оценивает важность условий обитания, включая: температуру, давление, освещение, шум и объем герметичного отсека. Крайне важно чтобы астронавты получали в ходе полета необходимую пищу, сон, а также могли совершать необходимые физические упражнения. В связи с этим космическое агентство США разрабатывает технологий, которые должны будут включать системы контроля за всеми параметрами среды обитания астронавтов, начиная от контроля за качеством воздуха и заканчивая контролем за микроорганизмами.
Космический корабль "Орион", Фото: www.walkinspace.ru
Запуск нового космического корабля "Орион" запланирован на декабрь этого года, заявил журналистам член нового экипажа МКС астронавт NASA Барри Уилмор.
"США находятся на том рубеже, который приведет человечество к дальнейшему освоению космоса. Старт нового космического корабля "Орион", который намечен на декабрь 2014 года, позволит в будущем вывести нас на новые рубежи освоения Солнечной системы", - сказал он.
Астронавт NASA Барри Уилмор / Фото: en.academic.ru
Как сообщалось, "Орион", напоминающий по своей конструкции "Аполлоны", разрабатывается для полетов за пределы околоземной орбиты, в частности, для экспедиции к астероиду, которая планируется на 2025 год.
Главный исполнитель проекта Lockheed Martin уделял главное внимание разработке командного модуля - спускаемой капсулы, где будет находиться экипаж. По плану, первый испытательный беспилотный полет корабль совершит в 2017 году, а пилотируемый - в 2021. В 2014 году, как сообщалось, состоятся предварительные испытания - "Орион" полетит в космос на носителе "Дельта IV" с тестовым служебным модулем.
Техническая справка
Орион (космический корабль)
Орион, MPCV — многоцелевой частично многоразовый пилотируемый космический корабль США, разрабатываемый с середины 2000-х годов в рамках программы «Созвездие». Целью этой программы было возвращение американцев на Луну, а корабль «Орион» предназначался для доставки людей и грузов на Международную космическую станцию (МКС) и для полётов к Луне, а также к Марсу в дальнейшем.
Космический аппарат "Орион" в космосе / Рисунок: NASA
В околоземных полётах «Орион» должен прийти на смену космическим челнокам Space shuttle, завершившим полёты в 2011 году, а в будущем обеспечить высадку человека на Марс. Первоначально в документах НАСА корабль назывался CEV (англ. Crew Exploration Vehicle - пилотируемый исследовательский корабль). Затем корабль получил официальное название в честь известного созвездия - «Орион».
С 2011 года временным названием изменённого корабля стало MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle - многоцелевой пилотируемый корабль). Первоначально испытательный полёт космического корабля был намечен на 2013 год, первый пилотируемый полёт с экипажем из двух астронавтов планировался на 2014 год, начало полётов к Луне - на 2019-2020 годы.
Корпус нового космического корабля «Орион» был официально представлен NASA
/ Фото: www.infuture.ru
В конце 2011 года предполагалось, что первый полёт без астронавтов состоится в 2014 году, а первый пилотируемый полёт - в 2017. В декабре 2013 года озвучены планы на первый беспилотный тестовый полёт (EFT-1) с помощью носителя Дельта 4 в сентябре 2014 года, первый беспилотный запуск с помощью носителя SLS запланирован в 2017 году. В марте 2014 первый беспилотный тестовый полёт (EFT-1) с помощью носителя Дельта 4 был перенесен на декабрь 2014 года
Рисунки: kosmos-x.net.ru
На корабле «Орион» будут выводиться в космос как грузы, так и астронавты. При полётах на МКС, в экипаж «Ориона» могут входить до 6 астронавтов. В экспедиции к Луне планировалось отправлять четыре астронавта. Корабль «Орион» должен был обеспечить доставку людей на Луну для длительного пребывания на ней с тем, чтобы в дальнейшем подготовить пилотируемый полёт на Марс.Диаметр корабля «Орион» - 5,3 метра (16,5 футов), масса корабля - около 25 тонн. Внутренний объём «Ориона» будет в 2,5 раза больше, чем внутренний объём корабля «Аполлон». Объём кабины корабля Orion (MPCV) около 9 м³. И это не общий объем герметичной конструкции, а именно пространство, свободное от оборудования, компьютеров, кресел и другой «начинки».
Предполагается многоразовое использование основной части корабля. Cервисным модулем корабля Орион (SM) будет модернизированная версия транспортного корабля ЕКА ATV. В сентябре 2010 года компания-разработчик Lockheed Martin приступила к созданию полноразмерных макетных прототипов с завершением сборки к декабрю 2010 года. Первый полностью функциональный корабль для беспилотных полётов изготовлен в 2014 году.
До полётов к Марсу специалисты разрабатывают план пилотируемой миссии «Ориона» к астероиду не ранее конца 2020-х годов. Так как изначально корабль создавался для полетов на Луну, которые занимают относительно немного времени, для подготовки к дальним космическим путешествиям потребуется его модернизировать и увеличить площадь полезного пространства.
Рассматривается вариант объединения двух «Орионов» или соединения корабля с более объемным жилым модулем. Планируется, что к астероиду корабль отправится с двумя астронавтами на борту.
Сценарий «Созвездия» предполагал, что на орбиту «Орионы» будут выводить новые ракеты-носители серии «Арес», однако от их создания было решено отказаться. Поэтому космический корабль переориентируется для совместимости с уже существующими тяжелыми ракетами-носителями «Дельта 4» или «Атлас 5» для полётов на околоземную орбиту и на разрабатываемый новый сверхтяжёлый носитель SLS для полётов в дальний космос.