Многофункциональный лабораторный модуль (МЛМ) «Наука» имеет сложную историю. Корпус для модуля (ФГБ-2) был изготовлен в 1995 году в качестве дублера модуля «Заря» (ФГБ). Впоследствии Роскосмос принял решение использовать этот корпус для создания лабораторного модуля российского сегмента МКС. Первоначальный проект МЛМ оказался слишком амбициозным для маленького бюджета космического агентства, и в 2007 году, после пересмотра конфигурации российского сегмента МКС, проект модуля приобрел свой сегодняшний вид. МЛМ «Наука» должен стать третьим полноразмерным российским модулем после «Зари» и «Звезды» (СМ, Служебный модуль) и первым научным модулем на нашем сегменте станции.

Головным разработчиком модуля, согласно контракту с Роскосмосом, является РКК «Энергия». Ее субподрядчик, непосредственно занимавшийся созданием МЛМ – ГКНПЦ им. Хруничева. Именно Центр Хруничева по контракту с НАСА в 1990-х годах изготовил модуль «Заря» и сопутствующий ему корпус будущего МЛМ.

«Наука» должна была отправиться на орбиту в 2011 году, но, в связи с различными задержками, модуль был доставлен из ГКНПЦ в РКК «Энергия» для предстартовых испытаний только в декабре 2012 года, а его запуск сдвинулся на 2014 год. В 2013 году во время испытаний в «Энергии» в трубопроводе топливной системы МЛМ было обнаружено загрязнение – металлическая стружка. Топливная система «Науки» играет двойную роль. Во-первых, она должна обеспечить топливом двигатели модуля во время его полета с опорной орбиты выведения до орбиты МКС. Во-вторых, после стыковки она должна быть включена в общую топливную систему станции.

После обнаружения загрязнения модуль вернули в Центр Хруничева для прочистки. Чтобы получить доступ к топливной системе, пришлось снять оборудование и разобрать внешние панели МЛМ. Из-за финансовых и юридических проблем никаких работ с модулем не проводилось около двух лет. С точки зрения Роскосмоса, создание и подготовка к запуску модуля «Наука» уже были полностью оплачены. Однако у Центра им. Хруничева не было собственных средств на проведение ремонта. В конце концов, Роскосмос профинансировал ремонтные работы, формально выделив деньги на «модернизацию» модуля. С тех пор модуль официально стал называться не МЛМ «Наука», а МЛМ-У «Наука».

Активный ремонт МЛМ начался зимой 2016-2017 года. В январе 2017 года специалисты Центра им. Хруничева выяснили, что металлическая стружка присутствует не только в трубопроводах, но и в топливных баках модуля. На «Науке» установлены сложные цилиндрические сильфонные баки – сейчас в России такие не производятся. Сильфонная конструкция позволяет проводить многократную заправку, а это важно для работы модуля в составе МКС. Заменить баки на запасные не получилось, потому что в них также было найдено загрязнение. В течение первого полугодия 2017 года инженеры разработали сложную процедуру очистки, предусматривающую разрезание баков с последующей сваркой, и осенью приступили к выполнению работ. Ремонт неспешно продолжался в течение 2018 года, однако специалисты столкнулись с новой проблемой. Процедура ремонта включала тщательную проверку баков на герметичность после сварки, и в ходе такой проверки в стенках топливного бака были обнаружены микротрещины. Дополнительные испытания показали, что такие же дефекты присутствуют на всех баках.

В 90-х годах, когда был создан ФГБ, в ракетно-космической отрасли были другие требования к надежности техники и более простые процедуры испытаний. Поэтому вполне возможно, что трещины, а также загрязнение металлической стружкой, есть в аналогичных топливных баках модуля «Заря», который работает на орбите уже более 20 лет.

Весной 2019 года специалисты предложили новый план решения проблемы – заменить оригинальные топливные баки на новые, изготовленные на основе шарообразных топливных баков разгонных блоков «Фрегат» производства НПО им. Лавочкина. Конечно, это сразу сделало бы топливную систему модуля «Наука» одноразовой.

Проработка этой идеи продолжалась до конца мая, но отказ от подключения топливной системы МЛМ к общей топливной системе МКС открыл путь к более простому выходу. Специалисты предприятий Роскосмоса предложили вернуть на модуль оригинальные баки «Науки» вместо новых.

Предполагалось, что баки с загрязнением и микротрещинами будут использоваться только для сближения и стыковки с МКС, но позднее появилась информация, что они могут использоваться и в штатном режиме в составе топливной системы станции, для чего на трубопроводах были установлены дополнительные фильтры. Сейчас планы на дальнейшее использование топливной системы МЛМ-У остаются неясными.

Во второй половине 2019 года были проведены испытания шести оригинальных топливных баков модуля «Наука». 12 февраля 2020 года глава Центра им. Хруничева Алексей Варочко сообщил, что в начале месяца был завершен монтаж всех трубопроводов и проведена опрессовка магистралей низкого давления и одного контура высокого давления. Испытания «Науки» в барокамере должны были начаться в феврале, а на Байконур модуль собирались отправить в марте. Этот план вновь был сорван.

В апреле 2020 года Дмитрий Рогозин заявил об отправке «Науки» на вакуумные испытания, однако сами испытания начались лишь летом. В июне Центр им. Хруничева выполнил испытания корпуса на герметичность, а весь комплекс пневмовакуумных испытаний завершился к 10 июля.

31 июля модуль «Наука» был торжественно отправлен на космодром. Церемония состоялась в Центре им. Хруничева в присутствии приглашенных журналистов и блогеров. Однако в действительности состав отправился из Москвы лишь в ночь с 10 на 11 августа.

19 августа ожидается прибытие МЛМ-У «Наука» на Байконур. На космодроме модулю предстоит пройти комплекс контрольных испытаний, который займет не менее 9 месяцев. Запуск модуля запланирован на весну 2021 года.

Доставка модуля на космодром стала значительным шагом, приближающим его запуск в космос и расширение российского сегмента МКС, однако не стоит забывать, что финальные испытания модуля не являются формальностью. Именно в ходе аналогичных испытаний в 2013 году была выявлена проблема, сдвинувшая запуск модуля как минимум на семь лет. У многих систем модуля за время его простоя вышел и несколько раз продлевался гарантийный срок. Неизвестно, как они поведут себя в космосе.

Тем не менее, у нас есть надежда: «Наука» еще никогда не была так близка к космосу, как сейчас.

Космическая лента

Обсудить

 

1. SpaceX начала готовить Starship SN6 к испытаниям.

Компания SpaceX продолжает активную работу над прототипами своей новой сверхтяжелой ракетно-космической системы Super Heavy Starship на полигоне Бока-Чика в Техасе.

В начале августа прототип верхней ступени Starship SN5 взлетел на высоту 150 м, а затем мягко приземлился в нескольких сотнях метров от места старта. Ранее Илон Маск писал, что компания планирует выполнить несколько полетов на такую высоту перед тем, как перейти к более высоким прыжкам. Сейчас место SN5 на испытательном стенде занял его дублер – Starship SN6.

Как и пятому прототипу, ему предстоит пройти через несколько испытаний. Сначала это будут криогенные заправочные испытания. После них на аппарат будет установлен двигатель Raptor, с которым будут проведены статические огневые испытания, и только после них состоится сам прыжок.

Параллельно с этим ожидаются испытания на разрыв топливного бака Starship SN 7.1, который был изготовлен из нового сплава стали, близкого к марке 304L. Он используется для постройки полноразмерных прототипов начиная с SN8, а в дальнейшем SpaceX планирует перейти на сплав собственного изобретения.

Starship SN8 должен получить рулевые крылья, три двигателя Raptor и носовой обтекатель. К этому времени в Бока-Чика была изготовлена целая серия обтекателей, на которых, по всей видимости, отрабатывалась технология производства. Неизвестно, получит Starship SN8 один из последних обтекателей, или для него будет построен новый.

Также на техасской площадке SpaceX были замечены первые секции Starship SN9. Продолжается постройка 81-метрового монтажного комплекса, в котором будет проводиться сборка первой ступени Super Heavy и второй ступени Starship. Начались работы над стартовым комплексом для Super Heavy.

2. Первый регулярный полет корабля Dragon 2 к МКС назначен на октябрь.

2-8 марта 2019 года состоялся первый беспилотный испытательный полет корабля Dragon 2 – миссия Demo 1. Испытательный полет с астронавтами на борту – Demo 2 – начался 30 мая 2020 года. Корабль вернулся на Землю 2 августа 2020 года. Обе миссии являются этапами (milestones) программы разработки коммерческих пилотируемых кораблей CCtCap.

После успешного завершения Demo 2 остается один заключительный этап, предусмотренный договором с НАСА: сертификация пилотируемой системы Falcon 9/Dragon для регулярной доставки астронавтов на Международную космическую станцию. На это потребуется около шести недель.

14 августа НАСА объявило, что в первый регулярный рейс корабль Dragon 2 будет запущен 23 октября 2020 года. Он доставит на станцию трех американских астронавтов (Майкл Хопкинс, Виктор Гловер, Шэннон Уолкер) и одного японского (Соити Ногути).

Ранее предполагалось, что запуск может состояться уже в конце сентября. Решение о переносе связано загруженным графиком космической станции. 30 сентября к ней отправится грузовой корабль Cygnus, а 14 октября будет запущен пилотируемый «Союз МС-17».

Корабль Dragon 2 останется на МКС в течение полугода и вернется на Землю следующей весной.

Космическая лента

Обсудить

 

Ключевым этапом подготовки к первому пуску новой американской ракеты SLS является Green Run – комплекс испытаний, который завершится включением двигательной установки центрального блока ракеты на полную продолжительность, которую двигатели должны будут отработать в полете. После завершения испытаний центральный блок SLS будет интегрирован с боковыми ускорителями и верхней ступенью. И, если не возникнет новых сложностей, уже в 2021 году новый пилотируемый корабль «Орион», запущенный на SLS, облетит Луну в беспилотном режиме. Вместе с ним НАСА, спустя год после восстановления возможности запускать астронавтов на орбиту Земли, впервые в XXI веке вернет себе возможность отправлять пилотируемые экспедиции в дальний космос. Ни одно другое космическое агентство мира не обладает такой возможностью.

Для проведения испытаний центральный блок SLS был доставлен в Космический центр НАСА им. Стенниса в Миссисипи в середине января 2020 года. Он был установлен на стенде B-2, но в середине марта программа подготовки к испытаниям была прервана из-за пандемии COVID-19. Работы возобновились только во второй половине июня.

Программа Green Run включает восемь этапов. Три из них были завершены в июле: это испытания на динамические нагрузки при старте, проверки авионики и испытания системы аварийного прерывания остальных процедур – последняя работает в период подготовки к пуску. Четвертый этап программы был успешно завершен 5 августа. На этот раз проверкам подвергались элементы топливной системы, по которым компоненты топлива подводятся к двигателям.

В середине августа начнутся испытания системы управления вектором тяги двигателей и проверка связанных гидравлических систем. Затем SLS ожидает симуляция предстартового обратного отсчета, которая должна будет подтвердить правильную работу циклограммы.

Кульминацией программы Green Run станут два последние этапа, которые должны подтвердить работоспособность ракеты. Сначала ракета будет полностью заправлена компонентами топлива – жидким кислородом и жидким водородом. Этот шаг представители Boeing называют критически важным, поскольку баки летного изделия впервые будут заправлены криогенным топливом.

Затем будет проведен 10-минутный обратный отсчет, после которого четыре двигателя RS-25 включатся на восемь минут. Столько же они должны будут проработать в ходе реального полета.

На двух последних этапах Green Run при помощи множества датчиков будет собрана информация о том, как функционирует ракета, чтобы убедиться, что все параметры соответствуют расчетным.

Согласно текущим планам, прожиг ракеты должен состояться в октябре 2020 года. После этого она пройдет через процедуру ремонта и будет отправлена в Космический центра им. Кеннеди во Флориде для подготовки к пуску.

Ссылка: nasaspaceflight.com

Обсудить

 

Американская автоматическая станция Dawn («Рассвет») завершила свою работу в 2018 году, когда была сведена с орбиты карликовой планеты Церера в поясе астероидов. Церера – необычное космическое тело. На фотографиях, сделанных с Земли задолго до запуска Dawn, ученые обнаружили на ее поверхности «белые пятна» неизвестной природы. При подлете выяснилось, что два ярких пятна находятся в одном кратере, который получил название Оккатор. Сами пятна назвали Cerealia Facula и Vinalia Faculae.

Довольно скоро выяснилось, что светлые пятна на поверхности Цереры состоят из солей (в первую очередь – карбоната натрия), которые, как предполагают ученые, были вынесены на поверхность карликовой планеты в насыщенном солевым растворе (рассоле).

Анализируя данные, собранные на финальном этапе работы Dawn, ученые пришли к выводу, что раствор поступил на поверхность карликовой планеты из линзы, которая находится на глубине около 40 км. Вблизи Цереры нет крупных планет, которые могли бы нагревать ее недра приливными силами, но существование жидкости под поверхностью Цереры можно считать подтвержденным.

Поскольку Церера не обладает атмосферой, она постоянно подвергается ударному воздействию мелких космических тел. И, если бы белые пятна сформировались в далеком прошлом, более молодые кратеры давно бы их перекрыли. Ученые оценили возраст пятен не более чем в 2 млн лет.

Согласно новому исследованию, на Церере все еще продолжается геологическая активность, которая привела к появлению белых пятен. В составе солей в кратере Оккатор был обнаружен хлорид натрия, химически связанный с водой, и хлорид мышьяка. В условиях вакуума дегидротация таких солей должна проходить в течение нескольких сотен лет, однако, как показал Dawn, они все еще содержат воду. А это значит, что они достигли поверхности Цереры совсем недавно.

Основная теория гласит, что около 20 миллионов лет назад на Цереру упал крупный метеорит, в результате чего сформировался кратер Оккатор. Он нагрел и расплавил вещество прямо под поверхностью Цереры, и именно оно стало основным источником солей в точке Cerealia Facula. Тепло от удара рассеялось спустя несколько миллионов лет, однако он привел к образованию глубинных трещин, которые достигли глубоко залегающего резервуара с водным раствором.

Не только солевые пятна в кратере Оккатор указывают на существование подповерхностных «озер» на Церере. На карликовой планете были обнаружены маленькие конические холмы, подобные тем, которые встречаются на Марсе и на Земле в полярных широтах. Предполагается, что они образуются из-за давления подповерхностной жидкости.

Ссылка: jpl.nasa.gov

Обсудить

 

В рамках программы возвращения на Луну «Артемида» НАСА планирует построить орбитальную окололунную станцию Gateway. Согласно первоначальному плану, на этой станции астронавты должны были перейти из космического корабля «Орион» в лунный взлетно-посадочный корабль. Позднее от использования станции в первых высадках на Луну отказались. Однако она осталась пусть и не ключевым, но важным элементом всей программы.

На первом этапе Gateway будет состоять из двигательно-энергетического модуля PPE и жилого модуля HALO. Созданием первого занимается компания Maxar. Модуль будет построен на основе геостационарной спутниковой платформы. Контракт на разработку HALO достался Northrop Grumman.

Сначала предполагалось, что PPE будет запущен в 2022 году, а HALO в 2023. Позднее ради сокращения рисков и экономии было решено запустить оба модуля одной связкой в 2023 году на коммерческой ракете-носителе.

Официально НАСА не объявило о том, какая ракета будет использована для запуска модулей. Тем не менее, согласно внутренним документам компаний Northrop Grumman и Maxar, выбор уже сделан в пользу Falcon Heavy компании SpaceX. Falcon Heavy является мощнейшей ракетой из доступных на рынке, однако, несмотря на это, отказ от двойного запуска привел к тому, что в конструкцию модуля HALO пришлось вносить изменения для уменьшения его массы.

Во-первых, Northrop Grumman отказалась от идеи запустить вместе с модулем HALO все грузы, которые можно доставить позднее с экспедицией снабжения. Пока что единственной утвержденной транспортной системой, которая будет доставлять грузы на станцию Gateway, является ракета Falcon Heavy и автоматический корабль Dragon XL. Во-вторых, HALO лишился собственного служебного отсека, поскольку жилому модулю, согласно новому плану, не придется самостоятельно маневрировать на орбите и стыковаться с двигательно-энергетическим модулем. Теперь за навигацию отвечает сам PPE.

Этих двух мер оказалось недостаточно. Инженеры Northrop Grumman продолжают изыскивать дополнительные возможности по облегчению HALO.

В то же время, общие размеры модуля не изменились. Как и планировалось изначально, он будет построен на базе грузового низкоорбитального корабля Cygnus («Лебедь»). Диаметр модуля составит 3,07 м, а длина – 6,1 м, т. е. на 1 м больше, чем у грузового корабля. Корпус HALO будет изготовлен европейской компанией Thales Alenia Space.

HALO будет оборудован тремя стыковочными узлами: двумя торцевыми и одним боковым. Первый узел будет использован для стыковки с PPE, к оставшимся двум смогут стыковаться грузовой корабль Dragon XL и пилотируемый «Орион». В дальнейшем станция Gateway будет расширяться за счет добавления новых модулей ко второму торцевому узлу.

На HALO будет установлено две системы терморегулирования: пассивная система достанется ему от кораблей Cygnus второго поколения. Также модуль будет оборудован активной системой с контурами охлаждающей жидкости и теплообменниками, наподобие той системе, которая применяется на МКС.

Модули HALO и PPE будут построены по отдельности. Их состыкуют друг с другом в Космическом центре им. Кеннеди во Флориде за несколько месяцев до запуска. Пока неизвестно, какая из двух компаний будет отвечать за интеграцию комплекса, но ожидается, что ей станет Northrop Grumman.

Ссылка: nasaspaceflight.com

Обсудить

 

Американский научно-исследовательский аппарат OSIRIS-REx был запущен в сентябре 2016 года. Он достиг астероида Бенну в начале декабря 2018 года и вышел на его орбиту 31 декабря. Основная цель миссии – отбор и возврат образца грунта с поверхности астероида на Землю. Подробное описание целей миссии и космического аппарата можно найти здесь.

Сейчас OSIRIS-REx завершает приготовления к последнему тренировочному сближению с астероидом Бенну, которое состоится 11 августа. Очередной подлет к месту будущей посадки получил название Matchpoint. Он будет аналогичен предыдущему отработочному сближению, которое состоялось в апреле. Однако на этот раз космический аппарат не сразу вернется на безопасную орбиту, а выполнит еще одно включение двигательной установки, которое выведет его на рекордно низкую высоту и позволит зависнуть над точкой посадки, двигаясь вместе с Бенну.

На ранних этапах планирования миссии ученые не предполагали, что поверхность астероида Бенну окажется настолько неровной и каменистой. Из-за этого программу посадки пришлось менять уже после того, как космический аппарат передал на Землю детальные снимки астероида. Согласно утвержденному плану, на последнем этапе сближения система навигации OSIRIS-REx будет ориентироваться на показания камеры, которые будет сравниваться с заранее собранной коллекцией снимков – на них специалисты вручную разметят крупные камни и другие опасные объекты.

Согласно плану тренировочного сближения 11 августа, двигатели OSIRIS-REx будут задействованы трижды для снижения высоты. Космический аппарат покинет безопасную орбиту высотой 870 м со скоростью около 0,3 км/ч. После этого он развернет руку-манипулятор, предназначенную для отбора образца грунта и начнет съемку поверхности для пополнения данных навигационной системы.

Во время спуска солнечные панели космического аппарата будут приподняты вверх (в форме буквы Y) для того, чтобы уменьшить площадь нижней части аппарата. Кроме того, в таком положении центр тяжести OSIRIS-REx сдвигается к головке манипулятора, который будет контактировать с поверхностью при отборе образца грунта.

На высоте 125 м OSIRIS-REx во второй раз включит двигатели, чтобы снизить скорость сближения. Третье включение произойдет на высоте 50 м. Оно должно еще сильнее затормозить аппарат и выровнять его горизонтальную скорость, чтобы аппарат оставался над выбранной посадочной площадкой на поверхности Бенну. OSIRIS-REx продолжит съемку поверхности астероида для пополнения навигационной базы данных в течение приблизительно трех минут. Когда высота полета снизится до 40 м, космический аппарат вновь включит двигатель и начнет возвращение на безопасную орбиту. Весь полет займет около четырех часов.

Время прохождения сигнала от Земли до астероида Бенну составляет около 16 минут, а потому специалисты не могут управлять операциями космического аппарата в реальном времени. Все необходимые команды будут загружены в OSIRIX-REx заранее, и программу сближения с астероидом он выполнит автономно. В ходе снижения будет работать только малонаправленная антенна, работающая со скоростью 40 бит/с, а потому передача снимков и собранных научных данных на Землю начнется только после возвращения аппарата на 870-метровую орбиту.

Во время следующего сближения с астероидом Бенну OSIRIS-REx должен будет отобрать с его поверхности образец пород. Это событие запланировано на 20 октября 2020 года.

Ссылка: asteroidmission.org

Обсудить

 

Полностью многоразовая ракетно-космическая система Super Heavy/Starship компании SpaceX состоит из первой ступени (ускорителя) Super Heavy, которая после отделения будет выполнять вертикальную реактивную посадку, и второй ступени Starship, которая, одновременно, играет роль космического корабля. За один полет SH/Starship сможет доставлять на орбиту 100 т и возвращать на Землю 50 т груза. Диаметр обеих ступеней составляет 9 м. Ракета приводится в движения кислородно-метановыми двигателями «Раптор» (Raptor).

Основные усилия SpaceX в последний год были сосредоточены на создании корабля Starship. Работа ведется итерационным методом: SpaceX один за другим создает все более совершенные прототипы, которые должны постепенно приблизить ее к орбитальному полету.

Сегодня ночью на испытательном полигоне в Бока-Чика полноразмерный прототип Starship SN5 выполнил первый подскок на высоту 150 м. В прошлый раз такой полет в августе 2019 года совершил уменьшенный прототип Starhopper.

Аппарат стартовал около 3:00 мск со второй попытки. Он поднялся на 150 метров, а перед приземлением раскрыл посадочные опоры и выполнил мягкую посадку в нескольких сотнях метров от старта. Весь полет занял приблизительно одну минуту. Starship SN5 летел на неполной заправке компонентами топлива. Для того, чтобы компенсировать недостающее топливо, сверху был установлен стальной массовый симулятор.

Анализ данных, собранных во время полета, пока не завершен, но его основная задача была выполнена. SpaceX планирует повторить такие короткие полеты несколько раз, чтобы «отполировать процесс пуска», прежде чем перейдет к высотным полетам.

Для полетов на значительную высоту будет применяться новый прототип – вероятно, Starship SN8. Он будет отличаться от SN5 наличием головного обтекателя и аэродинамических элементов и внешне будет соответствовать финальной версии ракеты. Также на «высотном» прототипе будет установлено три кислородно-метановых двигателя «Раптор», а не один.

Прототипы Starship Mk1, SN1 и SN2 взорвались в ходе испытательной криогенной заправки. Starship SN4 прошел заправку и статические огневые испытания, однако был уничтожен взрывом вскоре после выключения двигателя. Авария произошла при тестировании системы быстрого отсоединения топливных линий. Starship SN6 – дублер SN5, и будет применяться для небольших подскоков в случае потери последнего, либо если тот получит повреждения в полете. Starship SN7 использовался для испытаний на разрыв баков, построенных из нового сплава стали, по составу близкого к марке 304L. Этот же сплав был использован для постройки SN8.

Космическая лента

Обсудить