Подробности

Опубликовано: 11.10.2019 11:29

1. Boeing и SpaceX рассказали о подготовке к испытаниям пилотируемых кораблей.

8 октября на Международном симпозиуме по частным и коммерческим космически полетам вице-президент космического подразделения Boeing Джон Малхолланд рассказал о том, как продолжается подготовка пилотируемого корабля Starliner к первому полету. Компания планирует испытать систему аварийного спасения корабля на стартовой площадке в начале ноября. Первый запуск корабля в автоматическом режиме намечен на 17 декабря. Он должен будут продемонстрировать стыковку с МКС, провести там неделю и вернуться на Землю, подтвердив свою надежность. Starliner – единственный американский корабль, который при возвращении на Землю не спускается в Тихий океан. Он будет приземляться на военном полигоне в штате Нью-Мексико.

Ранее запуск Starliner к МКС планировался на май, однако Boeing объявила о переносе его на август, сославшись на загруженность расписания пусков ракет Atlas V. Компания не объясняет дальнейшие переносы и не сообщает о каких-то существенных проблемах. Сейчас завершается сборка корабля для первого полета. Скоро на него должен быть установлен лобовой теплозащитный экран.

Разработка пилотируемого корабля Dragon 2 компании SpaceX также завершается. Беспилотный полет Dragon 2 состоялся еще в марте. На очереди – испытание системы аварийного спасения в полете, которое, по последним данным, состоится в конце ноября или начале декабря. Для испытаний будет использован аппарат, который изначально предназначался для первого пилотируемого полета – он заменит Dragon 2, вернувшийся из космоса в марте и уничтоженный в апреле взрывом, который случился при подготовке к прожигу двигателей. Согласно утверждению представителя SpaceX, расследование этого инцидента «практически завершено».

Параллельно, SpaceX продолжает испытания парашютной системы, которые необходимо завершить до первого пилотируемого полета. К настоящему времени было выполнено 25 испытаний парашюта, на впереди, по словам директора программы коммерческих пилотируемых полетов в SpaceX Бенджи Рида, еще много испытаний.

10 октября директор НАСА Джим Брайденстайн посетил SpaceX, чтобы ознакомиться с подготовкой к первой пилотируемой миссии корабля Dragon 2. По словам основателя и технического директора SpaceX Илона Маска, все необходимое оборудование для первого пилотируемого полета, включая ракету и корабль, будет доставлено на космодром в декабре. Дата полета будет зависеть от завершения испытаний и сертификации всей системы.

2. SpaceX начнет запускать микроспутники в качестве попутной нагрузки в марте.

Программа по запуску малых спутников в качестве попутной нагрузки на ракетах Falcon 9 была анонсирована несколько месяцев назад. На первых порах она не заинтересовала заказчиков, но потом SpaceX понизила расценки.

Сейчас на рынке есть три подхода к запуску малых спутников. Во-первых, такие аппараты запускаются в качестве попутной нагрузки с большими спутниками. В этом случае время запуска и целевая орбита зависят от готовности основного аппарата. Во-вторых, время от времени проводятся кластерные запуски десятков или даже сотен малых спутников. Такой возможности приходится ждать порой годами: старт будет переноситься, пока все космические аппараты не будут готовы к запуску. Наконец, в последние годы свои услуги индивидуального запуска малых аппаратов предлагает компания Rocket Lab, использующая ракету сверхлегкого класса Electron. Она может предоставить гарантированный запуск в назначенный срок и на нужную орбиту, но, разумеется, покупка отдельной ракеты обходится заказчику дороже.

Подход SpaceX заключается в том, чтобы не привязывать конкретный малый аппарат к конкретной ракете-носителю. Falcon 9 стартуют чаще раза в месяц, и компания, планирующая запуск своего микроспутника в космос, сможет воспользоваться ближайшим пуском со свободным слотом. SpaceX, с другой стороны, не придется откладывать пуски из-за неготовности попутной нагрузки. Первый такой запуск намечен на март следующего года. В дальнейшем они будут происходить регулярно.

Если эта программа SpaceX окажется успешной, она может поставить под вопрос экономические перспективы сверхлегких ракет-носителей. Компания Rocket Lab так и не вышла на частые запуски, а в ближайшее время к ней должны присоединиться Virgin Orbit с ракетой «воздушного старта» LauncherOne и Firefly Aerospace с ракетой Firefly Alpha.

3. NASA запустило ионосферный зонд ICON.

Вчера ракета Pegasus XL компании Northrop Grumman вывела на орбиту спутник для изучения ионосферы ICON (Ionospheric Connection Explorer). На ионосферу влияет множество разных факторов, включая смену времен года на Земле, дневные перепады температур и вспышки на Солнце. Задача ICON – изучить, как влияют на ионосферу штормы в нижних слоях атмосферы Земли.

Pegasus XL – двухступенчатая ракета легкого класса, стартующая с самолета-носителя L-1011 Stargazer. Она отделяется от самолета на высоте около 12 км. Ракета способна выводить до 450 кг на низкую орбиту Земли. Несмотря на скромные характеристики, пуск Pegasus XL обходится приблизительно в $40 млн.

Подробности

Опубликовано: 08.10.2019 14:55

Космическая обсерватория «Спектр-РГ», которая должна построить карту неба в рентгеновском диапазоне, была запущена 13 июля с космодрома Байконур на ракете «Протон-М». «Спектр-РГ» –совместный проект Роскосмоса и Немецкого космического центра (DLR). Космический аппарат был изготовлен в НПО им. Лавочкина. За разработку основного инструмента обсерватории, рентгеновского телескопа eROSITA, отвечал Институт внеземной физики Общества Макса Планка (Германия). Дополнительный телескоп APT-XC был построен в Институте космических исследований РАН.

Программа полета обсерватории в рабочую позицию вблизи точки либрации L2 проходит штатно. Без проблем проходят и испытания телескопа APT-XC. В сентябре специалисты отрабатывали обзор небесной сферы, покрыв за месяц несколько процентов неба.

О проблемах на телескопе eROSITA стало известно в середине сентября, после того, как немецкая команда решила отложить официальное объявление о получении «первого света». Как стало известно из опубликованного сегодня письма руководителя научной группы Петера Пределя и других ученых, вовлеченных в проект, это связано с неполадками в системе управления камерами телескопа.

eROSITA (как и APT-XC) оборудован семью камерами для захвата рентгеновского излучения. Семь контейнеров с электроникой управления камерами были включены для проведения проверок 29 июля. При этом сами камеры оставались выключены – они остывали до 21 августа, и первое включение камеры eROSITA состоялось 24 августа. В течение сентября последовательно включались для проведения испытаний остальные камеры. Все они продемонстрировали характеристики по энергетическому и угловому разрешению, близкие к теоретическим.

На камерах 5 и 7 была выявлена повышенная чувствительность к рассеянному свету в оптическом диапазоне. Она проявляется только при определенной ориентации аппарата относительно Солнца. Инженеры уже работают над коррекцией программного обеспечения камер, и эта особенность не должна оказать существенного воздействия выполнение научных задач обсерватории.

В то же время, на элементах управления камерами в августе и сентябре было зафиксировано три нештатных ситуации. 10 августа электроника камеры №5 перестала отвечать на запросы с Земли. Инженеры предположили, что неполадки связаны с «зависшим программным обеспечением, и провели перезагрузку агрегата. После перезагрузки было замечено, что настройки напряжения в системе электропитания камеры изменились на произвольные значения. Специалисты до конца не уверены, произошло это из-за перезагрузки или до нее.

Второй инцидент произошел 31 августа. В этот день без команды с Земли изменились настройки напряжения в системе управления камерой №6. При этом штатное функционирование прибора не прерывалось. Третий случай произошел 14 сентября. На этот раз некорректные значения появились в регистрах системы управления камерой №4. В результате была повреждена карта шумов (используется для исключения случайной составляющей со снимков). После перезагрузки регистров их содержимое изменилось, но также оказалось некорректным. Только полная перезагрузка четвертого агрегата помогла восстановить его нормальное функционирование камеры.

Теоретически, некорректные настройки напряжения могут повредить камеры. Поэтому при последовательных испытаниях камер eROSITA все шесть камер кроме активной отключались. После завершения проверок, оценив риски, специалисты решили начать испытательные наблюдения неба, целью которых является подтверждение характеристик телескопа, на трех камерах (№5, №6, №7), оставив четыре другие выключенными.

Команда инженеров пытается определить причину неполадок и разработать план по их устранению. Следующее совещание по этой проблеме назначено на пятницу 11 октября.

Подробности

Опубликовано: 06.10.2019 21:24

Американское космическое агентство опубликовало «информационный запрос» к ракетно-космической промышленности для разработки нового скафандра, который можно будет применять для выхода на поверхность Луны. Конечной целью НАСА является создание эффективного и универсального скафандра для внекорабельной деятельности. Помимо Луны он будет применяться для выходов в открытый космос на МКС и на окололунной орбитальной станции Gateway, а также, в отдаленной перспективе, при полете на Марс.

Сейчас астронавты на Международной космической станции используют скафандры EMU (Extravehicular Mobility Unit), которые применялись в космических экспедициях на шаттлах. Эти скафандры не предназначены для перемещения с помощью ног, а потому на поверхности Луны их использовать нельзя.

Согласно опубликованному документу, НАСА требуется информация для уточнения и детализации требований к новому лунному скафандру и к технологиям его производства. Первый образец скафандра, который пока называется xEMU, планируется доставить на МКС для испытаний уже в 2023 году. В 2024 году скафандры №2 и №3 предполагается использовать в экспедиции «Артемида-3», целью которой является высадка двух человек на Луну. Эти три скафандра НАСА произведет и сертифицирует самостоятельно. Начиная с 2025 года производство скафандров, испытания и обслуживание имеющихся скафандров будут переданы предприятиям отрасли.

Новые скафандры должны быть устойчивы к действию лунной пыли, работать в очень широком диапазоне температур и поддерживать различные режимы перемещения – при помощи рук в невесомости, пешком и на пилотируемом луноходе в условиях гравитации. Астронавт в скафандре должен иметь возможность наклоняться для отбора образцов.

В связи с тем, что за последние годы требования при отборе в отряд астронавтов сильно изменились, новый скафандр должен подходить для увеличенного диапазона роста и размеров астронавтов. Он должен обладать повышенным комфортом и повышенной подвижностью. В первую очередь должна быть увеличена подвижность нижней половины торса. Ситуации, когда во время экспедиций «Аполлон» астронавты на Луне перемещались неуклюже и падали из-за неудобства скафандра, не должны повториться. Помимо этого, НАСА хочет, чтобы конструкция системы жизнеобеспечения заранее предусматривала возможность будущей модернизации без полной переделки скафандра.

НАСА уже начало работу над некоторыми подсистемами скафандра, в т. ч. внутренней одеждой, портативной системой жизнеобеспечения, информационной подсистемой. xEMU будет оборудован высокоскоростным передатчиком, камерой высокого разрешения, информационным дисплеем с пультом управления.

Помимо этого, 30 сентября НАСА опубликовало финальную версию требований к лунному пилотируемому посадочному аппарату. Первая версия документа была опубликована 19 июля, вторая – 30 августа. Прием заявок от предприятий отрасли на участие в программе продлится до 1 ноября.

В текущей версии документа требования к посадочному аппарату были сокращены. Ранее НАСА настаивало на стыковке аппарата с окололунной орбитальной станцией Gateway. Предполагалось, что астронавты, прилетевшие к Луне на корабле «Орион», будут переходить на посадочный аппарат со станции. Это требование было исключено: НАСА допускает прямую стыковку «Ориона» с посадочным модулем, но при условии, что аппарат будет доработан для стыковки с окололунной станцией в 2025-2028 годах. Ранее некоторые американские политики настаивали на отказе от станции Gateway как таковой, и решение НАСА дает им дополнительный аргумент.

Также из документации НАСА удалено требование на втором этапе лунной программы (т. е. после 2024 года) перейти к использованию многоразовой версии посадочного аппарата.

НАСА все еще планирует выбрать две компании для разработки посадочных аппаратов. Одна создаст аппарат для высадки на Луну в 2024 году, другая – аппарат для следующей экспедиции в 2025 году. В дальнейшем работа с этими компаниями будет переведена на коммерческие контракты, аналогичные программам коммерческой доставки грузов и астронавтов на МКС – CRS и CCtCap.

Подробности

Опубликовано: 03.10.2019 11:06

30 сентября российская компания МТКС объявила о планах построить многоразовый грузовой космический корабль «Арго». МТКС была основана бывшим директором S7 Space Сергеем Соповым. К нему также присоединился выходец из РКК «Энергия», также некоторое время поработавший в S7 Space, Николай Брюханов.

По своей компоновке «Арго» исключительно похож на перспективный транспортный корабль нового поколения, который сейчас разрабатывает РКК «Энергия». Спускаемый аппарат является многоразовым и рассчитан на 20 полетов. Он имеет композитный корпус (от аналогичного РКК «Энергия» ранее отказалась) с прямыми стенками и, согласно приведенной презентации, способен доставлять 2 т груза на МКС и возвращать с нее на Землю 1 т. На нем применена реактивная система посадки, от которой разработчики ПТК НП также отказались на этапе технического проектирования. Служебный отсек корабля является одноразовым.

Согласно статье РИА Новости, для запусков «Арго» может применяться ракета «Союз-2.1б», однако в презентации указана масса корабля в 11 т, что превышает возможности этой ракеты. Вероятно, на первом этапе МТКС хочет создать масштабированную в сторону уменьшения версию корабля.

В целом, идея замены грузовых кораблей «Прогресс» не нова. «Прогресс» был создан для снабжения низкоорбитальных станций в конце 1970-х годов на основе пилотируемого корабля «Союз». Он обладает очень небольшим полезным объемом, что существенно снижает возможности по его использованию. В то же время, он способен доставлять на станцию 2,6 т грузов, включая топливо, которое перекачивается в топливную систему МКС. Свою концепцию перспективного грузового корабля в 2016 году предложила РКК «Энергия». Этот корабль не мог возвращать грузы на Землю, но обладал объемным грузовым отсеком и был способен доставлять в космос 3,6 т груза.

Возможность возвращать грузы из космоса ни в коем случае не следует недооценивать. Каждый корабль Dragon компании SpaceX возвращает на Землю с МКС не менее нескольких сотен кг грузов (зачастую – более тонны), включая результаты научных экспериментов. В 1990-х годах для возврата научных образцов со станции «Мир» широко применялись баллистические возвращаемые капсулы «Радуга». На Международной космической станции у Роскосмоса нет лабораторного модуля, а потому научная программа российского сегмента МКС всегда была достаточно ограниченной. Хуже того, в последние годы научная программа сильно сокращена из-за сокращения российского экипажа станции и реформы Академии наук. В то же время, на беспилотном корабле «Союз МС-14» в сентябре этого года на Землю были возвращены результаты 13 экспериментов, ждавших этой возможности долгое время. Если к станции будут пристыкованы лабораторный модуль «Наука» и новый научно-энергетический модуль, а Роскосмос либерализует правила допуска научных экспериментов на МКС, необходимость возвращать грузы на Землю встанет достаточно остро.

Сейчас концепция «Арго» выглядит так, будто МТКС рассматривает этот корабль в качестве испытательного стенда для отработки перспективных технологий, таких как реактивная посадка, композитные корпуса космических кораблей и т. д., и в дальнейшем на его основе планируют создать либо большой транспортный корабль, либо пилотируемый. Эти амбиции особенно очевидны, если учесть, что планы компании также включают разработку частично многоразовой ракеты «Тантра».

К предложенным техническим решениям могут быть вопросы – в частности, вызывает сомнения идея использовать до 20 раз возвращаемый аппарат с композитным корпусом, – однако эти вопросы не идут ни в какое сравнение с коммерческими проблемами проекта МТКС.

Коммерческий рынок грузоперевозок в космосе отсутствует. Единственными заказчиками таких услуг являются государства, а единственным объектом для обслуживания на сегодняшний день остается Международная космическая станция.

В США программа создания коммерческих грузовых кораблей оказалась успешной: регулярные рейсы к МКС выполняют Dragon компании SpaceX и Cygnus компании Northrop Grumann. Чтобы добиться этого, НАСА сразу гарантировало стабильный заказ на запуски, софинансировало разработку в рамках программы COTS (Commercial Orbital Transportation Services) и активно помогало в разработке, в т. ч. делясь технологиями.

Роскосмос, несмотря на подписание «соглашения о сотрудничестве», не готов пойти ни на одну из этих мер – и это фактически обнуляет шансы МТКС найти финансирование для своего проекта.

Подробности

Опубликовано: 01.10.2019 11:00

27 сентября НАСА объявило о распределении контрактов на разработку технологий, которые могут пригодиться при изучении космоса и при подготовке к будущим пилотируемым полетам. 14 компаний получат от космического агентства $43,2 млн, а всего НАСА на такие программы тратит $700-900 млн в год. Согласно условиям контрактов, компании обязуются софинансировать разработки, причем доля их участия зависит от размеров компании.

Согласно пресс-релизу НАСА, самый большой контракт достанется компании Blue Origin. Она получит $10 миллионов за наземные испытания технологии сжижения и хранения жидкого кислорода и водорода, применимой в космосе. В дальнейшем эта технология может быть полезна при добыче топлива на Луне изо льда. Лунный посадочный аппарат Blue Moon, который разрабатывает компания Blue Origin, также будет использовать кислород и водород в качестве топлива.

Три компании получили контракты на разработку двигательных систем для микроспутников. Accion Systems, которая разрабатывает двигатели на электрораспылении ионов, получит $3,9 млн. НАСА рассчитывает, что эти двигатели при меньших массе и энергопотреблении смогут достичь той же производительности, что и двигатели на холодном газе, применявшиеся на марсианских «кубсатах» MarCO. Компания CU Aerospace получит $1,7 млн за запуск «кубсата» с двумя различными двигательными системами. И $2 млн достанутся ExoTerra Resource на создание высокоимпульсной солнечно-электрической двигательной установке.

Компания SpaceX получит $3 млн на прототипирование системы космической дозаправки. Работа будет выполняться совместно с Летно-космическим центром НАСА им. Маршалла. Сама SpaceX планирует применять дозаправку на перспективной ракетно-космической системе Starship.

Небольшое финансирование получат также две компании, участвующие в программе НАСА по доставке грузов на Луну CLPS (Commercial Lunar Payload Services). Astrobotic получит $2 млн за продолжение работы над луноходом совместно с Лабораторией реактивного движения НАСА и Космическим центром им. Кеннеди. Intuitive Machines за $1,3 млн будет работать над системой компьютерного зрения для космических аппаратов.

Подробности

Опубликовано: 29.09.2019 09:54

В субботу 28 сентября основатель и технический директор компании SpaceX Илон Маск выступил перед журналистами на испытательной площадке компании около техасского города Бока-Чика. Он рассказал о том, как изменился проект сверхтяжелой многоразовой системы Super Heavy/Starship за прошедший год и о планах на ближайшее будущее. Презентация состоялась в 11 годовщину первого орбитального запуска SpaceX. 28 сентября 2008 года сверхлегкая ракета Falcon 1 с четвертой попытки смогла вывести груз на орбиту. Как отметил сам Маск, если бы этот полет не увенчался успехом, история SpaceX бы на нем завершилась.

Super Heavy/Starship – многоразовая ракетно-космическая система. SpaceX пытается реализовать идею «космических челноков» на новом техническом уровне. Как у шаттлов, вторая ступень Starship одновременно выполняет роль космического корабля. Но, в отличие от шаттла, Starship сможет дозаправляться в космосе и совершать посадку на другие тела Солнечной системы. На обеих ступенях SH/Starship будут применяться кислородно-метановые двигатели Raptor.

Космические шаттлы, несмотря на достаточно успешную историю эксплуатации, не смогли оправдать надежды, возложенные на них при запуске проекта. Частота пусков шаттлов так и не достигла десятков в год, а их многоразовать оказалась неполной. Шаттл терял в каждом полете топливный бак, его твердотопливные ускорители получали существенные повреждения при падении в воду, а сам челнок нуждался в дорогостоящем межполетном обслуживании.

В отличие от шаттла, SH/Starship должен стать полностью многоразовым. По утверждению Маска, теоретический предел частоты полетов Starship – до 1000 раз в год. Флот из десяти ракет позволит за год доставить в космос миллион тонн груза. За один запуск SH/Starship сможет доставлять на орбиту 150 т и возвращать на Землю 50 т грузов. Диаметр обеих ступеней составляет 9 м.

‹ ›

Длина Super Heavy – 68 м, на ней будет установлено 37 двигателей Raptor в атмосферой версии, семь из них будут подвижны для управления ориентацией ракеты. По словам Маска, теоретически, число двигателей можно сократить, а потому мы можем ожидать, что на первых версиях SH их будет меньше. Однако в случае многоразовых систем важно поддерживать высокое соотношение тяги к массе, т. к. ускоритель должен придать второй ступени максимальную скорость. Именно этим обусловлено стремление установить на первой ступени 37 двигателей. Как и первая ступень Falcon 9, Super Heavy будет оборудована решетчатыми рулевыми крыльями. После выполнения миссии она будет возвращаться на стартовую площадку. Масса топлива полной заправки Super Heavy составит 3300 т. Общая тяга ступени составит около 7500 тс (74 000 кН).

Starship в актуальной версии имеет длину 50 м. Планируется, что сухая масса аппарата составит 120 т, хотя в первом прототипе она достигает 200. Топливные баки ступени вмещают 1200 т топлива. При возврате на Землю Starship будет использовать полностью аэродинамическое торможение в атмосфере при помощи подвижных крыльев, а затем он будет выполнять вертикальную посадку на реактивных двигателях. Каждый корабль будет оборудован тремя атмосферными двигателями Raptor с контролем вектора тяги и тремя неподвижными вакуумными двигателями.

Обе ступени будут работать с избытком окислителя в соотношении жидкого кислорода к жидкому метану 3:1.

Выбор стали в качестве материала для постройки SH/Starship Маск объяснил тем, что она хорошо сохраняет прочностные свойства как при высоких, так и при низких температурах. Он также отметил, что она почти в 50 раз дешевле углепластика. Высокая температура плавления стали позволяет снизить требования к керамическим плиткам теплозащитного покрытия. Инженеры SpaceX рассчитывают, что они будут достаточно легкими и не потребуют частой замены.

Илон Маск выступал на фоне прототипа второй ступени своей системы Starship Mk1, сборка которой завершилась на этой неделе. Ее постройка началась около четырех месяцев назад, а первый полет, по ожиданиям Маска, произойдет через 1-2 месяца. Максимальная высота полета Starship Mk1 составит 20 км. Ему отводится та же роль, какая отводилась тестовому аппарату «Кузнечик» (Grasshopper) при создании многоразовой первой ступени ракеты Falcon 9.

Параллельно SpaceX строит Starship Mk2 на своей площадке во Флориде. Он должен быть готов через несколько месяцев. С каждым новым аппаратом проект корректируется, а производственные процессы будут улучшаться, причем скорость прогресса Маск оценивает как экспоненциальную. Именно с учетом этой оценки он описал предварительный план испытательной программы для SH/Starship, уточнив, однако, что дать точный прогноз при разработке настолько уникальной и сложной системы просто невозможно.

Постройка Starship Mk3 начнется приблизительно через месяц в Бока-Чика, и она должна быть завершена через 3-4 месяца. Начиная с этого аппарата SpaceX будет использовать цилиндрические секции с одним сварным швом вместо секций, сваренных из прямоугольных листов, что позволит существенно снизить сухую массу. Starship Mk4 должен быть готов через 4-5 месяцев. Первую ступень Super Heavy начнут собирать после Mk4. Маск не ожидает больших сложностей с ней, но отмечает, что «узким местом» в производственном процессе остаются темпы постройки двигателей Raptor. В первом квартале следующего года SpaceX планирует выйти на производство одного двигателя в сутки.

Приблизительно начиная с Mk3 или Mk4 запланирована замена рулевых двигателей на холодном газе (сжатом азоте) на более эффективные двигатели, использующие «горячий» газ.

Первым на орбиту сможет отправиться Mk3, или, что более вероятно, 4-5 аппарат. Маск надеется увидеть первый орбитальный запуск в следующем году и не исключает даже первого пилотируемого запуска до конца 2020 года. SpaceX планирует осуществлять пилотируемые запуски с обеих площадок: и из Техаса, и из Флориды.

Отвечая на вопросы журналистов, Маск отметил, что Starship не может выйти на орбиту без первой ступени: если его максимально облегчить, он смог бы это сделать, но только без возврата на Землю, что не имеет смысла.

Сейчас на программу SH/Starship расходуется менее 5% ресурсов SpaceX. Основные усилия компании направлены на ввод в эксплуатацию пилотируемого корабля Dragon, который сможет доставлять астронавтов на Международную космическую станцию.