История исследования и освоения космоса

Данная статья посвящена теме освоения космоса. А именно, созданию космических кораблей многоразового использования, так называемых челноков - "спейс шаттлов".

Чем именно меня заинтересовала данная тема? Прочитав статью, вы узнаете:

– Всего было создано 6 "шаттлов", но в космосе побывали только 5.

– "Космический челнок" – не многоразовая система, а полумногоразовая.

– Каждый "шаттл" рассчитан на 100 полетов, но ни один корабль за историю существования не выработал данный ресурс.

– Первый полет первого шаттла "Колумбия" состоялся в День космонавтики – 12 апреля 1981 года.

– Советские орбитальные космические станции оснащались автоматической пушкой, чтобы их не могли похитить "шаттлы".

После высадки на Луну 20 июня 1969 года и благополучного возвращения на Землю Нейла Армстронга и Эдвина Олдрина у Америки имелась техническая возможность продолжить освоение космоса. Например, использовать созданную в рамках программы "Апполон" опыт для построения лунной базы, создать сеть орбитальных космических станций, построить в космосе заводы и приступить к пилотируемому освоению астероидов и Марса.

Что, понятно, требовало немалых расходов, приблизительно на уровне 6 млрд. долларов в год. Но в то время Америка нуждалась в средствах на социальные программы и войну во Вьетнаме. Приходилось экономить. Поэтому еще до высадки человека на Луну производство ракет-носителей "Сатурн" было ограничено 27 экземплярами.

КолумбияА это означало, что требуются альтернативные, более дешевые средства доставки человека в космос. В 1968 году NASA обратилась к американским производителям космической техники детально изучить проблему создания космического корабля многоразового использования. Чтобы после дать ответ на вопрос о возможности создания корабля для совершения многоразовых полетов в космос. Это обещало снизить стоимость орбитальных полетов на порядок.

Первоначально проект корабля многоразового использования виделся в создании спарки самолета-носителя и космического самолета. Соединенные на пусковой площадке, оба аппарата должны были стартовать вертикально. По замыслу, самолет-носитель должен разгонять всю систему до необходимой скорости. После самолет-носитель расстыковывается и приземляется как обычный самолет. А последующий вывод на околоземную орбиту космического самолета осуществляется при помощи его собственных двигателей и топлива. После выполнения задания он так же должен по-самолетному приземляться. Данная система получила название "космический челнок" – "спейс-шаттл".

Проект космической спарки планировалось использовать в двух программах освоения космоса.

АтлантисПрограмма-минимум предусматривала создание орбитальной околоземной станции, обслуживаемой "челноками".

Программа-максимум ставила целью полет на Марс, создание обитаемой космической станции на орбите Луны, космической станции со штатом в 50 человек на околоземной орбите и создание кораблей-челноков, обслуживающих космическое хозяйство.

Даже реализация программы-минимума требовала финансирования в размере 5 млрд. долларов в год. Президент Никсон отверг оба проекта, поскольку деньги требовались на решение более насущных вопросов.

Агентство по аэронавтике встало перед непростым выбором. Приходилось решать: либо свернуть разработку программ пилотируемого освоения космоса и сократить все высококвалифицированные кадры. Либо начинать разработку другого, более дешевого космического проекта, который позволит сохранить рабочие места и накопленный опыт освоения космоса. Ответ на вопрос был компромиссом.

Компромисс был найден в ином позиционировании "челнока". Было решено использовать его не как аппарат для создания и обслуживания орбитальной станции, а как коммерческий корабль для вывода на околоземную орбиту спутников частных фирм. Приводимые экономические расчеты показывали потенциальную осуществимость проекта и, самое главное, его окупаемость, но при выполнении ряда условий. Например, выполнять не менее 30 полетов в год и полностью отказаться использовать для старта дорогостоящие одноразовые ракеты-носители.

То есть не "челнок" создавался под конкретные цели освоения космоса. А, наоборот, под существующий проект "челнока" формулировались задачи и строилось экономическое обоснование. Что было вызвано необходимостью выживания американской отрасли пилотируемого освоения космоса.

Это обстоятельство долго сбивало с толку советских экспертов по космосу. Поскольку выполненные экономические расчеты показывали, что затраты на создание "шаттла" никогда не окупятся (что подтвердилось), а необходимость перевозить значительный объем грузов между Землей и околоземной орбитой не обосновывалась ни одним существующим или планируемым проектом (о возможности создания американской орбитальной станции советским специалистам не было известно). Ответ на вопрос - "Зачем Америке шаттлы?" - никак не находился.

У советской стороны крепло убеждение, что американцы, отказываясь от одноразовых ракет-носителей, что-то задумали. Ведь создавался космический аппарат, намного перекрывавший существующие в то время потребности любого проекта освоения космоса.

ЭнтерпрайсОтказ Америки от использования одноразовых ракет-носителей так же означал, что различные военные космические аппараты Министерства обороны так же будут выводиться на орбиту "шаттлами". Какой военный груз при этом они могут нести – советской стороне так же оставалось только догадываться.

Одна из гипотез, основанная на огромных по тем временам размерах грузового отсека "челнока", предполагала использование "шаттлов" для захвата и транспортировки на Землю различных советских орбитальных аппаратов. В частности, пилотируемых долговременных орбитальных станций (ДОС) или орбитальных пилотируемых станций (ОПС) "Алмаз", разрабатываемых ОКБ В.Челомея. Поэтому на всякий случай ОПС стали оснащать автоматической пушкой.

В действительности ответ на вопрос был простым. Такие размеры грузового отсека "шаттла" – 18 метров в длину и 4,5 диаметра – были необходимы американским военным для вывода на орбиту военного спутника KH-II. Он позволял выполнять оптическую разведку и фотографировать с орбиты с разрешением не хуже 0,3 м. С этой же целью был определен вес доставляемого на орбиту груза – до 30 т. Вес возвращаемого груза должен был составлять не менее 14,5т.

ДискавериАмериканское Министерство обороны так же потребовало увеличить возможность бокового маневра орбитального самолета при заходе на посадку, чтобы можно было выполнить посадку на один из военных аэродромов, разбросанных по всей стране.

Эти условия определили облик "шаттла". В результате у "челнока" появилась мощная тепловая защита и крылья двойной стреловидности для совершения маневров на гиперзвуковых скоростях.

В 1971 году NASA было отказано в финансировании 9-10 млрд. долларов, необходимых для завершения проекта "настоящей" многоразовой системы. Дороговизна начального проектирования позволяла в будущем осуществлять сравнительно недорогие пуски. Более дешевый вариант подразумевал создание полумногоразовой системы и давал значительную экономию на этапе проектирования. Но при этом дальнейшая эксплуатация и стоимость запуска "челнока" становились очень высокими и никогда бы не окупились. Поскольку "полумногоразовость" предполагала использование дорогостоящих одноразовых элементов, в результате чего стоимость вывода "челнока" на орбиту значительно возрастала.

В 1972 году был утвержден космической проект создания именно полумногоразовой системы. То есть ответ на вопрос создания полноценного многоразового космического корабля оказался половинчатым. Система состояла из огромного топливного бака, который после выработки горючего сгорал в атмосфере, двух твердотопливных ускорителей и "челнока". Разработка такой системы оценивалась в 5,2 млрд. долларов, что было в два раза дешевле проекта полностью многоразового корабля.

ИндеверТвердотопливные ускорители фактически являются первой ступенью спроектированной системы. Каждый ускоритель рассчитан на 20 стартов. После выработки топлива они отсоединяются и на парашютах приземляются в океане. Сам "челнок" спроектирован на 100 полетов, хотя ни один из "шаттлов" до сих пор данный ресурс не выработал. Три водородных двигателя рассчитаны на 55 полетов в космос.

В общей сложности было построено 6 "шаттлов". Из них пять летали в космос, один корабль - "Энтерпрайз" – был создан для выполнения летных испытаний и в космосе никогда не был.

История американских "спейс-шаттлов"

  • "Энтерпрайз". Экспериментальный аппарат, создавался для отработки "самолетной" посадки. Для совершения посадки стартовал на "Боинге". Совершил 17 испытательных полетов.
  • "Колумбия". Строительство "челнока" началось в 1975 году. Первый полет состоялся в День Космонавтики – 12 апреля 1981 года. За свою историю корабль подвергся более чем 50 модификациям и совершил 28 полетов в космос. Погиб 1 февраля 2003 года при входе в атмосферу.
  • "Челленджер". Начало строительства – 1975 год. Первый полет состоялся 4 апреля 1983 года. Совершил 10 полетов. Погиб 28.01.1986 с семью астронавтами на борту при старте.
  • "Дискавери". Строительство "шаттла" началось в 1979 году. Первый космический полет осуществлен 30 августа 1984 года. Совершил 39 полетов.
  • "Атлантис". Строительство космического корабля началось в 1980 году. Первый полет выполнен 3 октября 1985 года. Совершил 32 полетов.
  • "Индевер". Строительство началось в 1987 году взамен погибшего "Челленджера". Первый полет состоялся 5 июля 1992 года. Совершил 25 полетов.
Написать отзыв

Имя (обязательно)

Почта (не публикуется)