Най-голямата космическа агенция в света създава най-неочакваните научнофантастични проекти.

Но колкото и странни да изглеждат, зад странния им вид се крият точни научни изчисления

Декстр

В орбитата на МКС количеството космически отпадъци се увеличава с тревожна скорост, пречейки на нормалната работа на станцията и излизането на астронавтите в открития космос. Външната част на самата станция се нуждае от рутинни ремонти от време на време. За решаването на тези проблеми е създаден Dextre, известен още като „гъвкав манипулатор със специално предназначение“. Dextre е космически майстор, прикрепен към повърхността на МКС от 2011 г. Тежи 1,7 тона и е висок 3,5 метра.

Технически е възможно роботът да се управлява от МКС, но според действащите правила работата му се ръководи от Земята. Той се наблюдава съвместно от специалисти от НАСА и Канадската космическа агенция (Dextre е създадена в Канада).

Докато Dextre върши работата си успешно, астронавтите не трябва да излизат в открития космос, за да поправят разхлабена гайка или да сменят протрита жица. И имат повече време за научни изследвания.

Свръхзвуково двупосочно летящо крило

Този самолет, чиято идея принадлежи на професора от университета в Маями Гаченг За, изглежда смешно. Но може да работи на безпрецедентен диапазон от височини и скорости, което привлече вниманието на НАСА.

Стандартният самолет се нуждае от голяма площ на крилото, за да излети. Но след като колата вече е във въздуха, зоната на крилото се превръща в проблем, защото увеличава съпротивлението и следователно намалява скоростта. Тази дилема за аеродинамичната ефективност изглежда няма оптимално решение, но НАСА очаква да успее да я заобиколи с дизайн на летящо крило. Всеки, който приложи проекта на практика, ще получи награда от 100 хиляди долара.

Космически зеленчуци

Храненето на астронавтите в орбита не създава никакви проблеми - хранителните концентрати се доставят от експедиции от Земята. Но в бъдеще броят на астронавтите може да се увеличи. За този случай се разработват проекти за космически ферми.

Първите семена бяха доставени на МКС през април 2014 г. Те ще бъдат използвани за отглеждане на марули, които по-късно ще бъдат замразени и изпратени обратно на Земята за лабораторни изследвания. Ако се установи, че марулята е безопасна, експериментите ще продължат с други култури. В бъдеще това ще даде възможност за сериозно разнообразяване на диетата на астронавтите.

Super Ball Bot

Топката робот има уникална конфигурация, която й позволява да абсорбира много силни удари върху повърхността. Той е толкова силен, че НАСА планира да спусне такива роботи на повърхността на Титан (един от спътниците на Сатурн) без парашути.

Топката робот не се нуждае от шаси; тя се движи чрез промяна на собствената си структура. Проходимостта му е много по-добра от тази на всеки робот с колела.

Пистолет за Европа

Едно от обещаващите места за търсене на извънземен живот е соленият океан на луната на Юпитер Европа. Но можете да стигнете до него само като преодолеете 30-километров слой лед. Такава дълбочина на пробиване все още не е постигната дори на Земята.

НАСА обаче вече получи първите 15 милиона за изследване на Европа. Историческата мисия към Юпитер ще започне не по-късно от 2022 г. НАСА вече е разработила технология, която ще направи възможно пробиването на ледовете на Европа - топлинен пистолет, захранван с ядрено гориво.

Пистолетът се тества на ледника Матануска в Аляска. Учените обмислят възможността да използват тази инсталация и на други места в Слънчевата система.

Малки сателити

Най-новите сателити на НАСА са различни от това, което сме свикнали да разбираме под думата "сателит". Някои от тях се побират удобно в ръцете ви.

Един от наносателитите е CubeSat. Това е куб с ръб 10 сантиметра, с тегло 1,3 килограма. Те са много приспособими за различни задачи и лесно се транспортират в орбита, така че НАСА кани университети и студенти да представят свои собствени проекти, базирани на работата на CubeSat. Част от тези проекти ще бъдат реализирани. Ниското тегло на наносателитите им позволява да бъдат изстрелвани като допълнителен полезен товар към предварително планирани експедиции.

Първите наносателити бяха доставени в космоса през 2011 г. Ако тестовете им са успешни, НАСА може напълно да изостави класическите спътници, преминавайки към CubeSat и подобни модели.

Космически мишки

Най-малките астронавти ще се качат на борда на МКС. С тяхна помощ НАСА ще изследва дългосрочните ефекти на микрогравитацията върху тялото. Мишките живеят около две години, което ги прави идеални кандидати за това изследване.

Шест месеца са около една четвърт от живота на мишката, еквивалентни на 20 години човешки живот. НАСА ще изследва различните етапи от живота на мишките, като ги сравнява с живота на мишките на Земята. Това ще помогне да се установят модели, общи за всички бозайници (включително хората). Мишки вече са участвали в космически експерименти, но не и в такива дългосрочни.

Пътуване без гориво

Новоразработените двигатели позволяват да се движите в пространството, без да генерирате тяга в обратната посока. Тези експерименти силно заинтересуваха НАСА. За неспециалистите подобни разработки изглеждат като шарлатанство, нарушаващо законите на Нютон и принципа за запазване на импулса, но те всъщност изглежда работят.

Действието на Cannae Drive се основава на микровълново лъчение. Неговият еквивалент, създаден в Обединеното кралство, се нарича EmDrive и работи почти по същия начин.

Енергията, произведена от двигателя, е изключително малка и се измерва в микронютони. Може да се сравни с кихането на пеперуда. Но във вакуум това е достатъчно, за да приведе тялото в движение.

ОЗИРИС-РЕкс

Програмата New Frontiers на НАСА има планирани три планетарни мисии. Мисията Juno има за цел да даде на човечеството нови знания за Юпитер. Целта на New Horizons е да направи първите снимки на повърхността на Плутон. А най-амбициозният е OSIRIS-REx - проект за доставяне на почвена проба от един от астероидите на Земята.

Очаква се този астероид да бъде 101955 Bennu. Космическият кораб ще се приближи до астероида и ще вземе проба от почвата с помощта на специална бормашина. Това е нетривиална задача, като се има предвид, че Бенну се втурва през Вселената със скоростта на куршум и е сравним по размер с четири футболни игрища.

Според астрономите Бену има най-голяма вероятност да се сблъска със Земята през 22 век, така че познаването на неговия състав е от практическа стойност - нашите потомци може да трябва да го взривят.

Регулиране на въздушното движение на дронове

НАСА разработва система, която ще регулира движението на дроновете, които стават все повече. Федералната авиационна администрация на САЩ разреши първите търговски дронове за използване през юни 2014 г. Тези машини ще работят в царевични полета. Засега използването им е забранено в рамките на града, но докога ще продължи това състояние?

Очаква се тестването на системата и оценката на нейната приложимост в градовете да отнеме на НАСА поне четири години.

Миналата година последната космическа совалка кацна на Земята, хиляди хора загубиха работата си, бюджетите бяха намалени... Има обаче и други проекти на НАСА, в които агенцията ще се включи през следващите няколко години. Само през 2011 г. бяха направени много открития, например учените откриха четвърта луна на Плутон и космически кораб влезе в орбитата на астероида Веста за първи път. През август космическият кораб Juno отиде до Юпитер, следващият марсоход Curiosity беше подготвен за полет до Марс и т.н.

1. Сондата за планетарно изследване Juno тръгва от Launch Pad 41 във Флорида, чиято основна структура е структурна армировка. Устройството тръгна на петгодишно пътуване до Юпитер. Корабът, захранван със слънчева енергия, ще обиколи Юпитер 33 пъти, за да научи повече за произхода, структурата, атмосферата и магнитосферата на планетата и да изследва нейното ядро.

2. Тази снимка показва изпарението на слънчева комета, смачкана за 15 минути. Тези изследвания, направени в ултравиолетова светлина, показват материалното взаимодействие на кометата със слънчевата корона. Ъгълът на орбитата на кометата беше на първата половина на Слънцето. Това не се вижда веднага, но ако се вгледате внимателно, можете да видите светлинна линия отдясно, на самия край на Слънцето, движеща се наляво. Като се имат предвид повишените нива на топлина и радиация, кометата просто се изпари.

3. Границата на светлината и сянката на повърхността на Меркурий. На Меркурий три дни са равни на две години, с други думи, планетата се завърта три пъти около оста си за всеки две орбити около Слънцето. Първата година на Меркурий за мисията MESSENGER приключи на 13 юни 2011 г.

4. Цветно изображение на повърхността на Меркурий. Горе вдясно е кратерът Башо, яркият кратер близо до центъра е Калидаса, а вляво е басейнът Толстой. Тази област съдържа голямо разнообразие от повърхностни материали, включително кратери, материали с ниска отразяваща способност и гладки равнини.

5. Сателитна снимка на тайфуна Muifa близо до Тайван.

6. Южно от италианския полуостров през нощта. Носът и петата на италианския „ботуш“ се виждат ясно в светлината на големи светлини като Неапол, Бари и Бриндизи, както и множество малки градове. Граничните Адриатическо, Тиренско и Йонийско море са представени от тъмни петна на изток, запад и юг. Градските светлини на Палермо, Катания и Сицилия също се виждат. По времето, когато е направена тази снимка, МКС е била над Румъния, близо до столицата Будапеща. На преден план се вижда част от соларния панел на руския кораб.

7. Космическата совалка Атлантис се промъква през земната атмосфера над облаците и градските светлини на път за вкъщи. На заден план се вижда сиянието на атмосферата.

8. Тестването на следващото поколение космически кораби продължава. Това е третият тест за кацане във вода на многоцелевия екипажен кораб "Орион", който се провежда в хидробасейн на територията на изследователски център на НАСА. Този случай представлява най-лошия сценарий за кацане. Имаше 50% вероятност устройството да се преобърне.

9. Почти два месеца след началото на изригването, чилийският вулкан Puyehue продължава да изригва. Тази снимка е направена на 31 юли. Бледа струя пепел се издига над пукнатините и след това се разпространява на север и изток. Шлейфът хвърля сянка върху лавата, течаща по западния край на изображението. На юг от шлейфа има области, незасегнати от лава.

10. Техници в съоръжението за сглобяване на полезен товар в Титусвил, Флорида, наблюдават тестовете на Джуно за центъра на тежестта.

11. Ракетата Atlas V с космическия кораб Juno на борда вечерта преди планираното изстрелване в Кейп Канаверал на 4 август.

12. Планетарната сонда Juno преминава през облаците и в космоса, за да започне петгодишното си пътуване до Юпитер. Juno ще направи петгодишно пътуване до Юпитер, за да научи за произхода и еволюцията на планетата с помощта на осем специални инструмента. Той ще изучава вътрешната му структура, гравитационното поле, ще измерва влажността и нивата на амоняк в атмосферата и ще изучава северното й сияние.

13. Снимка на атлантическото крайбрежие на САЩ, направена от МКС.

14. Марсоходът, наречен "Кюриосити" ("Любопитство") в инсталационната сграда в Пасадена, Калифорния.

15. Топлинният щит за марсохода е най-големият в историята на планетарните мисии.

16. Марсоходът (горе вляво, сгънат) се подготвя за транспортиране до въртящата се арматура за тестване.

17. Системата за изображения на марсохода MAHLI е 2-мегапикселова RGB камера с фокусируеми макро лещи на инструменталната кула в края на роботизираната „ръка“ на устройството с 8 GB флаш устройство плюс 128 MB памет с унищожаване на данни и възможност за заснемане на видео с висока разделителна способност. Основната задача на това нещо е да получи цветни изображения на скали и материали на повърхността на Марс.

18. НАСА избра кратера Гейл като място за кацане на марсохода Curiosity. Това изображение на Гейл е мозайка от изображения, направени от Одисей. Кратерът Гейл е с диаметър 154 километра и съдържа 5 километра висока слоеста планина. Овалът на изображението показва очакваното място за кацане на марсохода. В зоната в радиуса на кацане има алувиален конус, образуван от воден седимент. В долните слоеве на близката планина има минерали.

19. На 3 март 2011 г. инженерите на НАСА започнаха първата фаза на интегрирано системно тестване на нов прототип на робот. Тези тестове ще помогнат за подобряване на дизайна и разработването на ново поколение малки, интелигентни и пъргави роботи, способни да провеждат научни изследвания на повърхността на Луната или други тела, включително астероиди, обикалящи около нашата планета.

20. Инженерът на НАСА Ърни Райт наблюдава как първото от шестте основни огледала на космическия телескоп се подготвя за криогенни тестове. Сега, поради бюджетни проблеми, бъдещето на телескопа Хъбъл остава неизвестно.

21. Драматична снимка на изгрев в кратера Тихо на Луната. Върхът на централния връх е на височина 2 км от повърхността на Луната, а дъното на кратера е на 4700 метра под ръба.

22. Ями върху замръзналата повърхност на Южния полюс на Марс.

23. Част от задния ръб на кратера Endeavour на Марс. Този кратер с диаметър около 22 км е 25 пъти по-широк от кратера, до който Opportunity се приближи по-рано по време на своите 90 месеца на Марс. Кратерът Endeavour е дестинацията на Opportunity, откакто спря да изследва Виктория през август 2008 г. Районът на преден план е покрит със сфери, наречени „боровинки“, които са често срещани по пътя на Opportunity от първите дни на кацането. Диаметърът им е около 5 мм.

24. На Земята това явление се нарича изхвърляне, когато вятърът "издълбава" вдлъбнатини във формата на полумесец в мека скала. На Марс тези вдлъбнатини са много по-големи.

25. Огромният астероид Веста. Зората на НАСА обиколи Веста на 15 юли и ще прекара една година в орбита. Снимката е направена от разстояние около 10 500 км.

26. Астероид Веста.

27. Нов спътник на Плутон. Астрономи, използващи телескопа Хъбъл, откриха четвъртата луна на малката ледена планета Плутон. Миниатюрният нов спътник, временно наречен P4, беше открит по време на търсенето на пръстените на малката планета от космическия телескоп Хъбъл. Новият спътник е най-малкият открит около Плутон. Диаметърът му варира от 13 до 34 км. За сравнение, Харон - най-голямата луна на Плутон - има диаметър от 1200 км, а други луни - Никс и Хидра - от 32 до 113 км. P4 беше целта на нова мисия на НАСА, планирана за 2015 г.

28. Космическият кораб Касини близо до Сатурн с неговите пет спътника и пръстени. Отляво са луните Янус, Пандора, Енцелад, Мимас и Рея.

29. Касини направи това изображение на спътника на Сатурн Елена по време на второто му приближаване до планетата. Маркираните области са водещото полукълбо на Елена (33 км в диаметър). Снимката е направена от разстояние около 7 хиляди км от Елена. Мащабът на изображението е 42 метра на пиксел.

30. Пръстените на Сатурн пречат на перфектната снимка на най-голямата му луна Титан. Тук се виждат тъмни зони на Титан и северния полюс на планетата. Северът на Титан е на върха. Снимката е направена от Касини на 12 май на разстояние около 2,3 милиона километра от Титан. Мащабът на снимката е 14 метра на пиксел.

31. Вълнообразни облаци на повърхността на Сатурн. Снимката е направена от Касини от разстояние около 668 874 км от Сатурн.

32. Силен ураган пробива атмосферата в северното полукълбо на Сатурн. Тази снимка е направена около 12 седмици след началото на урагана, по това време облаците вече са образували опашка, която се увива около планетата. Някои облаци се движат на юг и завършват в поток на изток (вдясно). Това е най-големият ураган, регистриран някога на планетата Сатурн. Вижте публикацията.

Основната мисия на НАСА е да изследва и разбира космоса, но много технологии, разработени за изследване на космоса, започнаха да се използват в ежедневието. Всеки ден се сблъскваме с такива изобретения и те подобряват качеството на живот тук на Земята.

(Общо 20 снимки)

20. Воден пистолет

Инженерът на НАСА Лони Джонсън, създателят на бомбардировача Stealth, излезе с воден пистолет. През 1989 г. се появи модел с производителност, който беше много по-добър от това, което беше на пазара преди това. В същото време водният пистолет Super Soaker стана една от 20-те най-продавани играчки в света.

19. Мемори пяна

Вярно е, че всички спят по-добре благодарение на НАСА. Еластичната пяна в матраците Tempurpedic е разработена за космически полети. Създаден е за седалки на космически кораби, за да се сведат до минимум неудобствата за астронавтите по време на кацане. Мемори пяната е уникален компонент, който може да разпределя натиска равномерно върху цялата повърхност, като впоследствие възстановява първоначалната си форма. Някои търговски авиокомпании използват това изобретение за оборудване на седалки в кабините на самолетите. Пяната се използва в медицината при лежащо болни с опорно-двигателен апарат и в протезирането.

18. Изолационни материали

Нека си спомним времето, когато НАСА търсеше начини да гарантира безопасността и жизнеспособността на космическите кораби и започна да експериментира с изолационни материали. Астронавтите се нуждаеха от защита от огромните температурни промени в космоса. Днес изолационните материали в различни форми са широко използвани в строителството.

17. Гумен бански костюм

NASA изобрети riblets - малки, невидими с просто око канали, по-малки от драскотина. Използват се на повърхността на самолети и състезателни яхти за намаляване на триенето. В сътрудничество със Speedo, НАСА разработи бански костюм, използвайки технологията. Тези канали върху него увеличават скоростта на плувеца с 10-15% и му позволяват да се плъзга лесно във водата. След Олимпийските игри в Пекин през 2008 г. обаче тези костюми бяха забранени за участие в състезания.

16. Преносима безжична прахосмукачка

Когато почистват къщата с ръчна прахосмукачка, никой не се замисля, че използва техническо постижение на НАСА, използвано от астронавтите на Луната. Например, по време на мисията Аполо, НАСА изисква преносимо, независимо устройство за събиране на проби от повърхността на Луната. Black and Decker представиха първите захранвани с батерии устройства през 1961 г., но разработките на НАСА помогнаха за усъвършенстването на технологията в леки безжични прахосмукачки, безжични медицински устройства и др.

15. Филтри за вода

Всеки знае, че водата е в основата на живота. Тъй като не можем да живеем без него, превръщането на замърсената вода в питейна е невероятно и ценно постижение. Технологията за филтриране на водата датира от 50-те години на миналия век, но НАСА трябваше да знае как да пречиства водата по-ефективно и да я поддържа чиста в дългосрочен план за нуждите на астронавтите на борда на космически кораби и за предотвратяване на болести. В рамките на няколко години много компании се възползваха от технологията на НАСА и създадоха милиони филтри, които сега се използват всеки ден.

14. Прозрачни брекети

Някои елементи имат необичайно начало. Ceradyne и програмата за керамика на НАСА допринесоха за въвеждането на прозрачни брекети. Те са разработени с помощта на технология, която се използва за проследяване на ракети с топлинно насочване. Прозрачните брекети са по-здрави от железните брекети и тяхната гладка кръгла форма предотвратява увреждане на устата.

13. Нечупливи лещи

Шансът очилата ви да не се счупят при падане на земята се дължи на изобретяването на пластмасовите лещи от FDA през 1972 г. Първо, пластмасата е по-евтина от стъклото, по-лека и абсорбира по-добре ултравиолетовото лъчение. Тъй като в космоса има много неочаквани заплахи под формата на летящи частици, НАСА трябваше да създаде специално защитно покритие за шлемовете на астронавтите. Скоро компанията Foster-Grant, която е специализирана в производството на слънчеви очила, в сътрудничество с НАСА, създаде уникални лещи, покрити с пластмасов защитен слой, който е 10 пъти по-здрав от стъклото или непокритата пластмаса.

12. Сухо замразяване

Храненето в космоса също е необходимо. В орбита астронавтите живеят и работят в микрогравитация, което означава, че сухата и насипна храна ще се носи свободно около космическия кораб. Ето защо е необходимо сухо замразяване. Преди мисията Аполо НАСА интензивно проучваше процесите на приготвяне на храна за космически полети. В сътрудничество с Nestle агенцията излезе с метода на сухо замразяване - процес, който води до дехидратация на продукти, които се замразяват бързо и се поставят във вакуумна опаковка. Преди употреба трябва да добавите вода и продуктът ще възстанови своите свойства, мирис и вкус.

11. Бягащи пътеки

Симулаторите са изобретени от НАСА, тъй като в орбита астронавтите трябва да се занимават с физическа активност, за да поддържат форма, а мускулите им не атрофират при нулева гравитация. При нулева гравитация човешкият скелет също постепенно отслабва.

10. Инсулинова помпа

Благодарение на изследователи от космическата програма Марс Викинг, НАСА се зае с проблемите на пациентите с диабет. Междупланетното пътуване отнема огромно количество време и проблемите, свързани със здравето на астронавтите, стават важни. Медицински експерти от Goddard Space Flight Center са изобретили устройство, което може да следи състоянието на пациента, а именно нивата на кръвната захар и, ако е необходимо, да инжектира инсулин в тялото. Днес това изобретение е известно като „инсулинова помпа“ и пациентите с диабет го използват от 80-те години на миналия век.

9. Инфрачервен термометър

В миналото измерването на температурата на пациента беше трудно. До 1991 г. се измерваше предимно с живачни термометри и беше трудно да се изследват показателите. Диатек и НАСА разработиха инфрачервени термометри със специален сензор. Поставя се в ухото, което е много по-лесно, а резултатите са по-точни и по-бързи.

8. Томограф

През 60-те години на миналия век, след програмата за кацане на Луната на Аполо, НАСА разработи технология, известна като цифрова фотографска обработка (DPI), която позволява изображения на Луната да бъдат обработвани на компютри. Тези томографи и ЯМР започват да се използват в медицината за получаване на изображения на човешкото тяло за диагностика.

7. Подобрен софтуер

Със сътрудничеството на НАСА и Google бяха създадени 3D програми за картографиране на Марс и Луната, както и метеорологични карти за прогнозиране. Наскоро и двете компании се справиха с предизвикателствата на управлението на колосални количества данни. В резултат на това бяха създадени програми за симулация на обучение, програми за обработка на снимки и др.

6. Система против заледяване

KATS (Kelly Aerospace Therma Systems), в сътрудничество с НАСА, създаде системата за размразяване Thermawing, действителната климатична система за едномоторни самолети. Системата се основава на гъвкаво, електропроводимо графитно фолио, което е прикрепено към предния ръб на крилото на самолета. При нагряване на фолиото ледът се разтапя.

5. Кохлеарен имплант

През 70-те години Адам Кисия, младши инженер в НАСА, който работи по програмата за многократна космическа совалка, създава кохлеарен имплант. Въпреки факта, че инженерът няма медицинско образование, той се заема с проблема на глухите и създава слухов апарат, базиран на телеметрия, електронни сензори, сензори за звук и вибрации. Устройството използва цифрови импулси, за да стимулира слуховите окончания, които предават сигнали към мозъка.

4. Устройство за разминиране

В резултат на сътрудничеството между НАСА и компанията Thiokol Propulsion беше създадена специална технология, която направи възможно унищожаването на мини от безопасно разстояние с помощта на твърдо ракетно гориво. Технологията се основава на устройство, което работи на принципа на електрическа запалка - при запалване огънят прогаря дупка в корпуса на мината, изгаря експлозива и неутрализира мината без детонация.

3. Слънчева батерия

НАСА основа асоциацията за екологични изследвания на самолети и сензорни технологии, чиито членове включват 28 държави. Целта на дейността му беше да създаде безпилотен самолет, който да лети на голяма надморска височина няколко дни подред. За да се поддържа дейността му, беше необходима нова технология, която позволява на самолета да бъде енергийно автономен. Резултатът беше слънчева клетка на базата на монокристален силиций, лека и евтина. Той произвежда 50% повече енергия от традиционните.

2. Детектори за дим

Въпреки че НАСА не създаде първия детектор за дим, тя разработи нова и по-практична версия през 70-те години в сътрудничество с Honeywell Corporation. Новият детектор беше оборудван със самозареждаща се никел-кадмиева батерия. В орбита подобни детектори с по-чувствителни сензори бяха инсталирани на борда на първата космическа станция Skylab за пожарна и газова безопасност на екипажа, което напълно оправда очакванията.

1. Протезиране

За едно от най-значимите изобретения на НАСА се смятат протезите за крайници за хора и животни, базирани на щадящи и изключително практични технологии, получени от изследванията на Environmental Robots Inc. Компанията постигна отлични резултати в разработването и създаването на изкуствени мускули и космическа роботика в сътрудничество с инженерите на НАСА.

История

По време на Студената война космосът беше една от арените на борбата между Съветския съюз и Съединените щати. Основният стимул за развитието на космическата индустрия в онези години беше геополитическата конфронтация между суперсили. Огромно количество ресурси са посветени на изпълнението на програми за изследване на космоса. По-специално, правителството на САЩ похарчи около двадесет и пет милиарда долара за изпълнението на проекта Apollo, чиято основна цел беше да кацне човек на повърхността на Луната. За 70-те години на миналия век тази сума беше просто гигантска. Лунната програма на СССР, която никога не е била предопределена да се сбъдне, струва на бюджета на Съветския съюз 2,5 милиарда рубли. Разработването на вътрешния космически кораб за многократна употреба "Буран" струва шестнадесет милиарда рубли. В същото време съдбата отредила на Буран само един космически полет.

Американският му аналог имаше много по-голям късмет. Космическата совалка направи сто тридесет и пет изстрелвания. Но американската совалка не продължи вечно. Корабът, създаден по държавната програма „Космическа транспортна система“, извърши последното си космическо изстрелване на 8 юли 2011 г., което приключи в ранната сутрин на 21 юли същата година. По време на изпълнението на програмата американците произвеждат шест совалки, една от които е прототип, който никога не е извършвал космически полети. Два кораба бяха напълно катастрофални.

Излитане на Аполо 11

От гледна точка на икономическата осъществимост програмата Space Shuttle едва ли може да се нарече успешна. Космическите кораби за еднократна употреба се оказаха много по-икономични от техните привидно по-напреднали в технологично отношение колеги за многократна употреба. И безопасността на полетите на совалките беше под въпрос. По време на тяхната операция, в резултат на две катастрофи, четиринадесет астронавти станаха жертви. Но причината за толкова двусмислени резултати от космическото пътуване на легендарния кораб не се крие в неговото техническо несъвършенство, а в сложността на самата концепция за космически кораб за многократна употреба.

В резултат на това руският космически кораб за еднократна употреба "Союз", разработен още през 60-те години на миналия век, стана единственият тип космически кораб, който в момента извършва пилотирани полети до Международната космическа станция (МКС). Веднага трябва да се отбележи, че това изобщо не показва тяхното превъзходство над космическата совалка. Космическият кораб "Союз", както и създадените на тяхна база безпилотни космически камиони "Прогрес" имат редица концептуални недостатъци. Те са много ограничени като товароносимост. И използването на такива устройства води до натрупване на орбитални отпадъци, останали след тяхната работа. Космическите полети на космически кораби от типа "Союз" съвсем скоро ще станат част от историята. В същото време днес няма реални алтернативи. Огромният потенциал, присъщ на концепцията за кораби за многократна употреба, често остава технически неосъществим дори в наше време.

Първият проект на съветския многократно използваем орбитален самолет ОС-120 Буран, предложен от НПО Енергия през 1975 г. и който беше аналог на американската космическа совалка

Нови американски космически кораби

През юли 2011 г. американският президент Барак Обама заяви: полетът до Марс е нова и, доколкото може да се предположи, основна цел на американските астронавти за следващите десетилетия. Една от програмите, изпълнявани от НАСА като част от изследването на Луната и полета до Марс, беше мащабната космическа програма „Съзвездие“.

В основата му е създаването на нов пилотиран космически кораб "Орион", ракети-носители "Арес-1" и "Арес-5", както и лунния модул "Алтаир". Въпреки факта, че през 2010 г. правителството на САЩ реши да ограничи програмата Constellation, НАСА успя да продължи да развива Orion. Първият безпилотен тестов полет на кораба е планиран за 2014 г. Очаква се по време на полета апаратът да се отдалечи на шест хиляди километра от Земята. Това е около петнадесет пъти по-далеч от МКС. След тестовия полет корабът ще се насочи към Земята. Новият апарат ще може да навлиза в атмосферата със скорост 32 хиляди км/ч. По този показател Орион превъзхожда легендарния Аполон с една и половина хиляди километра. Първият безпилотен експериментален полет на Orion има за цел да демонстрира неговите потенциални възможности. Тестването на кораба трябва да бъде важна стъпка към неговото пилотирано изстрелване, което е планирано за 2021 г.

Според плановете на НАСА ракетите носители Orion ще бъдат Delta 4 и Atlas 5. Беше решено да се откаже от развитието на Ares. Освен това за изследването на дълбокия космос американците проектират нова свръхтежка ракета-носител SLS.

Орион е космически кораб за частично многократна употреба и е концептуално по-близо до космическия кораб Союз, отколкото до космическата совалка. Повечето обещаващи космически кораби са частично многократно използвани. Тази концепция предполага, че след кацане на повърхността на Земята, обитаемата капсула на кораба може да бъде използвана повторно за изстрелване в открития космос. Това прави възможно комбинирането на функционалната практичност на космическите кораби за многократна употреба с рентабилността на експлоатацията на космически кораби от типа Союз или Аполо. Това решение е преходен етап. Вероятно в далечното бъдеще всички космически кораби ще станат многократно използвани. Така че американската космическа совалка и съветският Буран в известен смисъл изпревариха времето си.

Orion е многоцелева капсула за частично многократна употреба на американски пилотиран космически кораб, разработена от средата на 2000 г. като част от програмата Constellation.

Изглежда, че думите „практичност“ и „предвидливост“ най-добре описват американците. Правителството на САЩ реши да не поставя всичките си космически амбиции върху плещите на един Орион. В момента няколко частни компании, поръчани от НАСА, разработват свои собствени космически кораби, предназначени да заменят устройствата, използвани днес. Boeing разработва CST-100, частично използваем космически кораб с екипаж, като част от своята програма за развитие на търговския екипаж (CCDev). Устройството е предназначено за кратки пътувания до ниска околоземна орбита. Основната му задача ще бъде доставката на екипажа и товара на МКС.

Екипажът на кораба може да бъде до седем души. В същото време при проектирането на CST-100 е обърнато специално внимание на комфорта на астронавтите. Жилищното пространство на устройството е много по-обширно от корабите от предишното поколение. Вероятно ще бъде изстрелян с ракети носители Atlas, Delta или Falcon. В същото време Atlas-5 е най-подходящият вариант. Корабът ще се приземи с помощта на парашут и въздушни възглавници. Според плановете на Boeing през 2015 г. CST-100 ще претърпи серия от тестови изстрелвания. Първите два полета ще бъдат безпилотни. Основната им задача е да изведат апарата в орбита и да тестват системите за безопасност. По време на третия полет е планирано пилотирано скачване с МКС. Ако изпитанията преминат успешно, CST-100 съвсем скоро ще може да замени руските кораби "Союз" и "Прогрес", които имат монопол върху пилотираните полети до Международната космическа станция.

CST-100 – пилотиран транспортен космически кораб

Друг частен кораб, който ще доставя товари и екипаж на МКС, ще бъде устройство, разработено от SpaceX, част от Sierra Nevada Corporation. Моноблоковото превозно средство Dragon за частично многократна употреба е разработено по програмата на НАСА за търговски орбитални транспортни услуги (COTS). Предвижда се изграждането на три негови модификации: пилотирана, товарна и автономна. Екипажът на пилотирания космически кораб, както и в случая с CST-100, може да бъде седем души. В товарната модификация корабът ще превозва четирима души и два тона и половина товар.

И в бъдеще те искат да използват Dragon за полети до Червената планета. Защо ще разработят специална версия на кораба - "Червен дракон". Според плановете на американското космическо ръководство безпилотен полет на апарата до Марс ще се осъществи през 2018 г., а след няколко години се очаква първият тестов пилотиран полет на космически кораб на САЩ.

Една от характеристиките на "Дракон" е неговата многократна употреба. След полета част от енергийните системи и резервоарите за гориво ще бъдат спуснати на Земята заедно с живата капсула на кораба и могат да бъдат използвани повторно за космически полети. Тази дизайнерска способност отличава новия кораб от повечето обещаващи проекти. В близко бъдеще "Дракон" и CST-100 ще се допълват взаимно и ще действат като "предпазна мрежа". Ако един тип кораб по някаква причина не може да изпълни възложените му задачи, друг ще поеме част от работата му.

Dragon SpaceX е частен транспортен космически кораб (SC) на SpaceX, разработен по поръчка на НАСА като част от програмата за търговски орбитален транспорт (COTS), предназначен да доставя полезен товар, а в бъдеще и хора до МКС

Dragon беше изстрелян в орбита за първи път през 2010 г. Безпилотният тестов полет завърши успешно и няколко години по-късно, а именно на 25 май 2012 г., апаратът се скачи с МКС. По това време корабът не разполагаше с автоматична система за скачване и за внедряването й беше необходимо да се използва манипулаторът на космическата станция.

Този полет се счита за първото в историята скачване на частен космически кораб с Международната космическа станция. Нека направим резервация веднага: Dragon и редица други космически кораби, разработени от частни компании, трудно могат да бъдат наречени частни в пълния смисъл на думата. Например НАСА отдели 1,5 милиарда долара за разработката на Dragon. Други частни проекти също получават финансова подкрепа от НАСА. Следователно говорим не толкова за комерсиализация на космоса, а за нова стратегия за развитие на космическата индустрия, основана на сътрудничество между държавата и частния капитал. Някога секретни космически технологии, които преди са били достъпни само за държавата, сега са собственост на редица частни компании, занимаващи се с астронавтика. Това обстоятелство само по себе си е мощен стимул за растеж на технологичните възможности на частните компании. В допълнение, този подход направи възможно наемането на голям брой специалисти от космическата индустрия в частната сфера, които преди това бяха уволнени от държавата поради закриването на програмата Space Shuttle.

Що се отнася до програмата за разработване на космически кораби от частни компании, може би най-интересен е проектът на компанията SpaceDev, наречен „Dream Chaser“. В разработката му участваха още 12 партньора на компанията, три американски университета и седем центъра на НАСА.

Концепцията на пилотирания космически кораб за многократна употреба Dream Chaser, разработена от американската компания SpaceDev, подразделение на Sierra Nevada Corporation

Този кораб е много различен от всички други обещаващи космически разработки. Dream Chaser за многократна употреба изглежда като миниатюрна космическа совалка и може да каца като обикновен самолет. Все пак основните задачи на кораба са подобни на тези на Dragon и CST-100. Устройството ще служи за доставяне на товари и екипаж (до същите седем души) до ниска околоземна орбита, където ще бъде изстреляно с помощта на ракетата носител Atlas-5. Тази година корабът трябва да извърши първия си безпилотен полет, а до 2015 г. се планира да бъде подготвена за изстрелване неговата пилотирана версия. Още една важна подробност. Проектът Dream Chaser се създава на базата на американска разработка от 90-те години на миналия век - орбиталният самолет HL-20. Проектът на последния се превърна в аналог на съветската орбитална система „Спирала“. И трите устройства имат сходен външен вид и очаквана функционалност. Това повдига един напълно логичен въпрос. Трябваше ли Съветският съюз да изхвърли наполовина завършената спирална аерокосмическа система?

какво имаме

През 2000 г. RSC Energia започна проектирането на многоцелевия космически комплекс Clipper. Този космически кораб за многократна употреба, донякъде напомнящ на по-малка совалка, трябваше да се използва за решаване на голямо разнообразие от проблеми: доставка на товари, евакуация на екипажа на космическата станция, космически туризъм, полети до други планети. Имаше известни надежди за проекта. Както винаги, добрите намерения бяха покрити с меден леген за липса на финансиране. През 2006 г. проектът е затворен. В същото време се очаква технологиите, разработени в рамките на проекта Clipper, да бъдат използвани за проектирането на Advanced Manned Transport System (PPTS), известна още като проект Rus.

Крилатата версия на Clipper в орбитален полет. Чертеж на уеб администратор, базиран на модела Clipper 3D

©Вадим Лукашевич

Именно PPTS (разбира се, това все още е само „работното“ име на проекта), както смятат руски експерти, ще бъде предопределено да се превърне в родна космическа система от ново поколение, способна да замени бързо остаряващите Союз и Прогрес . Както и в случая с Clipper, космическият кораб се разработва от RSC Energia. Основната модификация на комплекса ще бъде „Пилотиран транспортен кораб следващо поколение” (ПТК НК). Основната му задача отново ще бъде доставката на товари и екипаж до МКС. В дългосрочен план - разработването на модификации, способни да летят до Луната и да изпълняват дългосрочни изследователски мисии. Самият кораб обещава да бъде частично използваем повторно. Живата капсула може да се използва повторно след кацане. Двигателен отсек - бр. Любопитна особеност на кораба е възможността за кацане без използване на парашут. Ще се използва реактивна система за спиране и меко кацане на земната повърхност.

За разлика от космическия кораб "Союз", който излита от космодрума Байконур в Казахстан, новият космически кораб ще бъде изстрелян от новия космодрум "Восточный", който се строи в Амурска област. Екипажът ще бъде от шест души. Пилотираният автомобил също е способен да носи товар от петстотин килограма. В безпилотната версия корабът ще може да достави по-впечатляващи „благини“ в ниска околоземна орбита, тежащи два тона.

Един от основните проблеми на проекта PPTS е липсата на ракети-носители с необходимите характеристики. Днес основните технически аспекти на космическия кораб са разработени, но липсата на ракета-носител поставя разработчиците му в много трудно положение. Предполага се, че новата ракета-носител ще бъде технологично близка до "Ангара", разработена още през 90-те години.

PTS оформление на изложението MAKS-2009

©sdelanounas.ru

Колкото и да е странно, друг сериозен проблем е самата цел на проектирането на PTS (да се чете: руската реалност). Русия едва ли ще може да си позволи реализирането на програми за изследване на Луната и Марс, подобни по мащаб на тези, които изпълняват САЩ. Дори ако развитието на космическия комплекс е успешно, най-вероятно единствената му реална задача ще бъде доставката на товари и екипаж до МКС. Но началото на летателните тестове на PPTS беше отложено за 2018 г. По това време перспективните американски космически кораби най-вероятно вече ще могат да поемат функциите, които в момента изпълняват руските космически кораби "Союз" и "Прогрес".

Неясни перспективи

Съвременният свят е лишен от романтиката на космическите полети - това е факт. Разбира се, не говорим за изстрелване на сателити и космически туризъм. Няма нужда да се притеснявате за тези области на астронавтиката. Полетите до Международната космическа станция са от голямо значение за космическата индустрия, но престоят на МКС в орбита е ограничен. Планира се станцията да бъде ликвидирана през 2020 г. Съвременният пилотиран космически кораб е преди всичко неразделна част от конкретна програма. Няма смисъл да се разработва нов кораб, без да имате представа за задачите на неговата експлоатация. Нови американски космически кораби се проектират не само за доставка на товари и екипажи до МКС, но и за полети до Марс и Луната. Тези задачи обаче са толкова далеч от ежедневните земни грижи, че през следващите години едва ли можем да очакваме значителни пробиви в областта на космонавтиката.

Американската космическа агенция представи проект за нова тежка ракета-носител. Това съобщава Agence France-Presse.

Товароносимостта на системата, която в момента се нарича Space Launch System, ще бъде 70 метрични тона, но проектът позволява възможността за увеличаване на този параметър до 130 метрични тона. Ракетата носител ще може да изпълнява пилотирани мисии извън ниската околоземна орбита. Първият тестов полет на ракетата-носител е планиран за края на 2017 г.

Новата ракета носител ще включва технически разработки, създадени като част от програмата на совалката, както и дизайнерски решения, възникнали по време на проектирането на космическа техника по програмата Constellation - тя предвижда създаването на пилотиран космически кораб и серия ракети носители, които може да го изведе извън орбитата на Земята.

Първата степен на новата ракета ще бъде задвижвана от водородно-кислороден двигател RS-25D/E, чиято по-ранна версия беше използвана в програмата на совалката. Втората степен ще се задвижва от двигателя J-2X, който също използва кислород и водород. Създаден е като част от програмата Constellation.
Можете да гледате анимацията на изстрелването на новата ракета-носител във видеото:

Системата SLS ще бъде първата система от своя клас, създадена от Saturn V, ракетата-носител, която достави космическия кораб от серията Apollo на .

Американците създават уникален плазмен двигател за полети до Плутон

НАСА обяви победителя в конкурса за разработване на нов тип двигател за космически кораби.

Като част от първата фаза на конкурса за разработване на задвижваща система за директно преобразуване на ядрена енергия, награда от $100 хиляди беше присъдена на професора от Вашингтонския университет Джон Слау, който разработи проект за електромагнитен плазмоиден двигател или, както се нарича , безелектроден двигател на силата на Лоренц (ELF).

Електромагнитният плазмоиден двигател (EPD) е революционен тип електрическа задвижваща система, която може драстично да намали масата на космически кораб, както и да повиши ефективността на двигателите в сравнение с традиционните 500-1000 W системи. EPD има висока плътност на мощността (повече от 700 W/kg) и ефективност. Той ще позволи безпилотни полети до самите покрайнини: Нептун, Плутон и облака на Оорт. В допълнение, новият двигател може да се захранва от слънчеви панели, което прави възможно бързото покриване на разстоянието до по-близки обекти, като сателити или астероиди.

Принципът на действие на EPD е следният: с помощта на въртящо се магнитно поле вътре в коничната камера на двигателя се създава мощно напрежение от токове в плазмения поток, което води до образуването на плазмоид, изолиран от стените на камерата от магнитно поле. Промяната в градиента на магнитното поле в мощни плазмени течения води до факта, че плазмоидът напуска коничната камера с огромна скорост - съответно се появява реактивна тяга. Според специалистите на NASA новият тип двигател трябва да бъде импулсно устройство, което консумира 1 kW и произвежда разряд с енергия 1 J при честота 1 kHz.

НАСА разработи теорията и дизайна на новия двигател и демонстрира неговата физика в лабораторията. Специалистите успяха да създадат малък, само 10 см в диаметър, двигател от киловатов клас, който демонстрира надеждна работа в импулсен режим с енергия от 0,5 до 5 J. EPD имат много предимства, дори в сравнение с високоефективните йонни двигатели. На първо място, EPD може да използва широк спектър от работни течности като гориво: кислород, аргон, хидразин или смес от газове. Това позволява да се зареждат превозни средства в космоса, а също и теоретично да се използва „местно“ гориво, например газове от атмосферата на Марс. EPD не само ще увеличи скоростта и енергийните възможности на космическите кораби, но и може да стане вторият двигател на самолетите. Те биха могли да навлязат в ниска околоземна орбита с помощта на линейно реактивни двигатели и веднъж в космоса да се движат с помощта на леки и компактни EPD.

По време на втората фаза на състезанието Американската космическа агенция планира да тества реален прототип на EPD със следните характеристики: тегло 1,5 kg, мощност от 200-1000 W с 50-80 mN тяга и 1,5-4 хиляди секунди специфичен импулс (в съвременните йонни двигатели около 3 хиляди).

Трябва да се отбележи, че Джон Слау, като част от проекта Helion Energy за комерсиализиране на енергията на термоядрения синтез, разработи индуктивен плазмен ускорител, който позволява ускоряване на плазмоиди до скорост от 600 km/s, което е много по-голямо от скоростта на тяхното вътрешно топлинно движение.

Постоянен адрес на статията: