2011. aastal lõpetas USA kosmosetranspordisüsteemi kompleksi käitamise korduvkasutatava kosmosesüstikuga, mille tulemusena muutusid Vene perekonna Sojuzi laevad ainsaks vahendiks astronautide toimetamiseks rahvusvahelisse kosmosejaama. Mõne aja jooksul järgmistel aastatel selline olukord jätkub ja pärast seda on oodata uute laevade ilmumist, mis suudavad Sojuziga konkureerida. Mehitatud kosmoselendude vallas luuakse uusi arenguid nii meil kui ka välismaal.
Venemaa Föderatsioon"
Viimaste aastakümnete jooksul on Venemaa kosmosetööstus teinud mitmeid katseid luua paljulubav mehitatud kosmoselaev, mis sobiks Sojuzi asendamiseks. Need projektid pole aga veel oodatud tulemusi andnud. Uusim ja paljutõotavaim katse Sojuzi välja vahetada on Föderatsiooni projekt, mis teeb ettepaneku ehitada korduvkasutatav süsteem mehitatud ja kaubaversioonides.
Laeva "Föderatsioon" mudelid. Foto: Wikimedia Commons
2009. aastal sai Energia raketi- ja kosmosekorporatsioon tellimuse projekteerida kosmoseaparaat, mida nimetatakse täiustatud mehitatud transpordisüsteemiks. Nimi "Föderatsioon" ilmus alles paar aastat hiljem. Kuni viimase ajani tegeles RSC Energia vajaliku dokumentatsiooni väljatöötamisega. Esimese uut tüüpi laeva ehitus algas eelmise aasta märtsis. Peagi alustatakse valmis proovi testimist stendides ja katseväljakutel.
Viimaste väljakuulutatud plaanide kohaselt toimub Föderatsiooni esimene kosmoselend 2022. aastal ning laev saadab lasti orbiidile. Esimene lend meeskonnaga pardal on planeeritud 2024. aastale. Pärast nõutavate kontrollide läbiviimist saab laev sooritada julgemaid missioone. Seega võivad järgmise kümnendi teisel poolel toimuda mehitamata ja mehitatud Kuu lennud.
Korduvkasutatavast tagastatavast lasti-reisijate kabiinist ja ühekordsest mootoriruumist koosnev laev saab olema kuni 17-19 tonnise massiga, mis olenevalt eesmärkidest ja kandevõimest suudab pardale võtta kuni kuus astronauti või 2 tonni lasti. Tagasi tulles võib laskumismoodul sisaldada kuni 500 kg lasti. Teatavasti töötatakse välja mitmeid laeva versioone erinevate probleemide lahendamiseks. Vastava konfiguratsiooni olemasolul saab Föderatsioon saata inimesi või lasti ISS-ile või tegutseda orbiidil iseseisvalt. Laeva loodetakse kasutada ka tulevastel lendudel Kuule.
Mitu aastat tagasi Shuttle'ita jäänud Ameerika kosmosetööstus paneb suuri lootusi paljulubavale Orioni projektile, mis on suletud Constellationi programmi ideede edasiarendus. Selle projekti väljatöötamisse on kaasatud mitmed juhtivad organisatsioonid, nii Ameerika kui ka välismaised. Seega vastutab montaažiruumi loomise eest Euroopa Kosmoseagentuur ja Airbus hakkab selliseid tooteid ehitama. Ameerika teadust ja tööstust esindavad NASA ja Lockheed Martin.
Orioni laeva mudel. NASA foto
Projekt Orion praegusel kujul käivitati 2011. aastal. NASA oli selleks ajaks osa Constellationi programmiga seotud töödest lõpetanud, kuid sellest tuli loobuda. Teatud arendused viidi sellest projektist üle uude. Juba 5. detsembril 2014 õnnestus Ameerika spetsialistidel läbi viia esimene mehitamata konfiguratsioonis paljutõotava laeva katselaskmine. Uusi käivitamisi pole veel olnud. Vastavalt kehtestatud plaanidele peavad projekti autorid lõpetama vajalik töö, ja alles pärast seda on võimalik alustada uus etapp testid.
Praeguste plaanide kohaselt toimub kosmoseveoki konfiguratsioonis kosmoseaparaadi Orion uus lend alles 2019. aastal, pärast kanderaketti Space Launch System ilmumist. Laeva mehitamata versioon peab töötama koos ISS-iga ja lendama ka ümber Kuu. Alates 2023. aastast viibivad Orioni pardal astronaudid. Pikaajalised mehitatud lennud, sealhulgas Kuu möödalennud, on kavandatud järgmise kümnendi teisele poolele. Tulevikus pole välistatud ka Orioni süsteemi kasutamise võimalus Marsi programmis.
25,85-tonnise maksimaalse stardimassiga laev saab napilt alla 9 kuupmeetrise mahuga kinnise kambri, mis võimaldab transportida üsna suuri lasti või inimesi. Maa orbiidile on võimalik transportida kuni kuus inimest. "Kuu" meeskond piirdub nelja astronaudiga. Laeva lasti modifikatsioon tõstab kuni 2-2,5 tonni koos võimalusega väiksema massi ohutult tagastada.
Starliner CST-100
Orioni kosmoseaparaadi alternatiivina võib kaaluda CST-100 Starlinerit, mille Boeing arendas NASA Commercial Crew Transportation Capability programmi raames. Projekt hõlmab mehitatud kosmoselaeva loomist, mis suudab toimetada orbiidile mitu inimest ja naasta Maale. Mitmete konstruktsiooniomaduste, sealhulgas seadmete ühekordse kasutamisega seotud iseärasuste tõttu on kavas varustada laev korraga seitsme astronautide istmega.
CST-100 orbiidil, seni vaid kunstniku ettekujutuses. NASA joonistus
Starlinerit on alates 2010. aastast loonud Boeing ja Bigelow Aerospace. Projekteerimine kestis mitu aastat ja uue laeva esimest vettelaskmist oodati selle kümnendi keskel. Kuid mõningate raskuste tõttu lükati testkäivitus mitu korda edasi. NASA hiljutise otsuse kohaselt peaks kosmoselaeva CST-100 esimene start lastiga pardal toimuma selle aasta augustis. Lisaks sai Boeing loa mehitatud lennu läbiviimiseks novembris. Ilmselt on paljutõotav laev lähiajal katsetamiseks valmis ning uusi sõiduplaanimuudatusi enam vaja ei lähe.
Starliner erineb teistest paljutõotavatest Ameerika ja välismaiste disainilahenduste mehitatud kosmoselaevade projektidest oma tagasihoidlikumate eesmärkide poolest. Loojate väljamõeldud kohaselt peab see laev inimesi ISS-i või teistesse praegu arendatavatesse paljutõotavatesse jaamadesse toimetama. Lende Maa orbiidist kaugemale ei plaanita. Kõik see vähendab laevale esitatavaid nõudeid ja võimaldab seeläbi saavutada märgatavat kokkuhoidu. Madalamad projektikulud ja väiksemad astronautide transpordikulud võivad olla heaks konkurentsieeliseks.
CST-100 laeva iseloomulik tunnus on üsna suured suurused. Elamiskõlbliku kapsli läbimõõt saab olema veidi üle 4,5 m ja laeva kogupikkus ületab 5 m. Kogumass on 13 tonni, tuleb arvestada, et maksimaalse sisemahu saavutamiseks kasutatakse suuri mõõtmeid. Seadmete ja inimeste mahutamiseks on välja töötatud suletud kamber mahuga 11 kuupmeetrit. Astronautidele on võimalik paigaldada seitse istet. Sellega seoses võib Starlineri laev - kui tal õnnestub jõuda operatsioonile - saada üheks liidriks.
Draakon V2
Mõni päev tagasi määras NASA kindlaks ka SpaceXi kosmoselaevade uute katselendude aja. Seega on Dragon V2 tüüpi mehitatud kosmoselaeva esimene teststardi kavas 2018. aasta detsembris. See toode on ümber kujundatud versioon juba kasutatud Dragon “veokist”, mis on võimeline inimesi transportima. Projekti arendamine algas üsna ammu, kuid alles nüüd läheneb see testimisele.
Dragon V2 laeva paigutus dj esitluse aeg. NASA foto
Dragon V2 projekt hõlmab ümberkujundatud kaubaruumi kasutamist, mis on kohandatud inimeste transpordiks. Olenevalt kliendi nõudmistest võib selline laev väidetavalt orbiidile tõsta kuni seitse inimest. Sarnaselt eelkäijaga on ka uus Dragon korduvkasutatav ja võimeline pärast pisiremonti uuteks lendudeks. Projekti arendamine on kestnud mitu aastat Viimastel aastatel, kuid testimine pole veel alanud. Alles 2018. aasta augustis saadab SpaceX Dragon V2 esimest korda kosmosesse; see lend toimub ilma astronautideta. Täisväärtuslik mehitatud lend vastavalt NASA juhistele on planeeritud detsembrisse.
SpaceX on tuntud oma julgete plaanide poolest mis tahes paljutõotava projekti jaoks ja mehitatud kosmoselaev pole erand. Alguses on Dragon V2 mõeldud kasutamiseks ainult inimeste saatmiseks ISS-ile. Sellist laeva on võimalik kasutada ka kuni mitu päeva kestvatel iseseisvatel orbitaalmissioonidel. Kaugemas tulevikus on plaanis saata laev Kuule. Pealegi tahavad nad selle abiga korraldada kosmoseturismi uut "marsruuti": sõidukid reisijatega ärilistel alustel lendab ümber Kuu. See kõik on aga veel kauge tuleviku küsimus ning laev ise pole jõudnud isegi kõiki vajalikke katseid läbida.
Keskmise suurusega laeval Dragon V2 on 10 kuupmeetrise mahuga survekamber ja 14 kuupmeetrine ilma survestamiseta kamber. Arendusfirma teatel suudab see ISS-ile toimetada veidi rohkem kui 3,3 tonni lasti ja Maale tagasi toimetada 2,5 tonni.Mehitatud konfiguratsioonis tehakse ettepanek paigaldada salongi seitse istekohta. Seega suudab uus “Draakon” vähemalt oma kandevõime poolest konkurentidest alla jääda. Tehakse ettepanek saada korduvkasutuse kaudu majanduslikke eeliseid.
India kosmoselaev
Koos kosmosetööstuse juhtivate riikidega üritavad ka teised osariigid luua oma versioone mehitatud kosmoselaevadest. Seega võib lähitulevikus toimuda paljutõotava India kosmoseaparaadi esimene lend, mille pardal on astronaudid. India kosmoseuuringute organisatsioon (ISRO) on oma kosmoseaparaadi projekti kallal töötanud alates 2006. aastast ja on osa nõutud töödest juba lõpetanud. Mingil põhjusel pole see projekt veel täielikku nimetust saanud ja on endiselt tuntud kui "ISRO kosmoseaparaat".
Paljutõotav India laev ja selle kandja. Pilt Timesofindia.indiatimes.com
Teadaolevatel andmetel uus projekt ISRO plaanib ehitada suhteliselt lihtsa, kompaktse ja kerge mehitatud sõiduki, mis sarnaneb esimestele laevadele välisriigid. Eelkõige on teatav sarnasus Mercury perekonna Ameerika tehnoloogiaga. osa projekteerimistööd valmis mitu aastat tagasi ning 18. detsembril 2014 toimus esimene ballastilastiga laeva vettelaskmine. Pole teada, millal uus kosmoselaev esimesed kosmonaudid orbiidile toimetab. Selle sündmuse toimumisaega on mitu korda nihutatud ja seni puuduvad selle kohta andmed.
ISRO projekt teeb ettepaneku ehitada kuni 3,7 tonni kaaluv kapsel, mille siseruumala on mitu kuupmeetrit. Tema abiga plaanitakse orbiidile toimetada kolm astronauti. Deklareeritud autonoomia nädala tasemel. Laeva esimesed missioonid hõlmavad orbiidil viibimist, manööverdamist jne. Tulevikus kavandavad India teadlased paaristarte koos laevade kohtumise ja dokkimisega. See on aga veel kaugel.
Pärast lendude omandamist Maa-lähedasele orbiidile plaanib India kosmoseuuringute organisatsioon luua mitu uut projekti. Plaanid hõlmavad uue põlvkonna korduvkasutatavate kosmoselaevade loomist, samuti mehitatud lende Kuule, mis viiakse tõenäoliselt läbi koostöös välismaiste kolleegidega.
Projektid ja väljavaated
Nüüd luuakse mitmes riigis paljutõotavaid mehitatud kosmoselaevu. Samas räägime erinevatest eeldustest uute laevade ilmumisel. Nii kavatseb India välja töötada oma esimese omaprojekti, Venemaa kavatseb olemasoleva Sojuzi välja vahetada ja USA vajab inimeste transpordivõimekusega kodumaiseid laevu. Viimasel juhul avaldub probleem nii selgelt, et NASA on sunnitud korraga välja töötama või toetama mitut paljulubava kosmosetehnoloogia projekti.
Vaatamata erinevatele loomise eeldustele on paljutõotavatel projektidel peaaegu alati sarnased eesmärgid. Kõik kosmosejõud panevad tööle oma uued mehitatud kosmoselaevad, mis sobivad vähemalt orbitaallendudeks. Samas luuakse suurem osa praegustest projektidest uute eesmärkide saavutamist arvestades. Pärast teatud muudatusi peavad mõned uued laevad orbiidist kaugemale minema ja vähemalt Kuule minema.
On uudishimulik, et suurem osa uue tehnoloogia esmakordsetest turuletoomist on kavandatud samasse perioodi. Alates käesoleva kümnendi lõpust kuni kahekümnendate aastate keskpaigani kavatsevad mitmed riigid oma katseid katsetada viimaseid arenguid. Kui soovitud tulemused saavutatakse, muutub kosmosetööstus järgmise kümnendi lõpuks oluliselt. Lisaks saab astronautika tänu uue tehnoloogia arendajate ettenägelikkusele võimaluse mitte ainult Maa orbiidil töötada, vaid ka Kuule lennata või isegi julgemateks missioonideks valmistuda.
Erinevates riikides loodud paljutõotavad mehitatud kosmoselaevade projektid ei ole veel jõudnud täieliku katsetamise ja meeskonnaga lendude faasi. Sel aastal toimub aga mitmeid selliseid lende ja selliseid lende jätkub ka edaspidi. Kosmosetööstuse areng jätkub ja annab soovitud tulemusi.
Põhineb saitide materjalidel:
http://tass.ru/
http://ria.ru/
https://energia.ru/
http://space.com/
https://roscosmos.ru/
https://nasa.gov/
http://boeing.com/
http://spacex.com/
http://hindustatimes.com/
Tänapäeval kosmoselende ulmejuttudeks ei peeta, kuid paraku erineb tänapäevane kosmoselaev siiski väga palju filmides näidatutest.
See artikkel on mõeldud üle 18-aastastele isikutele
Kas olete juba 18-aastaseks saanud?
Vene kosmoselaevad ja
Tuleviku kosmoselaevad
Kosmoselaev: milline see on?
Peal
Kosmoselaev, kuidas see töötab?
Kaasaegsete kosmoselaevade mass on otseselt seotud sellega, kui kõrgele nad lendavad. Mehitatud kosmoselaevade peamine ülesanne on ohutus.
SOYUZi maandurist sai Nõukogude Liidu esimene kosmoseseeria. Sel perioodil toimus NSV Liidu ja USA vahel võidurelvastumine. Kui võrrelda ehitusküsimuse suurust ja lähenemist, siis NSV Liidu juhtkond tegi kõik kosmose kiireks vallutamiseks. On selge, miks tänapäeval sarnaseid seadmeid ei ehitata. On ebatõenäoline, et keegi kohustub ehitama skeemi järgi, milles astronautidele pole isiklikku ruumi. Kaasaegsed kosmoselaevad on varustatud meeskonna puhkeruumide ja laskumiskapsliga, mille põhiülesanne on muuta see maandumishetkel võimalikult pehmeks.
Esimene kosmoselaev: loomise ajalugu
Tsiolkovskit peetakse õigusega astronautika isaks. Tema õpetuste põhjal ehitas Goddrad rakettmootori.
Nõukogude Liidus töötanud teadlased olid esimesed, kes kavandasid ja suutsid tehissatelliidi teele saata. Nad olid ka esimesed, kes leiutasid võimaluse elusolend kosmosesse saata. Riigid mõistavad, et liit oli esimene, kes lõi lennuki, mis on võimeline koos mehega kosmosesse minema. Korolevit nimetatakse õigusega raketiteaduse isaks, kes läks ajalukku kui see, kes mõtles välja, kuidas gravitatsioonist üle saada ja suutis luua esimese mehitatud kosmoselaeva. Tänapäeval teavad isegi lapsed, mis aastal lasti vette esimene laev, mille pardal oli inimene, kuid vähesed mäletavad Korolevi panust sellesse protsessi.
Meeskond ja nende ohutus lennu ajal
Peamine ülesanne on täna meeskonna ohutus, sest nad veedavad palju aega lennukõrguses. Lendava seadme ehitamisel on oluline, millisest metallist see on valmistatud. Raketiteaduses kasutatakse järgmist tüüpi metalle:
- Alumiinium võimaldab teil kosmoselaeva suurust märkimisväärselt suurendada, kuna see on kerge.
- Raud tuleb märkimisväärselt hästi toime kõigi laevakere koormustega.
- Vasel on kõrge soojusjuhtivus.
- Hõbe seob usaldusväärselt vaske ja terast.
- Vedela hapniku ja vesiniku mahutid on valmistatud titaanisulamitest.
Kaasaegne elu toetav süsteem võimaldab luua inimesele tuttava õhkkonna. Paljud poisid näevad end kosmoses lendamas, unustades astronaudi väga suure ülekoormuse stardi ajal.
Suurim kosmoselaev maailmas
Sõjalaevade seas on hävitajad ja pealtkuulajad väga populaarsed. Kaasaegsel kaubalaeval on järgmine klassifikatsioon:
- Sond on uurimislaev.
- Kapsel - lastiruum meeskonna kohaletoimetamiseks või päästetöödeks.
- Mooduli lennutab orbiidile mehitamata kandja. Kaasaegsed moodulid on jagatud 3 kategooriasse.
- Rakett. Loomise prototüübiks olid sõjalised arendused.
- Shuttle - korduvkasutatavad konstruktsioonid vajaliku kauba kohaletoimetamiseks.
- Jaamad on suurimad kosmoselaevad. Tänapäeval pole avakosmoses mitte ainult venelased, vaid ka prantslased, hiinlased jt.
Buran – ajalukku läinud kosmoselaev
Esimene kosmoselaev, mis kosmosesse läks, oli Vostok. Seejärel alustas NSVL raketiteaduse föderatsioon kosmoselaevade Sojuz tootmist. Palju hiljem hakati tootma Clippersit ja Russi. Kõigile nendele mehitatud projektidele on föderatsioonil suured lootused.
1960. aastal tõestas kosmoselaev Vostok mehitatud kosmosereiside võimalikkust. 12. aprillil 1961 tiirles Vostok 1 ümber Maa. Kuid küsimus, kes lendas miskipärast laeval Vostok 1, tekitab raskusi. Võib-olla on tõsiasi, et me lihtsalt ei tea, et Gagarin tegi sellel laeval oma esimese lennu? Samal aastal läks esimest korda orbiidile kosmoselaev Vostok 2, millel oli korraga kaks kosmonauti, kellest üks läks kosmoses laevast kaugemale. See oli progress. Ja juba 1965. aastal suutis Voskhod 2 minna avakosmosesse. Filmiti laeva Voskhod 2 lugu.
Vostok 3 püstitas uue maailmarekordi aja kohta, mille laev veetis kosmoses. Sarja viimane laev oli Vostok 6.
Ameerika Apollo-seeria süstik avas uued horisondid. Apollo 11 maandus ju 1968. aastal esimesena Kuule. Tänapäeval on tuleviku kosmoselennukite arendamiseks mitu projekti, näiteks Hermes ja Columbus.
Salyut on Nõukogude Liidu orbitaalsete kosmosejaamade sari. Salyut 7 on kuulus selle poolest, et on vrakk.
Järgmine kosmoselaev, mille ajalugu pakub huvi, on Buran, muide, ma ei tea, kus see praegu on. 1988. aastal tegi ta oma esimese ja viimase lennu. Pärast korduvat demonteerimist ja transportimist läks Burani liikumistee kaotsi. Kosmoselaeva Buranv Sotši teadaolev viimane asukoht, selle kallal töötamine on koipalliga. Torm selle projekti ümber pole aga veel vaibunud ning mahajäetud Burani projekti edasine saatus pakub huvi paljudele. Ja Moskvas on VDNKh kosmoselaeva Burani mudeli sees loodud interaktiivne muuseumikompleks.
Gemini on Ameerika disainerite disainitud laevade sari. Nad asendasid Mercury projekti ja suutsid teha orbiidil spiraali.
Ameerika laevadest nimega Space Shuttle said omamoodi süstikud, mis sooritasid objektide vahel üle 100 lennu. Teine kosmosesüstik oli Challenger.
Järelevalvelaevana tunnustatud Nibiru planeedi ajalugu ei saa jätta huvi tundma. Nibiru on Maale juba kahel korral ohtlikul kaugusel lähenenud, kuid mõlemal korral suudeti kokkupõrget vältida.
Dragon on kosmoselaev, mis pidi 2018. aastal lendama planeedile Mars. 2014. aastal teatas föderatsioon, viidates spetsifikatsioonid ja Dragon laeva seisukord, lükkas stardi edasi. Mitte kaua aega tagasi leidis aset veel üks sündmus: Boeing tegi avalduse, et on alustanud ka Marsi kulguri väljatöötamist.
Ajaloo esimene universaalne korduvkasutatav kosmoselaev pidi olema aparaat nimega Zarya. Zarya on korduvkasutatava transpordilaeva esimene arendus, millele föderatsioonil olid väga suured lootused.
Tuumarajatiste kasutamise võimalust kosmoses peetakse läbimurdeks. Sel eesmärgil on alustatud tööd transpordi- ja energiamooduli kallal. Paralleelselt toimuvad arendused Prometheuse projektis - kompaktses tuumareaktor rakettide ja kosmoselaevade jaoks.
Hiina Shenzhou 11 startis 2016. aastal kahe astronaudiga, kes veedavad kosmoses 33 päeva.
Kosmoselaeva kiirus (km/h)
Minimaalseks kiiruseks, millega Maa ümber orbiidile pääseda, loetakse 8 km/s. Tänapäeval pole vaja arendada maailma kiireimat laeva, kuna oleme avakosmose alguses. Lõppude lõpuks on maksimaalne kõrgus, milleni me kosmoses jõuame, vaid 500 km. Kiireima liikumise rekord kosmoses püstitati 1969. aastal ja siiani pole seda ületatud. Kosmoselaeval Apollo 10 olid kolm Kuu ümber tiirlenud astronauti naasmas koju. Neid lennult toimetama pidanud kapsel suutis saavutada kiiruse 39,897 km/h. Võrdluseks vaatame, kui kiiresti kosmosejaam liigub. Selle maksimaalne kiirus on 27 600 km/h.
Mahajäetud kosmoselaevad
Tänaseks on lagunenud kosmoselaevade jaoks loodud Vaiksesse ookeani surnuaed, kus kümned mahajäetud kosmoselaevad võivad oma lõpliku pelgupaiga leida. Kosmoselaeva katastroofid
Kosmoses juhtuvad katastroofid, mis võtavad sageli elusid. Kummalisel kombel on kõige levinumad õnnetused, mis juhtuvad kokkupõrkest kosmoseprahiga. Kokkupõrke korral nihkub objekti orbiit ja põhjustab kokkupõrke ja kahjustusi, mille tagajärjeks on sageli plahvatus. Kuulsaim katastroof on Ameerika mehitatud kosmoselaeva Challenger surm.
Kosmoselaevade tuumajõud 2017
Täna töötavad teadlased tuumaelektrimootori loomise projektidega. Need arengud hõlmavad kosmose vallutamist fotoonmootorite abil. Venemaa teadlased kavatsevad lähiajal hakata katsetama termotuumamootorit.
Venemaa ja USA kosmoselaevad
Kiire huvi kosmose vastu tekkis NSV Liidu ja USA vahelise külma sõja ajal. Ameerika teadlased tunnistasid oma Vene kolleege väärilisteks rivaalidena. Nõukogude raketitehnika arenes edasi ja pärast riigi kokkuvarisemist sai selle järglaseks Venemaa. Loomulikult erinevad kosmoselaevad, millel Vene kosmonaudid lendavad, oluliselt esimestest laevadest. Pealegi on tänapäeval tänu Ameerika teadlaste edukale arengule kosmoselaevad muutunud korduvkasutatavaks.
Tuleviku kosmoselaevad
Tänapäeval pakuvad üha enam huvi projektid, mis võimaldavad inimkonnal kauem reisida. Kaasaegsed arengud valmistavad juba laevu ette tähtedevahelisteks ekspeditsioonideks.
Koht, kust kosmoselaevad välja saadetakse
Oma silmaga kosmoselaeva starti stardiplatsil näha on paljude unistus. See võib olla tingitud asjaolust, et esimene käivitamine ei anna alati soovitud tulemust. Kuid tänu Internetile näeme laeva õhkutõusmist. Arvestades asjaolu, et mehitatud kosmoselaeva starti jälgivad inimesed peaksid olema üsna kaugel, võime ette kujutada, et oleme stardiplatvormil.
Kosmoselaev: milline see sees on?
Tänapäeval saame tänu muuseumieksponaatidele oma silmaga näha selliste laevade ehitust nagu Sojuz. Muidugi olid esimesed laevad seestpoolt väga lihtsad. Moodsamate valikute interjöör on kujundatud rahustavates värvides. Iga kosmoselaeva struktuur hirmutab meid paratamatult paljude hoobade ja nuppudega. Ja see lisab uhkust neile, kes suutsid meenutada, kuidas laev töötab, ja pealegi õppisid seda juhtima.
Milliste kosmoselaevadega nad praegu lendavad?
Uued kosmoselaevad oma välimusega kinnitavad, et ulmest on saanud reaalsus. Tänapäeval ei üllata enam kedagi, et kosmoselaevade dokkimine on reaalsus. Ja vähesed mäletavad, et esimene selline dokkimine maailmas toimus 1967. aastal...
Korduvkasutatav kosmoseaparaat tähendab seadet, mille konstruktsioon võimaldab kogu laeva või selle põhiosi taaskasutada. Esimene kogemus selles piirkonnas oli kosmosesüstik. Seejärel anti sarnase seadme loomise ülesanne Nõukogude teadlastele, mille tulemusena ilmus Buran.
Mõlemas riigis kavandatakse ka teisi seadmeid. Hetkel on seda tüüpi projektide silmapaistvaim näide SpaceXi osaliselt taaskasutatav Falcon 9, millel on tagastatav esimene etapp.
Täna räägime sellest, miks sellised projektid välja töötati, kuidas nad end tõhususe osas näitasid ja millised väljavaated sellel astronautika valdkonnal on.
Kosmosesüstiku ajalugu algas 1967. aastal, enne esimest mehitatud lendu Apollo programmi raames. 30. oktoobril 1968 pöördus NASA Ameerika kosmoseettevõtete poole ettepanekuga töötada välja korduvkasutatav kosmosesüsteem, et vähendada iga orbiidile suunatud stardi ja iga orbiidile pandud kasuliku koorma kilogrammi maksumust.
Valitsusele pakuti välja mitu projekti, kuid igaüks neist läks maksma vähemalt viis miljardit USA dollarit, mistõttu Richard Nixon lükkas need tagasi. NASA plaanid olid äärmiselt ambitsioonikad: projekt hõlmas orbitaaljaama käitamist, kuhu ja kust süstikud pidevalt kasulikke koormaid transpordiksid. Süstikud pidid ka satelliite orbiidilt saatma ja sealt tagasi saatma, orbiidil olevaid satelliite hooldama ja parandama ning mehitatud missioone läbi viima.
Laeva lõplikud nõuded nägid välja järgmised:
- Kaubaruum 4,5x18,2 meetrit
- Horisontaalse manöövri võimalus üle 2000 km (lennuki manööver horisontaaltasandil)
- Kandevõime 30 tonni madalale Maa orbiidile, 18 tonni polaarorbiidile
Lahenduseks oli süstiku loomine, millesse tehtud investeering tasuks ära, viies satelliite ärilistel alustel orbiidile. Projekti õnnestumiseks oli oluline minimeerida iga kilogrammi lasti orbiidile viimise kulud. 1969. aastal rääkis projekti looja kulude vähendamisest 40-100 USA dollarini kilogrammi kohta, samas kui Saturn-V puhul oli see näitaja 2000 dollarit.
Kosmosesse startimiseks kasutasid süstikud kahte tahket raketivõimendit ja kolme oma jõumootorit. Tahked raketivõimendid eraldati 45 kilomeetri kõrgusel, seejärel pritsiti alla ookeani, parandati ja kasutati uuesti. Peamootorites kasutatakse vedelat vesinikku ja hapnikku välises kütusepaagis, mis visati ära 113 kilomeetri kõrgusel, misjärel see osaliselt atmosfääris põles.
Kosmosesüstiku esimene prototüüp oli Enterprise, mis sai nime Star Treki seeriast pärit laeva järgi. Laeva aerodünaamikat kontrolliti ja selle maandumisvõimet libisedes. Columbia läks esimesena kosmosesse 12. aprillil 1981. aastal. Tegelikult oli see ka katsestardist, kuigi pardal oli kahest astronaudist koosnev meeskond: komandör John Young ja piloot Robert Crippen. Siis läks kõik hästi. Kahjuks kukkus see konkreetne süstik 2003. aastal seitsme meeskonnaliikmega alla 28. stardi ajal. Challengeril oli sama saatus - see elas üle 9 stardi ja kukkus kümnendal. Hukkus 7 meeskonnaliiget.
Kuigi NASA kavandas 1985. aastal 24 starti aastas, tõusid need 30 kasutusaasta jooksul õhku ja naasid nad 135 korda. Kaks neist olid ebaõnnestunud. Startide arvu rekordiomanik oli Discovery süstik – see elas üle 39 starti. Atlantis pidas vastu 33 starti, Columbia - 28, Endeavor - 25 ja Challenger - 10.
Challenger, 1983
Rahvusvahelisse kosmosejaama ja Miri lasti toimetamiseks kasutati süstikuid Discovery, Atlantis ja Endeavour.
Kauba orbiidile toimetamise kulu osutus Kosmosesüstiku puhul astronautika ajaloo kõrgeimaks. Iga käivitamine maksis 500 miljonit kuni 1,3 miljardit dollarit, iga kilogramm - 13 kuni 17 tuhat dollarit. Võrdluseks – ühekordselt kasutatav kanderakett Sojuz on võimeline lasti kosmosesse saatma hinnaga kuni 25 tuhat dollarit kilogrammi kohta. Space Shuttle'i programm oli planeeritud isemajandavaks, kuid lõpuks sai sellest üks kahjumlikumaid.
Shuttle Atlantis on valmis ekspeditsiooniks STS-129, et toimetada rahvusvahelisse kosmosejaama varustust, materjale ja varuosi. november 2009
Space Shuttle programmi viimane lend toimus 2011. aastal. Sama aasta 21. juulil naasis Atlantis Maale. Atlantise lõplik maandumine tähistas ühe ajastu lõppu. Space Shuttle'i programmis kavandatu ja toimunu kohta loe lähemalt sellest artiklist.
NSV Liit otsustas, et Space Shuttle'i omadused võimaldavad orbiidilt varastada Nõukogude satelliite või tervet kosmosejaama: süstik suudab orbiidile saata 29,5 tonni lasti ja vabastada 14,5 tonni. Võttes arvesse 60 stardi plaane aastas, on see 1770 tonni aastas, kuigi sel ajal ei saatnud USA kosmosesse isegi 150 tonni aastas. Väljalaskmine pidi olema 820 tonni aastas, kuigi tavaliselt ei lastud orbiidilt välja midagi. Süstiku joonised ja fotod viitasid sellele, et Ameerika laev võib rünnata NSV Liitu tuumarelvadega mis tahes punktist Maa-lähedases kosmoses, olles väljaspool raadio nähtavust.
Võimaliku rünnaku eest kaitsmiseks paigaldati Saljuti ja Almazi jaamadesse moderniseeritud 23-mm NR-23 automaatkahur. Ja selleks, et oma Ameerika vendadega militariseeritud kosmoses sammu pidada, hakkas liit välja töötama korduvkasutatava kosmosesüsteemi Buran orbitaalset rakettlaeva.
Korduvkasutatava ruumisüsteemi väljatöötamine algas 1973. aasta aprillis. Ideel endal oli palju pooldajaid ja vastaseid. Kaitseministeeriumi Sõjalise Kosmose Instituudi juht mängis ette ja tegi korraga kaks teadet - programmi poolt ja vastu ning mõlemad teated sattusid NSVL kaitseministri D. F. Ustinovi lauale. Ta võttis ühendust programmi eest vastutava Valentin Glushkoga, kuid saatis tema asemel koosolekule oma Energomashi töötaja Valeri Burdakovi. Pärast vestlust kosmosesüstiku ja selle Nõukogude kolleegi sõjaliste võimete üle valmistas Ustinov ette otsuse, mis seadis korduvkasutatava kosmoselaeva väljatöötamise kõrgeimaks prioriteediks. Sel eesmärgil loodud MTÜ Molniya asus laeva looma.
Burani ülesanded vastavalt NSVL kaitseministeeriumi plaanile olid: tõrjuda potentsiaalse vaenlase meetmetele avakosmose sõjalistel eesmärkidel kasutamise laiendamiseks, probleemide lahendamine kaitse, rahvamajanduse ja teaduse huvides, sõjaliste rakendusuuringute ja eksperimentide läbiviimine, kasutades relvi tuntud ja uutel füüsikalistel põhimõtetel, samuti orbiidile saatmine, kosmoselaevade, astronautide ja lasti maale tagasitoomine ja teenindamine.
Erinevalt NASA-st, kes riskis meeskonnaga süstiku esimesel mehitatud lennul, tegi Buran oma esimese lennu automaatselt, kasutades IBM System/370-l põhinevat pardaarvutit. 15. novembril 1988 toimus start, kanderakett Energia saatis kosmoseaparaadi Baikonuri kosmodroomilt madala maa orbiidile. Laev tegi kaks tiiru ümber Maa ja maandus Yubileiny lennuväljal.
Maandumisel juhtus intsident, mis näitas, kui targaks automaatsüsteem osutus. 11 kilomeetri kõrgusel tegi laev järsu manöövri ja kirjeldas 180-kraadise pöördega silmust - see tähendab, et maandus, sisenedes maandumisriba teisest otsast. Selle otsuse tegi automaatika pärast tormituule andmete saamist, et võtta kõige soodsam trajektoor.
Automaatrežiim oli üks peamisi erinevusi süstikust. Lisaks maandusid süstikud mittetöötava mootoriga ega saanud mitu korda maanduda. Meeskonna päästmiseks andis Buran kahele esimesele piloodile katapuldi. Tegelikult kopeerisid NSV Liidu disainerid süstikute konfiguratsiooni, mida nad ei eitanud, kuid tegid mitmeid sõiduki juhtimise ja meeskonna ohutuse seisukohalt äärmiselt kasulikke uuendusi.
Kahjuks jäi Burani esimene lend viimaseks. 1990. aastal töö peatati ja 1993. aastal suleti täielikult.
Nagu mõnikord rahvusliku uhkuse objektidega juhtub, mädanes versioon 2.01 “Baikal”, mida nad kosmosesse saata taheti pikki aastaid Himki veehoidla muuli juures.
Ajalugu võiks puudutada 2011. aastal. Pealegi võiksid inimesed sellest loost isegi korpuse tükke ja soojust isoleerivat kattekihti maha rebida. Sel aastal transporditi laev Himkist Žukovskisse, et seda paari aasta pärast taastada ja MAKSis esitleda.
"Buran" seestpoolt
"Buran" kohaletoimetamine Himkist Žukovskisse
"Buran" MAKSis, 2011, kuu aega pärast restaureerimise algust
Vaatamata kosmosesüstiku programmi majanduslikule ebaotstarbekusele otsustas USA mitte loobuda korduvkasutatavate kosmoseaparaatide loomise projektidest. 1999. aastal alustas NASA koos Boeinguga drooni X-37 arendamist. On versioone, mille kohaselt seade on mõeldud tulevaste kosmosepüüdjate tehnoloogiate testimiseks, mis suudavad teisi seadmeid keelata. Ameerika Ühendriikide eksperdid kalduvad sellele arvamusele.
Seade tegi kolm lendu maksimaalse kestusega 674 päeva. Praegu on see neljas lend, stardikuupäev on 20. mai 2015.
Boeing X-37 orbitaallendava labori kandevõime on kuni 900 kilogrammi. Võrreldes kosmosesüstiku ja Buraniga, mis on võimelised õhkutõusmisel kandma kuni 30 tonni, on Boeing beebi. Kuid tal on ka erinevad eesmärgid. Minisüstikute teerajajaks oli Austria füüsik Eugen Senger, kui ta hakkas 1934. aastal välja töötama kaugmaa rakettpommitajat. Projekt suleti, seda meenutades 1944. aastal, II maailmasõja lõpupoole, kuid Saksamaa kaotusest päästmiseks sellise pommitaja abil oli juba hilja. 1957. aasta oktoobris jätkasid ameeriklased seda ideed, käivitades programmi X-20 Dyna-Soar.
Orbitaallennuk X-20 oli pärast suborbitaalsele trajektoorile sisenemist võimeline sukelduma atmosfääri 40–60 kilomeetri kõrgusele, et teha fotot või visata pommi, ja seejärel tiibade tõstmise abil kosmosesse naasta.
Projekt loobuti 1963. aastal tsiviilprogrammi Gemini ja sõjaväe MOL-i orbitaaljaama projekti kasuks.
Titan kanderaketid X-20 orbiidile saatmiseks
X-20 paigutus
NSV Liidus hakati 1969. aastal ehitama mehitamata orbitaalset rakettlennukit “BOR”. Esimene käivitamine viidi läbi ilma termokaitseta, mistõttu seade põles läbi. Teine rakettlennuk kukkus alla, kuna langevarjud ei avanenud pärast edukat pidurdamist atmosfääri. Järgmise viie stardi jooksul ei õnnestunud BOR orbiidile siseneda ainult ühel korral. Vaatamata seadmete kadumisele tõi iga uus käivitamine olulisi andmeid edasiseks arendamiseks. BOR-4 abil testiti 1980. aastatel tulevase Burani termokaitset.
Programmi Spiral raames, mille tarbeks BOR ehitati, plaaniti välja töötada 30 kilomeetri kõrgusele kuni 6 helikiirusega tõusev õhusõiduk, et orbitaalsõiduk orbiidile saata. Seda programmi osa ei toimunud. Kaitseministeerium nõudis Ameerika süstiku analoogi, mistõttu nad saatsid väed Burani.
BOR-4
BOR-4
Kui Nõukogude "Buran" kopeeriti osaliselt Ameerika "Space Shuttle'ist", siis "Dream Chaseri" puhul juhtus kõik täpselt vastupidi: mahajäetud "BOR" projekt, nimelt "BOR-4" rakettlennuk. versioon, sai SpaceDevi korduvkasutatava kosmoseaparaadi loomise aluseks. Pigem põhineb Space Chaser kopeeritud HL-20 orbitaaltasandil.
Töö Dream Runneriga algas 2004. aastal ja 2007. aastal leppis SpaceDev United Launch Alliance'iga kokku, et kasutab startimiseks Atlas 5 rakette. Esimesed edukad katsetused tuuletunnelis toimusid 2012. aastal. Esimene lennu prototüüp langes helikopterilt 3,8 kilomeetri kõrguselt alla 26. oktoobril 2013. aastal.
Laeva kaubaversioon suudab disainerite plaanide kohaselt toimetada rahvusvahelisse kosmosejaama kuni 5,5 tonni ja tagastada kuni 1,75 tonni.
Sakslased hakkasid korduvkasutatava süsteemi oma versiooni välja töötama 1985. aastal - projekti nimeks oli "Zenger". 1995. aastal, pärast mootori väljatöötamist, projekt suleti, kuna see oleks andnud Euroopa kanderaketiga Ariane 5 võrreldes vaid 10-30% kasu.
Lennuk HL-20
"Unistustepüüdja"
Ühekordse Sojuzi asendamiseks hakkas Venemaa 2000. aastal arendama mitmeotstarbelist kosmoselaeva Clipper. Süsteemist sai vahelüli tiivuliste süstikute ja Sojuzi ballistilise kapsli vahel. 2005. aastal esitleti Euroopa Kosmoseagentuuriga koostöö tegemiseks uut versiooni – tiivulist Clipperit.
Seade suudab orbiidile viia 6 inimest ja kuni 700 kilogrammi lasti, see tähendab, et see on nende parameetrite järgi kaks korda parem kui Sojuz. Hetkel puudub teave selle kohta, et projekt oleks pooleli. Uudistes räägitakse hoopis uuest taaskasutatavast laevast – Föderatsioonist.
Mitmeotstarbeline kosmoselaev "Clipper"
Mehitatud transpordilaev "Federation" peaks asendama mehitatud veoautod "Sojuz" ja "Progress". Seda plaanitakse muu hulgas kasutada lennuks Kuule. Esimene käivitamine on kavandatud 2019. aastal. Autonoomsel lennul suudab seade püsida kuni 40 päeva ja orbitaaljaamast dokkides kuni 1 aasta. Hetkel on lõppenud eel- ja tehniliste projektide väljatöötamine ning väljatöötamisel on töödokumentatsioon esimese etapi laeva loomiseks.
Süsteem koosneb kahest põhimoodulist: taassisenevast sõidukist ja jõuseadmest. Töös kasutatakse ideid, mida varem kasutati Clipperi jaoks. Laev suudab viia orbiidile kuni 6 inimest ja Kuule kuni 4 inimest.
Seadme "Föderatsioon" parameetrid
Meedias on hetkel üks silmapaistvamaid taaskasutatavaid projekte SpaceX-i arendus - transpordilaev Dragon V2 ja kanderakett Falcon 9.
Falcon 9 on osaliselt uuesti sisenev sõiduk. Kanderakett koosneb kahest etapist, millest esimesel on süsteem tagasipöördumiseks ja maandumisalusele vertikaalseks maandumiseks. Viimane start ei olnud edukas – 1. septembril 2016 juhtus õnnetus.
Korduvkasutatavat Dragon V2 mehitatud kosmoseaparaati valmistatakse nüüd ette astronautide ohutustestideks. 2017. aastal kavatsevad nad läbi viia seadme mehitamata käivitamise Falcon 9 raketi peal.
Korduvkasutatav mehitatud kosmoselaev Dragon V2
Valmistades ette ekspeditsiooni Marsile lendu, töötasid USA välja korduvkasutatava Orioni kosmoseaparaadi. Laeva kokkupanek valmis 2014. aastal. Seadme esimene mehitamata lend toimus 5. detsembril 2014 ja oli edukas. Nüüd valmistub NASA edasisteks startideks, sealhulgas meeskonnaga.
Lennundus hõlmab reeglina lennukite korduvkasutatavat kasutamist. Tulevikus peavad kosmoseaparaadid omama sama omadust, kuid selle saavutamiseks tuleb lahendada mitmeid probleeme, sealhulgas majanduslikke. Iga korduvkasutatava laeva vettelaskmine peaks olema odavam kui ühekordse laeva ehitamine. On vaja kasutada materjale ja tehnoloogiaid, mis võimaldavad seadmeid pärast minimaalset remonti taaskäivitada ja ideaalis ilma remondita. Võib-olla on kosmoselaevadel tulevikus nii raketi kui ka lennuki omadused.
Lugu
Aegade ajal külm sõda kosmos oli üks Nõukogude Liidu ja USA vahelise võitluse areenidest. Suurriikide geopoliitiline vastasseis oli neil aastatel kosmosetööstuse arengu peamine stiimul. Kosmoseuuringute programmide rakendamine võeti vastu suur summa ressursse. Eelkõige Apollo projekti elluviimiseks peamine eesmärk mis oli inimese maandumine Kuu pinnale, kulutas USA valitsus umbes kakskümmend viis miljardit dollarit. Eelmise sajandi 70ndate jaoks oli see summa lihtsalt hiiglaslik. NSV Liidu kuuprogramm, millel ei olnud kunagi määratud teoks saada, läks Nõukogude Liidu eelarvele maksma 2,5 miljardit rubla. Kodumaise korduvkasutatava kosmoselaeva Buran väljatöötamine läks maksma kuusteist miljardit rubla. Samal ajal määras saatus Buranile ainult ühe kosmoselennu.
Selle Ameerika kolleegil vedas palju rohkem. Kosmosesüstik sooritas sada kolmkümmend viis starti. Kuid Ameerika süstik ei kestnud igavesti. Riikliku programmi “Kosmosetranspordisüsteem” raames loodud laev sooritas viimase kosmosestardi 8. juulil 2011, mis lõppes sama aasta 21. juuli varahommikul. Programmi elluviimise ajal valmistasid ameeriklased kuus süstikut, millest üks oli prototüüp, mis kunagi kosmoselende ei sooritanud. Kaks laeva olid täiesti katastroofilised.
Apollo 11 õhkutõus
Majandusliku otstarbekuse seisukohalt ei saa Space Shuttle'i programmi vaevalt edukaks nimetada. Ühekordsed kosmoselaevad osutusid palju ökonoomsemaks kui nende näiliselt tehnoloogiliselt arenenumad korduvkasutatavad kolleegid. Ja lendude ohutus süstikutel oli küsitav. Nende operatsiooni ajal sai kahe katastroofi tagajärjel ohvriks neliteist astronauti. Kuid legendaarse laeva kosmosereiside ebaselgete tulemuste põhjus ei seisne mitte selle tehnilises ebatäiuslikkuses, vaid korduvkasutatavate kosmoselaevade kontseptsiooni keerukuses.
Selle tulemusel sai eelmise sajandi 60ndatel välja töötatud Venemaa ühekordselt kasutatav kosmoseaparaat Sojuz ainsaks kosmoselaevatüübiks, mis praegu sooritab mehitatud lende Rahvusvahelisse Kosmosejaama (ISS). Tuleb kohe märkida, et see ei näita sugugi nende paremust kosmosesüstiku ees. Kosmoselaevadel Sojuz, aga ka nende baasil loodud mehitamata kosmoseveokitel Progress on mitmeid kontseptuaalseid puudujääke. Nende kandevõime on väga piiratud. Ja selliste seadmete kasutamine viib orbiidi prahi kogunemiseni pärast nende kasutamist. Kosmoselennud Sojuz-tüüpi kosmoselaevadel saavad peagi ajaloo osaks. Samas pole tänapäeval reaalseid alternatiive. Korduvkasutatavate laevade kontseptsioonile omane tohutu potentsiaal jääb sageli isegi meie ajal tehniliselt teostamatuks.
Nõukogude korduvkasutatava orbitaallennuki OS-120 Buran esimene projekt, mille pakkus välja NPO Energia 1975. aastal ja mis oli Ameerika kosmosesüstiku analoog.
USA uued kosmoselaevad
2011. aasta juulis ütles Ameerika president Barack Obama: lend Marsile on Ameerika astronautide uus ja, niipalju kui arvata võib, peaeesmärk järgmistel aastakümnetel. Üks NASA poolt Kuu uurimise ja Marsile lennu raames läbiviidud programmidest oli laiaulatuslik kosmoseprogramm “Constellation”.
See põhineb uue mehitatud kosmoselaeva "Orion", kanderakettide "Ares-1" ja "Ares-5" ning ka kuumooduli "Altair" loomisel. Vaatamata sellele, et 2010. aastal otsustas USA valitsus Constellationi programmi kärpida, suutis NASA jätkata Orioni arendamist. Laeva esimene mehitamata katselend on planeeritud 2014. aastasse. Eeldatakse, et lennu ajal liigub seade Maast kuus tuhat kilomeetrit. See on umbes viisteist korda kaugemal kui ISS. Pärast katselendu suundub laev Maa poole. Uus seade suudab atmosfääri siseneda kiirusega 32 tuhat km/h. Selle näitaja järgi on Orion legendaarsest Apollost poolteist tuhat kilomeetrit parem. Orioni esimese mehitamata eksperimentaallennu eesmärk on seda demonstreerida potentsiaalseid võimalusi. Laeva testimine peaks olema oluline samm selle mehitatud vettelaskmise suunas, mis on kavandatud 2021. aastaks.
NASA plaanide kohaselt on Orioni kanderaketid Delta 4 ja Atlas 5. Arese arendamisest otsustati loobuda. Lisaks kavandavad ameeriklased süvakosmose uurimiseks uut ülirasket kanderaketti SLS.
Orion on osaliselt korduvkasutatav kosmoselaev ja on kontseptuaalselt lähemal kosmoselaevale Sojuz kui kosmosesüstikule. Enamik paljutõotavaid kosmoseaparaate on osaliselt korduvkasutatavad. See kontseptsioon eeldab, et pärast Maa pinnale maandumist saab laeva elamiskõlblikku kapslit taaskasutada avakosmosesse saatmiseks. See võimaldab kombineerida korduvkasutatavate kosmoselaevade funktsionaalset praktilisust Sojuzi või Apollo-tüüpi kosmoselaevade käitamise kuluefektiivsusega. See otsus on üleminekuetapp. Tõenäoliselt muutuvad kauges tulevikus kõik kosmoseaparaadid taaskasutatavaks. Nii et Ameerika kosmosesüstik ja Nõukogude Buran olid teatud mõttes oma ajast ees.
Orion on mitmeotstarbeline kapsel osaliselt korduvkasutatav USA mehitatud kosmoselaev, mis on välja töötatud alates 2000. aastate keskpaigast programmi Constellation osana.
Tundub, et sõnad “praktilisus” ja “ettenägelikkus” iseloomustavad ameeriklasi kõige paremini. USA valitsus otsustas mitte panna kõiki oma kosmoseambitsioone ühe Orioni õlgadele. Praegu töötavad NASA tellimusel mitmed eraettevõtted välja oma kosmoselaevad, mis on mõeldud tänapäeval kasutatavate seadmete asendamiseks. Boeing arendab oma Commercial Crew Development (CCDev) programmi raames CST-100, osaliselt korduvkasutatavat meeskonnaga kosmoselaeva. Seade on loodud lühikeste reiside tegemiseks madalal maakera orbiidil. Selle põhiülesanne on meeskonna ja lasti toimetamine ISS-ile.
Laeva meeskond võib olla kuni seitse inimest. Samal ajal pöörati CST-100 projekteerimisel erilist tähelepanu astronautide mugavusele. Seadme elamispind on palju suurem kui eelmise põlvkonna laevadel. Tõenäoliselt käivitatakse see kanderakettidega Atlas, Delta või Falcon. Samal ajal on Atlas-5 kõige sobivam variant. Laev maandub langevarju ja turvapatjade abil. Boeingu plaanide kohaselt läbib CST-100 2015. aastal mitmeid teststarte. Esimesed kaks lendu on mehitamata. Nende põhiülesanne on sõiduki orbiidile saatmine ja turvasüsteemide testimine. Kolmanda lennu ajal on plaanis mehitatud dokkimine ISS-iga. Kui katsed on edukad, saab CST-100 üsna pea asendada Venemaa kosmoseaparaadid Sojuz ja Progress, millel on monopol mehitatud lendudel rahvusvahelisse kosmosejaama.
CST-100 – mehitatud transpordiaparaat
Teine eralaev, mis tarnib lasti ja meeskonna ISS-ile, on seade, mille on välja töötanud Sierra Nevada Corporationi SpaceX. Osaliselt korduvkasutatav monoplokk Dragon sõiduk töötati välja NASA Commercial Orbital Transportation Services (COTS) programmi raames. Sellest on plaanis ehitada kolm modifikatsiooni: mehitatud, lasti- ja autonoomne. Mehitatud kosmoselaeva meeskond, nagu ka CST-100 puhul, võib olla seitse inimest. Lasti modifikatsioonis hakkab laev vedama neli inimest ning kaks ja pool tonni lasti.
Ja tulevikus tahavad nad kasutada Dragonit lendudeks Punasele Planeedile. Miks nad töötavad välja laeva eriversiooni - "Red Dragon". Ameerika kosmosejuhtkonna plaanide kohaselt toimub 2018. aastal seadme mehitamata lend Marsile ning USA kosmoseaparaadi esimene mehitatud katselend peaks toimuma mõne aasta pärast.
Üks "Draakoni" omadusi on selle korduvkasutatavus. Pärast lendu langetatakse osa energiasüsteeme ja kütusepaake koos laeva elamiskõlbliku kapsliga Maale ning neid saab taaskasutada kosmoselendudeks. See disainivõime eristab uut laeva kõige lootustandvamatest kujundustest. Lähitulevikus täiendavad "Draakon" ja CST-100 üksteist ja toimivad "turvavõrguna". Kui üht tüüpi laev ei saa mingil põhjusel talle määratud ülesandeid täita, võtab osa selle tööst üle teine.
Dragon SpaceX on SpaceX-i eratranspordi kosmoselaev (SC), mis on välja töötatud NASA tellimusel Commercial Orbital Transportation (COTS) programmi osana ja mis on loodud kandma kasulikku lasti ja tulevikus inimesi ISS-ile.
Dragon lasti esimest korda orbiidile 2010. aastal. Mehitamata katselend lõppes edukalt ning paar aastat hiljem, nimelt 25. mail 2012, dokkis seade ISS-iga. Sel ajal ei olnud laeval automaatset dokkimissüsteemi ja selle rakendamiseks oli vaja kasutada kosmosejaama manipulaatorit.
Seda lendu peeti erakosmoselaeva esimeseks dokkimiseks Rahvusvahelisse Kosmosejaama. Teeme kohe reservatsiooni: Dragonit ja mitmeid teisi eraettevõtete välja töötatud kosmoseaparaate saab vaevalt nimetada privaatseks selle sõna täies tähenduses. Näiteks NASA eraldas Dragoni arendamiseks 1,5 miljardit dollarit. NASA rahalist toetust saavad ka teised eraprojektid. Seetõttu ei räägi me niivõrd kosmose kommertsialiseerimisest, kuivõrd uuest kosmosetööstuse arendamise strateegiast, mis põhineb riigi ja erakapitali koostööl. Kunagised salajased kosmosetehnoloogiad, mis varem olid kättesaadavad vaid riigile, on nüüd mitmete astronautika valdkonnaga tegelevate eraettevõtete omand. See asjaolu on iseenesest võimas stiimul eraettevõtete tehnoloogilise võimekuse kasvule. Lisaks võimaldas selline lähenemine korraldada privaatsfääris suur hulk kosmosetööstuse spetsialistid, kelle riik varem Space Shuttle'i programmi sulgemise tõttu vallandas.
Eraettevõtete kosmoselaevade arendamise programmi osas on võib-olla kõige huvitavam ettevõtte SpaceDev projekt nimega "Dream Chaser". Selle väljatöötamisel osalesid ka 12 ettevõtte partnerit, kolm Ameerika ülikooli ja seitse NASA keskust.
Korduvkasutatava mehitatud kosmoselaeva Dream Chaseri kontseptsioon, mille töötas välja Ameerika ettevõte SpaceDev, Sierra Nevada Corporationi üksus
See laev erineb oluliselt kõigist teistest paljulubavatest kosmosearendustest. Korduvkasutatav Dream Chaser näeb välja nagu miniatuurne kosmosesüstik ja on võimeline maanduma nagu tavaline lennuk. Sellegipoolest on laeva põhiülesanded sarnased Dragoni ja CST-100 omadega. Seade toimetab lasti ja meeskonna (kuni samad seitse inimest) madalale Maa orbiidile, kus see starditakse kanderaketi Atlas-5 abil. Sel aastal peaks laev sooritama oma esimese mehitamata lennu ning 2015. aastaks on plaanis ette valmistada selle mehitatud versioon. Veel üks oluline detail. Dream Chaseri projekt luuakse 1990. aastate Ameerika arenduse – orbitaallennuki HL-20 – põhjal. Viimase projektist sai Nõukogude orbitaalsüsteemi "Spiraal" analoog. Kõik kolm seadet on sarnase välimusega ja oletatavad funktsionaalsust. See tõstatab täiesti loogilise küsimuse. Kas Nõukogude Liit oleks pidanud poolvalmis Spiral kosmoselennundussüsteemi lammutama?
Mis meil on?
2000. aastal alustas RSC Energia mitmeotstarbelise kosmosekompleksi Clipper projekteerimist. Seda korduvkasutatavat, mõneti väiksemat süstikut meenutavat kosmoseaparaati pidi kasutama väga erinevate probleemide lahendamiseks: lasti kohaletoimetamine, kosmosejaama meeskonna evakueerimine, kosmoseturism, lennud teistele planeetidele. Projektiga olid teatud lootused. Nagu ikka, olid head kavatsused kaetud rahapuuduse vaskvaagnaga. 2006. aastal projekt suleti. Samal ajal peaks Clipperi projekti raames välja töötatud tehnoloogiaid kasutama ka PPTS-i (Advanced Manned Transport System) projekteerimisel, mida tuntakse ka projektina Rus.
Clipperi tiivuline versioon orbitaallennul. Veebihalduri joonis Clipper 3D mudeli põhjal
© Vadim Lukaševitš
Venemaa ekspertide hinnangul on PPTS (see on muidugi veel vaid projekti “töönimi”), mis on määratud saama uue põlvkonna koduseks kosmosesüsteemiks, mis suudab asendada kiiresti vananevad Sojuzi ja Progressi. . Nagu Clipperi puhul, arendab kosmoselaeva RSC Energia. Kompleksi põhimodifikatsiooniks saab “Järgmise põlvkonna mehitatud transpordilaev” (PTK NK). Selle peamine ülesanne on jällegi lasti ja meeskonna tarnimine ISS-ile. Pikemas perspektiivis - Kuule lendamiseks ja pikaajaliste uurimismissioonide läbiviimiseks võimeliste modifikatsioonide väljatöötamine. Laev ise tõotab olla osaliselt taaskasutatav. Elavat kapslit saab pärast maandumist uuesti kasutada. Mootoriruum - nr. Laeva kurioosne omadus on võimalus maanduda ilma langevarju kasutamata. Pidurdamiseks ja pehmeks maandumiseks Maa pinnale hakatakse kasutama reaktiivsüsteemi.
Erinevalt Kasahstanis Baikonuri kosmodroomilt õhkutõusvatest kosmoselaevadest Sojuz starditakse uus kosmoselaev uuelt Vostotšnõi kosmodroomilt, mida ehitatakse Amuuri piirkonda. Meeskonda saab kuus inimest. Mehitatud sõiduk on võimeline kandma ka viiesajakilost koormat. Mehitamata versioonis suudab laev madalal Maa orbiidil toimetada muljetavaldavamaid “maiustooteid”, mis kaaluvad kaks tonni.
Üks PPTS-projekti põhiprobleeme on vajalike omadustega kanderakettide puudumine. Tänaseks on kosmoselaeva peamised tehnilised aspektid läbi töötatud, kuid kanderaketi puudumine seab selle arendajad väga keerulisse olukorda. Eeldatakse, et uus kanderakett on tehnoloogiliselt lähedane 1990. aastatel välja töötatud Angarale.
PTS-i mudel näitusel MAKS-2009
©sdelanounas.ru
Kummalisel kombel on veel üks tõsine probleem PTS-i (loe: Vene tegelikkuse) kavandamise eesmärk. Vaevalt saab Venemaa endale lubada Kuu ja Marsi uurimise programmide elluviimist, mis on mastaapselt sarnased USA programmidega. Isegi kui kosmosekompleksi arendamine õnnestub, on tõenäoliselt selle ainsaks reaalseks ülesandeks lasti ja meeskonna tarnimine ISS-ile. Kuid PPTS-i lennukatsete algus lükati edasi 2018. aastasse. Selleks ajaks on paljutõotavad Ameerika kosmoseaparaadid juba suure tõenäosusega võimelised täitma neid funktsioone, mida praegu täidavad Venemaa kosmoseaparaadid Sojuz ja Progress.
Ebamäärased väljavaated
Kaasaegne maailm on ilma kosmoselendude romantikast – see on fakt. Loomulikult ei räägi me satelliitide startidest ja kosmoseturismist. Nende astronautika valdkondade pärast pole vaja muretseda. Lennud rahvusvahelisse kosmosejaama on kosmosetööstuse jaoks väga olulised, kuid ISS-i orbiidil viibimine on piiratud. Jaam on plaanis likvideerida 2020. aastal. Kaasaegne mehitatud kosmoselaev on ennekõike konkreetse programmi lahutamatu osa. Pole mõtet uut laeva arendada, kui omamata ettekujutust selle käitamise ülesannetest. USA uusi kosmoselaevu kavandatakse mitte ainult kauba ja meeskondade toimetamiseks ISS-ile, vaid ka lendudeks Marsile ja Kuule. Need ülesanded on aga igapäevastest maistest muredest nii kaugel, et vaevalt on lähiaastatel oodata olulisi läbimurdeid astronautika vallas.
Mehitatud kosmoselaev on inimlennuks mõeldud kosmoseaparaat, millel on kõik vajalikud vahendid tööks orbiidile viimisel (kanderaketi abil), missioonide sooritamisel kosmoses ja meeskonna Maale tagastamisel. Mehitatud kosmoselaeva (SC) kohustuslikud omadused on meeskonna olemasolu pardal ja võime lennata suletud tsüklis: Maa – kosmos – Maa.
Lennuülesanded ja kasutusvaldkonnad
Esimesed kosmoselaevad – Nõukogude Vostok ja Ameerika Mercury – olid ette nähtud esimesteks inimlendudeks kosmosesse ning nende konstruktsioon ja kasutatud süsteemid olid suhteliselt lihtsad.
Kosmoselaevade Voskhod ja Gemini arendamine võimaldas läbi viia mitmeid tehnilisi katseid ning kosmoselaevade Sojuz ja Apollo loomine ja käitamine, sealhulgas nende ühine lend, tähistas mehitatud kosmoselaevade kasutamise algust pikkadel transpordilendudel. -tähtajalised orbitaaljaamad ja kauglendudel kosmoselendudel , päästeoperatsioonidel kosmoses jne. Seega tõusis esiplaanile kosmoselendude praktiline orientatsioon ning antud juhul lahendatud probleemid said mehitatud kosmoseaparaadi arendamisel määravaks teguriks .
Kosmosetehnoloogia on suhteliselt noor ja kiiresti arenev tööstusharu ning kosmoseuuringute põhiülesanded on lapsekingades. See raskendab mehitatud kosmoselaevade selget klassifitseerimist, kuid üheks klassifitseerimise märgiks võib pidada juba väljakujunenud või tulevikuks ennustatud kosmoselaevade peamisi kasutussuundi: üksikute laevade lende; eksperimentaalsed orbitaallennud; mehitatud kosmoselaevade transpordilennud; CC kauglennud; kosmosepäästelaevade lennud; mehitatud kosmoselaevade lennud orbiidil parandamiseks või kokkupanekuks.
Ühe laeva lennud(autonoomsed lennud) orbiitidel tehissatelliit Maa hakkas kosmost uurima. Kosmoselaevad Vostok ja Mercury olid spetsiaalselt sellisteks lendudeks loodud. Praegu kasutatakse autonoomsete lendude jaoks kosmoseaparaate, mis on loodud muudel eesmärkidel ja kohandatud konkreetse lennuülesande täitmiseks. Nii viidi modifitseeritud kosmoselaeva Sojuz-13 lennu ajal (1973) läbi mitmeid uuringuid, sealhulgas astrofüüsikalisi, ning kosmoselaeva Sojuz-22 lennu ajal (1976) tehti NSV Liidu territooriumi pildistamine. rahvamajanduse huvides.
Eksperimentaalsed orbitaallennud mille eesmärk on teha tehnilisi katseid. Näiteks kosmoselaevad Voskhod ja Gemini katsetasid inimeste avakosmosesse sisenemise viise (1965) ning kosmoselaev Gemini-8 koos raketilavaga kohtumis- ja dokkimismeetodeid (1966). Suure tähtsusega oli kosmoselaevade Sojuz-4 ja Sojuz-5 lend (1969), mille käigus viidi läbi nende dokkimine ja kahe kosmonaudi üleminek laevalt laevale läbi avakosmose.
Transpordilennud mehitatud kosmoselaevad pikaajalistesse jaamadesse on ette nähtud meeskonna ja meeskonna kohaletoimetamiseks jaamade pardale. selle tagasipöördumine Maale, samuti väikese lasti transportimine. Sellised olid kosmoselaeva Sojuz lennud Saljuti jaamadesse ja Apollo kosmoselaeva transpordiversioon Skylabi jaama.
Pikad lennud Kosmoselaevad viidi läbi Ameerika Apollo programmi raames, mille käigus maandus Kuule esimene mehitatud kosmoselaev (20. juulil 1969). Nõukogude Liidus töötati välja kosmoselaevade jaam Zond, mis esimest korda pärast ümber Kuu lendamist sisenes Maa atmosfääri teise põgenemiskiirusega, esmalt mööda ballistlikku trajektoori koos maandumisega. India ookean(“Zond-5”, september 1968) ja seejärel mööda kontrollitud laskumistrajektoori koos maandumisega NSV Liidu territooriumile (“Zond-6”, november 1968). Seda katselaeva võiks varustada ka mehitatud laevana.
Kosmose päästelaevad mõeldud mehitatud kosmoselaevade ja merehätta sattunud jaamade meeskondade päästmiseks ning kujutavad endast uut võimalikku kasutussuunda. Programmi Sojuz - Apollo eesmärkide hulka kuulus eksperimentaalsete katsete arendamine ja katsetamine lennu ajal ühilduvad tööriistad kohtumine ja dokkimine, mis on vajalik mitte ainult ühislendudeks, vaid ka päästeoperatsioonideks.
Mehitatud kosmoselaevade lennud remondiks või kokkupanekuks orbiidil - tulevaste programmide kohustuslik komponent. Loomine suured struktuurid orbiidil (näiteks elektrijaamad või antennid) võivad vajada inimeste otsest osalemist montaaži- või remonditöödel.
Mehitatud kosmoselaeva omadused
Inimese välimus pardal muudab oluliselt kosmoselaeva välimust, selle omadusi ning lähenemist projekteerimisele ja arendusele. Selle põhjuseks pole mitte ainult vajadus anda inimesele kõik eluks vajalik kosmoselennu ebatavalistes tingimustes, vaid ka võimalus organiseerida. käsitsi juhtimine kosmoselaeva (SC) lendu ja selle süsteemide tööd. Lennueesmärkide seadmisel ja elluviimisel on erinevad põhimõtted, kuna on vaja arvestada meeskonna tegevuse ja nende ohutuse erinevate aspektidega. Mehitatud kosmoselaevade omadused määravad eelkõige järgmised peamised tegurid: tagasipöördumine Maale; meeskonna elutingimused ja tegevused; lennuohutus.
Maale tagasi on kohustuslik operatsioon iga mehitatud kosmoselaeva kohta. Orbitaallennu sooritamisel pidurdatakse kosmoselaev nendel eesmärkidel, et lülituda laskumistrajektoorile. Kauglendude puhul on vaja korrigeerida tagasipöördumise trajektoori. See eeldab, et kosmoseaparaadil on liikumistrajektoori muutmiseks elektrijaam ja mitmed muud süsteemid (näiteks orientatsiooni- ja liikumisjuhtimissüsteemid, selle täitevorganite süsteemid, toitesüsteemid).
Maale naasmiseks peavad mehitatud kosmoselaeval olema kaitsevahendid aerodünaamilise kuumenemise ja maandumisvahendite eest. Tavaliselt toimub meeskonna laskumine ja maandumine spetsiaalses sektsioonis - maandur(SA). Selle arendamisel peab olema tagatud selle liikumise stabiilsus, piisav maandumistäpsus ja meeskonna ülekoormuste taluvus (vt punkt 3.5).
Meeskonna elamistingimused kosmoselennul saab tagada ainult suletud kesta sees, mille jaoks igal mehitatud kosmoselaeval on suletud kamber, kus on hingamiseks sobiv ja pidevalt uuenev atmosfäär. Parim rõhk ja gaasi koostis on need, mis on inimestele loomulikud ja vastavad Maal merepinna tasemel olevatele. Selliseid tingimusi hoitakse kosmoselaevadel Sojuz ja Sojuz T ning Salyuti jaamas; Apollo kosmoselaevas võetakse kasutusele puhtalt hapnikuga alandatud rõhuga atmosfäär.
Eluruumi maht ja mõõtmed peaksid võimaldama inimesel teha tavalisi liigutusi (näiteks sirguda täispikkuseni) ning vastama ülesannetele ja lennu kestvusele. Esimeste kosmoselaevade Vostok, Mercury, Voskhod ja Gemini kajutid olid kitsaste nõuete tõttu massi vähendamiseks kitsad, kosmoselaevade Sojuz ja Apollo kajuteid suurendati oluliselt. Eluruum peab olema toetatud normaalsetes tingimustes temperatuuri järgi, mis toob kaasa vajaduse välja töötada soojusjuhtimissüsteemid.
Inimese elu on seotud toitumise, loomulike vajaduste, isikliku hügieeni ja unega. See määrab eelnevalt piisava toidu- ja veevarude, sanitaar- ja hügieenivarude olemasolu pardal, erinevaid esemeid WC ja hügieen, samuti sellega seotud tarvikud ja magamisvarustus. Pealegi peab see kõik olema mõeldud kasutamiseks kitsastes ruumides ja kaaluta olekus.
Lennu ajal allutatakse meeskonnale erinevaid mõjutusi, mis varieerub vastavalt lennuetappidele. Üks peamisi ülesandeid mehitatud kosmoselaeva projekteerimisel on kaitsta meeskonda nende mõjude eest ja vähendada nende taset, st tagada kosmoselennutingimuste taluvus.
Meeskonna tegevused, mis on seotud kosmoselaeva lennu juhtimise ja teostamisega käsitsi toimingud, mõjutab oluliselt disaini ja kvaliteedikontrolli süsteeme. Lennujuhtimine eeldab ratsionaalselt organiseeritud tööjaamade olemasolu, mis võimaldavad jälgida välist olukorda, saada teavet kosmoseaparaadi süsteemide töö kohta, pidada raadiosidet Maa ja teiste mehitatud kosmoselaevadega, kasutada pardadokumentatsiooni, valida töörežiimid. kosmoselaevade süsteeme, neid sisse ja välja lülitada, orbiidil orienteeruda ja manööverdada, kohtuda ja dokkida ning, kui pardal on arvuteid, juhtida nende tööd. Traditsiooniliselt töökoht koosneb toolist, puldist ja juhtnuppudest, akendest ja optilistest vaatlusseadmetest.
Lennu ajal töötab meeskond paljude kabiinis asuvate pardaseadmete elementidega (mõned päästesüsteemi üksused, meeskonna seadmed, manuaalsed mehhanismid, teadusseadmed jne).
Transpordilendudel (näiteks kosmoselaeva Sojuz lend Saljuti jaama) koos meeskonna üleminekuga on vaja dokkimisüksuseid, millel on kosmoselaeva ja jaama vaheline jäik ühendus ning sellest tuleneva üleminekutunneli tihendamine, luuk dokkimisseadmes ja liigendi tiheduse jälgimise süsteem. Samad omadused on omased ka Apollo kosmoselaevale, mis näeb ette ülemineku orbitaalsõidukilt ekspeditsioonimoodulile ja tagasi. Sojuz-Apollo eksperimentaalprogrammis töötas Ameerika pool välja spetsiaalse dokkimismooduli meeskondade üleviimiseks kosmoselaevade sees kokkusobimatus atmosfääris.
Kui inimesel on plaanis minna kosmosesse, peavad laeval olema vastava teenindussüsteemiga skafandrid ning laeval endal õhulukukamber (kosmoselaev Voskhod). Õhulukuna saab kasutada üht laeva või jaama sektsiooni (kosmoseaparaat Sojuz, Saljuti jaam); Väljapääsu saab teha ka otse kabiinist (kosmoselaev Gemini); sel juhul peab olema atmosfääri vabastamise ja taastamise süsteem ning ruumis avatav luuk.
Lennuohutus on mehitatud kosmoselaeva loomisel ja selle kõrge töökindluse tagamisel ülioluline. Iga kosmoselaeva puhul määratakse arenduse alguses kindlaks ja seejärel kinnitatakse ülesande eduka sooritamise tõenäosus ehk lennuprogrammi usaldusväärsus ning mehitatud kosmoselaeva puhul lisaks sellele ka ülesande ohutuse tagamise tõenäosus. meeskonda või lennuohutuse taset. Mõlemad kriteeriumid on määratud teatud kontrollväärtustega ja tavaliselt seatakse need - esimene - tasemele 95–98%, teine - 99% ja kõrgemale. Need väärtused, väljendamata tegeliku riski astet, on arvutuslik hinnang kosmoselaevade arendamise, nende eksperimentaalse katsetamise ja käitamise käigus läbi viidud meetmete kogumi efektiivsusele lennuprogrammi eduka rakendamise ja maksimaalse inimelule ohtlike juhtumite ja tingimuste mõju kõrvaldamine.
Ohutusnõuded mõjutavad laeva välimust, selle süsteemide omadusi, raketi- ja kosmosesüsteemi tervikuna ning lennumustrit. Lisaks süsteemide töökindluse tagamisele viiakse läbi nende funktsionaalne koondamine, automaatseid töörežiime täiendatakse käsitsi töötavatega ja erilised vahendid meeskonna päästmiseks õnnetusjuhtumite korral paigaldatakse dubleeritud instrumendid, mehhanismid jne. Seega on kosmoselaeva Sojuz omadused võrreldes mehitamata kosmoselaevadega langevarjusüsteemi liiasus, manuaalse orientatsiooni režiimid, päästevahendite komplekt eluruumide rõhu alandamise juhtum jne.
Mehitatud kosmoselaeva loomisel pööratakse suurt tähelepanu eriolukordade (rikked, kõrvalekalded etteantud režiimidest või õnnetused) ja nendest ülesaamise viiside analüüsile. Arendusprotsessi käigus võimaldab selline analüüs põhjendada otsuste valikut koondamise ja vajalike täiendavate energiavarude (kütus, elekter) osas ning lennuettevalmistuse käigus tegevusplaanide väljatöötamist eriolukordades (vt ptk 11).
Kosmoselaev ja raketi-kosmosekompleks
Mehitatud kosmoselaev mõjutab oluliselt kogu raketi- ja kosmosekompleksi (RSC), põhjustades selle struktuurielementides teatud muutusi võrreldes mehitamata kosmoselaevadega. Nimetatud muudatused on seotud mehitatud lennule omaste süsteemide paigaldamisega, meeskonna hooldustööde vajadusega, suurenenud nõuetega operatiivjuhtimisele ja lennu planeerimisele ning meeskonna tegevuse ja ohutuse tagamisega lennu kõikidel etappidel.
Käivitage sõiduk Mehitatud kosmoselaev on varustatud spetsiaalsete elementidega, mis võimaldavad tuvastada tõrkeid ja kõrvalekaldeid tavalistest töötingimustest. Meeskonna päästmiseks juhtudel, kui on vaja lend õigeaegselt lõpetada, kui tekib ohtlik olukord või väljumine muutub võimatuks, paigaldatakse hädaabi päästesüsteem (vt täpsemalt ptk 10). Need omadused mõjutavad oluliselt kanderaketi konstruktsiooni ja selliste küsimuste lahendamist nagu projekteeritud laadimisstandardid, tugevus, aerodünaamilised omadused, starditrajektoori parameetrid, eemaldatavate elementide kukkumistsoonid jne. Kanderaketile esitatakse nõuded: kõrged nõuded töökindluse mõttes nii kosmoselaeva orbiidile saatmise tõenäosuse suurendamiseks kui ka meeskonna ohutuse huvides. Lisaks tehnoloogilistele meetmetele valmistamisel ja koostamisel võetakse kasutusele süsteemide ja koostude, näiteks juhtimis- ja toitesüsteemide koondamine. Mitme mootoriga madalpinge etappidele saab paigaldada diagnostikasüsteemid, mis tuvastavad mootori rikke ja tagavad selle seiskamise. Sel juhul jätkub edasine lend vähendatud kogutõukejõuga.
Kanderaketis kasutatava kütuse liik on väga oluline. On teada, et kahekomponentsetel kõrge keemistemperatuuriga „lämmastikhape-dimetüülhüdrasiin” tüüpi kütustel on kõrge toksilisus, mis nii stardiõnnetuste korral kui ka stardipaigas maanduva sõiduki korral raketiploki kukkumise piirkonnas, tekitab suurenenud ohu meeskonnale ja hoolduspersonalile. Seetõttu kasutatakse mehitatud RCS-i jaoks "üllasi" kütusekomponente: "petrooleum - hapnik" või "vesinik - hapnik", mis samal ajal annavad mootoritele kõrge eriimpulsi.
Tehniline positsioon mehitatud kosmoseaparaat on varustatud suure hulga juhtimis- ja testimisseadmete ning paigaldus- ja dokkimisseadmetega, mis on komplekteeritud kosmoselaeva omadusi arvestades ning seda iseloomustavad kõrgendatud puhtusnõuded. Paigaldus- ja katsetamishoones või eraldi hoones on ruum meeskonna koolituseks. Meeskondade stardipositsioonile toimetamiseks kasutatakse spetsiaalseid sõidukeid.
Lähteasend nii nagu tehniline, on see varustatud, võttes arvesse mehitatud kosmoselaeva konstruktsiooniomadusi ja ettevalmistust stardiks. Eelkõige on sellisteks funktsioonideks meeskonna tõstmine liftide abil kosmoselaeva tasemele, kosmoselaevasse maandumine spetsiaalselt platvormilt, hoolduspersonali lõpptoimingute sooritamine, sealhulgas lekkekontroll, ning hädaabisüsteemi ettevalmistamine.
Meeskonna ja personali kiireks evakueerimiseks ülemised tasemed Stardirajatis on varustatud spetsiaalsete vahenditega (vt lähemalt raamatust “Kosmodroom”).
Sest käsu- ja mõõtekompleks Mehitatud lennu ajal on tüüpiline maksimaalne maapealsete jaamade, ujuva juhtimis- ja mõõteseadmete kasutamine ning side läbi releesatelliitide. Lennujuhtimiskeskuse tööd eristavad raadioside meeskonnaga, nende tegevuse ja puhkuse juhtimine ja planeerimine ning personali kohustuslik ööpäevaringne vahetustega töö.
Otsingu- ja päästekompleks pannakse valmisolekusse juba enne mehitatud kosmoselaeva starti, lähtudes vajadusest võimalike LV õnnetuste korral sõidukit otsida ja meeskond evakueerida. Kompleksi töö eripäraks on võrreldes mehitamata kosmoselaevade teenindamisega kaasatud rahaliste vahendite järsk kasv (lennukid, helikopterid, veesõidukid jne), raadioside korraldamine meeskonnaga, selle korraldus. meditsiiniline tugi ja evakueerimine.