Kopš 1972. gada neviens nav apmeklējis Mēnesi. Taču līdz ar komerciālo kosmosa lidojumu parādīšanos cilvēkā tiek atjaunota vēlme atgriezties un sākas jaunas kosmosa sacensības. NASA izvēlējās privātu uzņēmumu SpaceX piedalīties komerciālos kosmosa lidojumos, taču šai firmai ir arī sava kosmosa izpētes programma.
Lai nodrošinātu lidojumus uz Mēnesi un ārpus tā, NASA un SpaceX izstrādā jaunas lieljaudas raķetes: Starship no SpaceX un Kosmosa palaišanas sistēma no NASA.
Bet kā tie atšķiras un kurš ir spēcīgāks?
SpaceX Starship
Raķetes iziet vairākus posmus, lai nokļūtu orbītā. Lidojuma laikā izmetot izlietotās degvielas tvertnes, raķete kļūst vieglāka un līdz ar to vieglāk paātrinājama. Pēc palaišanas SpaceX palaišanas sistēma sastāvēs no diviem posmiem: nesējraķetes, kas pazīstama kā BFR (Big Falcon Rocket) un paša zvaigžņu kuģa.
BFR darbina Raptor raķešu dzinējs, sadedzinot šķidrā metāna un šķidrā skābekļa maisījumu. Šķidruma raķešu dzinēja pamatprincips ir tāds, ka sadegšanas kamerā tiek apvienoti un aizdedzināti divi propelenti – degviela, piemēram, petroleja un oksidētājs, piemēram, šķidrais skābeklis. Liesma zem augsta spiediena rada karstu gāzi, kas lielā ātrumā tiek izvadīta caur dzinēja sprauslu, lai radītu vilci.
Raķete palaišanas brīdī nodrošinās 6,6 miljonu kg vilci, kas ir aptuveni divas reizes lielāka nekā Apollo laikmeta raķetes. Papildus BFR atrodas zvaigžņu kuģis, kas pats ir aprīkots ar vēl sešiem Raptor dzinējiem un lielu operāciju nodalījumu satelītu izvietošanai, apkalpes nodalījumiem līdz 100 cilvēkiem un pat papildu degvielas tvertnēm degvielas uzpildei kosmosā, kas ir ļoti svarīgi ilgu laiku. -termiņa starpplanētu cilvēka lidojums.
Zorelīts ir paredzēts darbībai gan kosmosa vakuumā, gan Zemes un Marsa atmosfērā, izmantojot mazus kustīgus spārnus, lai ieslīdētu vēlamajā nosēšanās zonā.
Kad esat virs nolaišanās zonas, Starship pagriežas vertikālā stāvoklī un izmanto iebūvētos Raptor dzinējus nolaišanai un nolaišanai. Tam būs pietiekami daudz vilces, lai atrautos no Marsa vai Mēness virsmas, pārvarētu šo pasauļu vājāko gravitāciju un atgrieztos uz Zemes – atkal veicot vieglu nosēšanos ar piedziņu. Starship un BFR ir pilnībā atkārtoti lietojami, un visa sistēma ir paredzēta, lai paceltu vairāk nekā 100 tonnas kravas uz Mēness vai Marsa virsmu.
Vēl interesanti fakti par šo kosmosa kuģi:
- SpaceX izmantos Starship lai attīrītu vietu no gružiem
- SpaceX testa lidojums Starship SN8 tiek uzskatīts par veiksmīgu, neskatoties uz sprādzienu
Starship strauji uzņem apgriezienus. Nesen veikts prototipa testa lidojums Starship, SN8, veiksmīgi demonstrēja šī darba veikšanai nepieciešamo manevru skaitu. Diemžēl viens no Raptor dzinējiem sabojājās un SN8 avarēja nosēšanās laikā. Tuvākajās dienās gaidāms vēl viens testa lidojums.
NASA kosmosa palaišanas sistēma
NASA kosmosa palaišanas sistēma (SLS) ir jaudīgākā raķete, ko aģentūra jebkad izmantojusi. Pašreizējais iemiesojums (SLS Unit 1) ir gandrīz 100 metrus garš.
SLS galveno posmu, kurā ir vairāk nekā 3,3 miljoni litru šķidrā ūdeņraža un šķidrā skābekļa (apmēram pusotrs olimpiskais peldbaseins), darbina četri RS-25 dzinēji, no kuriem trīs tika izmantoti iepriekšējos Space Shuttles. To galvenā atšķirība no Raptors ir tā, ka tie sadedzina šķidru ūdeņradi, nevis metānu.
Raķetes galveno korpusu papildina divi cietie raķešu pastiprinātāji, kas piestiprināti tās sāniem, nodrošinot kopējo kopējo vilci 3.7 miljonu kg palaišanas laikā – par aptuveni 5% vairāk nekā Saturn V palaišanas brīdī. Šī sistēma novietos kosmosa kuģi zemā Zemes orbītā. Pastiprināšanas bloks ir paredzēts, lai no Zemes orbītas noņemtu tai pievienoto kravnesību - astronauta kapsulu, un tā ir mazāka pakāpe ar šķidro degvielu, ko darbina viens RL-10 dzinējs (tādus jau izmanto raķetēs ATLAS un DELTA), kas ir mazāks un vieglāks nekā RS-25.
Kosmosa palaišanas sistēma Artemis-21 misijas ietvaros uz Mēnesi nosūtīs Orion apkalpes kapsulu, kas var uzturēt līdz sešiem apkalpes locekļiem 1 dienu, — uzdevumu, ko NASA pašreizējās raķetes pašlaik nevar paveikt.
Tam vajadzētu būt lieliem akrila logiem, lai kosmonauti varētu novērot ceļojumu. Tam būs arī savs dzinējs un degvielas padeves sistēma, kā arī palīgdzinēji atgriešanai uz Zemi. Nākotnes kosmosa stacijas, piemēram, Lunar Gateway, kalpos kā loģistikas centrs, kas var ietvert degvielas uzpildīšanu.
Interesanti arī par NASA plāniem:
- NASA ir ierosinājusi 28 miljardu dolāru plānu cilvēku atgriešanai uz Mēness līdz 2024. gadam
- NASA un Japāna kopīgi izveidos orbitālo priekšposteni Artemis programmai
Galvenā skatuve un nesējraķete, visticamāk, nebūs atkārtoti lietojami (tā vietā, lai nolaistos, iekritīs okeānā), tāpēc SLS sistēma ir dārgāka gan materiālu, gan vides ziņā. Tas ir izstrādāts tā, lai to izstrādātu lielākiem posmiem, kas spēj pārvadāt apkalpi vai kravu, kas sver līdz 120 tonnām, potenciāli vairāk nekā Starship.
Daudzas no SLS izmantotajām tehnoloģijām ir tā sauktā "mantotā aparatūra", jo tās ir pielāgotas no iepriekšējām misijām, tādējādi samazinot pētniecības un izstrādes laiku. Šī mēneša sākumā SLS galvenās skatuves testa palaišana tika apturēta astoņu minūšu ilgajā testā, jo bija aizdomas par komponenta atteici. Būtisku bojājumu nebija, un VZD programmas vadītājs Džons Honeyctt paziņoja: "Es nedomāju, ka mums būs nekādas būtiskas dizaina izmaiņas."
Un uzvarētājs kļūst...
Tātad, kurš kosmosa kuģis, visticamāk, pirmais nosēdinās apkalpi uz Mēness? Plānots, ka Artemis 2 būs pirmā pilotētā misija, kas izmanto SLS, lai lidotu gar Mēnesi, un tā tiks uzsākta 2023. gada augustā. Lai gan SpaceX nav konkrēta apkalpes palaišanas datuma, viņi īsteno Mēness kosmosa tūrisma projektu #dearmoon, kas paredzēts 2023. gadam. Musks arī sacīja, ka pilotēta Marsa misija varētu notikt jau 2024. gadā, arī izmantojot Starship.
Galu galā tā ir sacensība starp aģentūru, kurai ir daudzu gadu pārbaudes un pieredze, bet kuru ierobežo mainīgie nodokļu maksātāju budžeti un izmaiņas administratīvajā politikā, un uzņēmumu, kas ir salīdzinoši jauns šajā spēlē, bet jau ir palaidis 109 Falcon 9 raķetes ar 98 procentiem. panākumu līmenis, un tam ir īpaša ilgtermiņa naudas plūsma.
Pirmie, kas sasniegs Mēnesi, atklās jaunu pasaules izpētes ēru, kam joprojām ir liela zinātniskā vērtība.
Lasi arī: