Dalis Apollo, dalis Boeing 787

Apollo programa, kuri išsiuntė tuziną žmonių į Mėnulį, baigėsi 1972 m. Tai taip seniai, kad mažiau nei pusė visų amerikiečių yra pakankamai suaugę, kad galėtų stebėti vieną iš jos misijų per tiesioginę televiziją. Tačiau kai kurios „Apollo“ technologijos netrukus bus pašalintos iš pensijos, nes NASA grįš į Mėnulį, planuojamą 2020 m.

Orion įgulos kapsulė skrieja į Žemės orbitą virš Ares I raketos, kuri taip pat kuriama (menininko koncepcija). NASA sutikimu.

Naujoji agentūros sistema, skirta keliauti į Žemės orbitą, o vėliau į Mėnulį ir Marsą, pavadinta „Constellation“ programa , iš esmės dubliuoja Mėnulio misijos technologijas, kurias šeštojo dešimtmečio pabaigoje pasiūlė Wernher von Braun ir naudojo „Apollo“ programoje. Pavyzdžiui, ji apima daugiapakopę raketą, panašią į „Apollo“ „Saturn V“, įgulos transporto priemonę, panašią į „Apollo“ komandų modulį, ir Mėnulio nusileidimo aparatą, tiesiogiai paremtą „Apollo“ nusileidimo aparatu.

Praėjusį mėnesį NASA pasirinko aviacijos ir kosmoso milžinę „Lockheed Martin“ sukurti įgulos transporto priemonę „Orion“. Laivo kūgio formos įgulos modulis ir cilindrinis aptarnavimo modulis galėjo ką tik atkeliauti iš Smithsonian oro ir kosmoso muziejaus, išskyrus tai, kad jie yra šiek tiek didesni nei „Apollo“ versijos, o įgulos nariai yra keturi–šeši, o ne trys.

Tačiau, pasak „Lockheed Martin“ pareigūnų, „Orion“ padarys „Apollo“ laivą panašų į „Model T“. Pavyzdžiui, Oriono sugrįžimo sistema apims žinias, gautas iš naujausių „Lockheed“ „Genesis“ ir „Stardust“ misijų, kurių metu buvo gautos medžiagos iš kometų. Be to, aviacijos elektronikos programinė įranga ir įranga bus paremta sistemomis, naudojamomis naujausiuose keleiviniuose lėktuvuose; o nauja nutraukimo sistema nuneš astronautus nuo pagrindinių raketų, jei įvyktų į „Challenger“ panaši paleidimo nelaimė.

Patrick McKenzie yra verslo plėtros vadovas Orion projektui Lockheed Martin Space Systems Denveryje, CO. Jis kalbėjosi su Technologijų apžvalga rugsėjo 7 d. apie technologijas – senas ir naujas – į Orioną.

Technologijų apžvalga: Ko aviacijos ir kosmoso inžinieriai išmoko iš „Apollo“, ką galima pritaikyti „Orion“ projekte? Ir kodėl jūsų dizainas bent jau paviršutiniškai atrodo panašus į „Apollo“ komandų modulį ir aptarnavimo modulį?

Patrick McKenzie: Vienas iš patvariausių dalykų, kurį „Apollo“ padarė teisingai, buvo aerodinaminė kapsulės forma, kuri taip pat yra labiausiai matomas elementas. Viena iš priežasčių, kodėl NASA pasirinko naudoti „Apollo“ tipo formą, yra įrodyta saugos duomenų bazė, kuri yra kartu su tuo. Žvelgiant į alternatyvas, pvz., pakeliamus kėbulus – kosminius lėktuvus, tokius kaip „Shuttle“, jie suteikia papildomų skersinio nuotolio [galimybė nukreipti į skirtingas tūpimo vietas], tačiau negalite saugiai skristi jais, jei valdymo sistema atsijungia. Balistinė sugrįžimo sistema, tokia kaip kapsulė, gali saugiai grąžinti įgulą gedimo atveju. Tačiau beveik visa kita apie šią kapsulę yra nauja technologija – nebūtinai prasminga, bet sukurta po Apollo.

TR: Kokios, jūsų nuomone, yra svarbiausios naujos technologijos?

P.M.: Viena iš pagrindinių technologijų programų, kurios aiškiai skirsis nuo „Orion“, yra automatinio susitikimo ir prijungimo galimybė. Orionas turės prisijungti prie Tarptautinės kosminės stoties ir Žemės išvykimo etapo [raketa, kuri paspartins Orioną iš Žemės orbitos į Mėnulį]. „Shuttle“ yra prijungtas rankiniu būdu, o „Apollo“ akivaizdžiai nebuvo automatizuotas. „Orion“ turės rankinio valdymo funkciją, tačiau didžiąją laiko dalį įgulos nariui įsikišti neturėtų būtinybės.

TR: Aš suprantu, kad „Orion“ turės naujo tipo šilumos skydą, kuris vėl patektų į Žemės atmosferą.

P.M.: Idėja beveik tokia pati kaip ir „Apollo“, tačiau bus naujas dizainas ir naujos medžiagos, užtikrinančios tvirtesnę apsaugą. Tai svarbu, nes transporto priemonėms grįžtant iš Mėnulio, o ypač iš Marso, sugrįžimo greitis bus daug didesnis [nei su erdvėlaiviu, skriejančiu žemoje Žemės orbitoje]. Mes žiūrime į karščiui atsparias medžiagas, tokias kaip PICA (fenoliu impregnuotas anglies abliatorius) ir SLA (kamštienos pagrindu pagaminta abliacinė medžiaga), kurias „Lockheed“ įrodė „Genesis“ ir „Stardust“ mėginių grąžinimo į giliąją erdvę misijose.

Kitas dalykas, kuris bus naujas, yra praleisti sugrįžimą, kurį mes darysime reguliariai. Čia atsimušate nuo atmosferos ir vėl grįžtate, o tai suteikia galimybę prisiliesti prie sausumos, priešingai nei Apolono nusileidimas vandenyne. Tai suteikia papildomą saugos priemonę ir padidina sistemos pakartotinį naudojimą. Žinoma, mes taip pat žiūrime į atnaujintas tūpimo ir smūgio sistemas. Jūs vis tiek nusileidžiate parašiutais, kaip tai padarė „Apollo“, tada išskleidžiate oro pagalves arba paleidžiate atgalines raketas, panašiai kaip daro rusiška „Sojuz“ transporto priemonė, kad sulėtintumėte transporto priemonę ir saugiai nusileistumėte.

TR: Kokios sąlygos bus įgulos modulyje?

P.M.: „Apollo“ galėjo vežti tik tris žmones, o jų gyvenimo sąlygos buvo labai sunkios. „Orion“ įgulos modulio tūris bus dvigubai didesnis: 361 kubinė pėda vienam įgulos nariui. Į Mėnulį pirmyn ir atgal gali skristi keturi įgulos nariai, o skrendant į Tarptautinę kosminę stotį galėjome apgyvendinti iki šešių įgulų. Be to, įgulos modulis galės likti orbitoje aplink Mėnulį visiškai autonominiu režimu, todėl visi keturi įgulos nariai galėtų nusileisti į paviršių, kad galėtų likti ilgai.

TR: „Apollo“ NASA sukūrė nutraukimo sistemą, kad paleidimo avarinio paleidimo atveju komandos modulis būtų nuneštas nuo „Saturn V“ raketos. Tokia nutraukimo sistema galėjo išgelbėti „Challenger“ astronautus, bet, deja, „Space Shuttle“ jo neturi. Kas planuojama „Orion“?

P.M.: Tai tokia pati idėja kaip ir „Apollo“. Vienas iš ypatingų kapsulės konfigūracijos pranašumų, palyginti su Space Shuttle, yra tai, kad nesame montuojami iš šono. „Shuttle“ raketų stiprintuvai ir išorinis degalų bakas yra tiesiai prie transporto priemonės pilvo, todėl nėra jokio būdo atskirti įgulą nuo tų, kurie atsiduria avarinėje situacijoje. „Orion“ sėdės ant nešančiosios raketos „Ares I“ taip pat, kaip ir „Apollo“, taigi, jei kiltų kokių nors problemų su žemiau esančia raketa, pažangios paleidimo nutraukimo raketos, esančios bokšte virš įgulos modulio, visiškai galėtų įsibėgėti nuo Ares ir įgulos sudarymas į saugią padėtį su parašiutais nusileidimui.

TR: Senos mechaninės „Space Shuttle“ kabinos sistemos neseniai buvo pakeistos modernia stikline kabinos konstrukcija su visiškai elektroniniais ekranais ir valdikliais. Manau, kad technologijos pateks ir į „Orion“?

P.M.: Laive esančios aviacijos elektronikos sistemos bus šviesmečiais pranašesnės nei buvo „Apollo“. Mes ne tik turėsime tai, ką jūs vadinote stikline kabina, bet ir kitas pagrindinis elementas yra dvigubas atsparumas gedimams. Tai reiškia, kad „Orion“ įmontavus svarbias sistemas, toje pačioje sistemoje gali atsirasti du gedimai ir vis tiek skristi saugiai. Sistema, prie kurios dirba mūsų komandos draugas Honeywell, yra pagrįsta Boeing 787 avionikos architektūra, kuri taip pat yra atspari dviem gedimams. Sistemos nuolat stebi viena kitą, o jei vienoje sistemoje iškyla problemų, tai automatiškai perima kita. Tai suteikia transporto priemonei papildomo svorio ir sudėtingumo, tačiau suteikia daug didesnę saugumo ribą atliekant šias labai pavojingas kosmoso misijas.

TR: „Space Shuttle“ bus pašalintas 2010 m., o pirmieji bandomieji „Constellation“ programos skrydžiai – ar bent jau raketa „Ares“ su „Orion“ viršuje – planuojami 2014 m. Kokie bus sunkiausi technologijų iššūkiai, kuriuos bandysite išlaikyti pagal tą tvarkaraštį?

P.M.: Paprastai aviacijos elektronikos programinės įrangos kūrimas tampa svarbiu kelio elementu. RCS varikliai, „Shuttle“ RCS variklių dariniai, yra dar viena [Reakcijos valdymo sistema – mažos šonuose sumontuotos raketos, naudojamos padėčiai valdyti ir vairavimui. „Shuttle“ RCS varikliai buvo pagaminti iš „Apollo“. -red. ] Taigi kalbama apie programinę įrangą ir varomąją jėgą. Mes žinome apie šias kritines problemas ir bendradarbiaujame su NASA, kad jas išspręstume anksti. Norėtume užpildyti atotrūkį po to, kai „Shuttle“ išeis į pensiją, ir sutrumpinti grafiką, kad būtų galima bandyti paleisti 2012 m. ar net anksčiau. Tačiau Ares I raketų kūrimo procesas turi vykti kartu su „Orion“.

TR: Nuo prezidento Kenedžio 1961 m. gegužės mėn. kalbos, kurioje buvo paskelbtas tikslas nusileisti Mėnulyje, iki tikrojo „Apollo 11“ nusileidimo 1969 m. liepą, praėjo šiek tiek daugiau nei aštuoneri metai. Šiandien NASA teigia, kad tą patį padaryti prireiks mažiausiai 14 metų. Kodėl?

P.M.: Projekto „Orion“ dalis tikriausiai galėtų atlikti Mėnulio misijas anksčiau nei 2020 m. Tai sakant, jums taip pat reikės sukurti Mėnulį nusileidžiantį įrenginį, išvykimo iš Žemės etapą ir keltuvą [Ares I ir Ares V]. Kadangi NASA biudžetas šiais laikais yra daug mažesnis procentas nuo šalies biudžeto, nei buvo „Apollo“ eroje, turime eiti taip, kaip galite mokėti, kaip teigia NASA administratorius [Michael] Griffin. Pradinis biudžeto prioritetas yra Ares I ir Orion plėtrai. Negalėsime lygiagrečiai plėtoti Mėnulio nusileidimo įrenginį, EDS ir visus Ares V elementus.

TR: Kodėl, jūsų manymu, „Lockheed Martin“ pasiūlymas dėl „Orion“ sutarties nugalėjo „Northrop Grumman“? Ar „Lockheed“ pasiūlė aukščiausios kokybės technologiją?

P.M.: Labai didžiuojuosi komanda ir tuo, ką jie nuveikė su technine koncepcija, kurią pristatėme NASA. Tačiau reikalavimai vis dar keičiami, o visi konkurso dalyviai turėjo susidoroti su skersmens keitimu [Orion kapsulėje] proceso įpusėjus – nuo ​​5,5 metro iki 5 metrų. NASA pateikė mums tiek daug dalykų kaip reikalavimus, žaidimo sąlygos buvo šiek tiek išlygintos.

Kai viskas pasiseks, NASA pasirašo santykius su pramonės partneriu, kurie truks porą dešimtmečių. Jie norėjo žinoti, kad tai bus laiminga santuoka, kurioje partnerystės dvasia buvo tikri. Pirmojo etapo metu [kai NASA sumokėjo keliems konkurso dalyviams, kad jie sukurtų 'Orion' dizainą], mes ėmėmės iniciatyvos užtikrinti, kad mūsų projekto biuras būtų vienoje vietoje Hiustone, todėl jiems buvo lengva dalyvauti visuose mūsų valdymo tarybos posėdžiuose ir kituose. svarbūs įvykiai, viršijantys įprastas dvimėnesines apžvalgas. Mes turime daug darbo jėgos Michoud surinkimo centre Naujajame Orleane [kur yra sumontuoti „Shuttle“ išoriniai bakai]; anksti priėmėme sprendimą atlikti galutinį surinkimą ir patikrinimą Kenedžio kosmoso centre; mes atliksime variklio bandymus Stennis kosmoso centre Misisipėje [NASA pagrindinė raketų varomoji jėgainė]. Manau, NASA tai įvertino.

paslėpti