Definizione di astronave. Veicolo spaziale riutilizzabile

Nuove navi russe: Soyuz TMA-MS, Progress MS, PPTS e PTK NP Rus.

Nuove navi americane: Signus, Drago, CST-100, Orione.

Navi russe esistenti: Progresso M, Soyuz TMA-M.
Navi statunitensi esistenti: NO.

Foto di Signus con la Soyuz TMA-M

La Soyuz TMA-MS è una navicella spaziale russa multiposto per voli in orbita terrestre bassa.

Nuova versione modernizzata della navicella spaziale Soyuz TMA-M. L'aggiornamento interesserà quasi tutti i sistemi del veicolo spaziale con equipaggio. Il primo lancio è previsto non prima del 2016.

I punti principali del programma di modernizzazione del veicolo spaziale:

• verrà aumentata l’efficienza energetica dei pannelli solari attraverso l’utilizzo di convertitori fotovoltaici più efficienti;


• affidabilità dell'incontro e dell'attracco della nave con la stazione spaziale a causa di modifiche nell'installazione dei motori di ormeggio e di orientamento. Il nuovo design di questi motori consentirà di effettuare rendezvous e attracco anche in caso di guasto di uno dei motori e garantirà la discesa del veicolo spaziale con equipaggio in caso di guasto di due motori qualsiasi;


• un nuovo sistema di comunicazione e radiogoniometria che, oltre a migliorare la qualità delle comunicazioni radio, faciliterà la ricerca di un veicolo in discesa atterrato in qualsiasi parte del globo;


• nuovo sistema di rendez-vous e attracco “Kurs-NA”;


• linea radiofonica televisiva digitale;


• ulteriore protezione antimeteore.

La Soyuz TMA-MS modernizzata sarà dotata di sensori del sistema GLONASS. Durante la fase di paracadutismo e dopo l'atterraggio del veicolo di discesa, le sue coordinate, ottenute dai dati GLONASS/GPS, saranno trasmesse tramite il sistema satellitare Cospas-Sarsat al MCC.

Soyuz TMA-MS sarà l'ultima modifica della Soyuz. La nave verrà utilizzata per voli con equipaggio fino a quando non sarà sostituita da una nave di nuova generazione.

Il PTS, in quanto elemento chiave dell'infrastruttura spaziale russa, viene creato per i seguenti compiti:

• garantire la sicurezza nazionale;


• indipendenza tecnologica;


• Il libero accesso della Russia allo spazio;


• volo verso l'orbita polare ed equatoriale della Luna, atterraggio.

Per il PPTS viene adottata una costruzione modulare della nave base sotto forma di elementi funzionalmente completi: il veicolo di rientro e il vano motore. La nave sarà priva di ali, con una parte di ritorno riutilizzabile di forma tronco-conica e un vano motore cilindrico usa e getta. L'equipaggio massimo della nuova nave sarà di 6 persone (per i voli sulla Luna - fino a 4 persone), la massa del carico consegnato in orbita è di 500 kg, la massa del carico restituito sulla Terra è di 500 kg o più, con un equipaggio più piccolo. La lunghezza della nave è di 6,1 m, il diametro massimo dello scafo è di 4,4 m, la massa durante i voli orbitali vicini alla Terra è di 12 tonnellate (per i voli sull'orbita lunare - 16,5 tonnellate), la massa della parte di ritorno è di 4,23 tonnellate (compresi i sistemi morbidi) atterraggio - 7,77 t), volume del compartimento sigillato - 18 m³. La durata del volo autonomo della nave dura fino a un mese. Nuovi materiali strutturali basati su leghe di alluminio con caratteristiche di resistenza migliorate e plastica rinforzata con fibra di carbonio ridurranno il peso della struttura del veicolo spaziale del 20-30% e ne prolungheranno la durata. I compartimenti domestici verranno semplicemente agganciati, a seconda del compito che il PTS dovrà affrontare.

La NASA dipende dai suoi partner nel programma ISS. A questo proposito, la direzione della NASA ha deciso di iniziare a lavorare sul programma COTS (Commercial Orbital Transportation). L'essenza del programma è la creazione da parte di società private di mezzi economici per trasportare merci in orbita.

Cygnus è un veicolo spaziale per il rifornimento automatico di merci da trasporto privato.

Dragon di SpaceX è un veicolo spaziale da trasporto privato progettato per trasportare carichi utili e, infine, persone sulla Stazione Spaziale Internazionale.

CST-100 (Crew Space Transportation) è un veicolo spaziale da trasporto con equipaggio sviluppato da Boeing.

Orion, MPCV, è un veicolo spaziale con equipaggio riutilizzabile multi-missione.

L'obiettivo di questo programma era riportare gli americani sulla Luna e la navicella spaziale Orion era destinata a trasportare persone e merci alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e per i voli sulla Luna, così come su Marte in futuro.

Al momento (2013) le nuove navi nello spazio sono Signus e Dragon, e dopo il 2020 dovrebbe iniziare la vera competizione nello spazio e spero che inizi l'alba dell'era spaziale dell'umanità.

Dragon SpaceX - a giudicare dai dati e dal fatto che ha già iniziato a volare, è uno sviluppo di grande successo e un serio concorrente.

Video interessante sulla Stazione Spaziale Internazionale/ISS

Oggi i voli spaziali non sono considerati storie di fantascienza, ma sfortunatamente una moderna astronave è ancora molto diversa da quelle mostrate nei film.

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Astronavi russe e

Astronavi del futuro

Astronave: com'è?

SU

Astronave, come funziona?

La massa dei moderni veicoli spaziali è direttamente correlata all'altezza a cui volano. Il compito principale dei veicoli spaziali con equipaggio è la sicurezza.

Il lander SOYUZ divenne la prima serie spaziale dell'Unione Sovietica. Durante questo periodo ci fu una corsa agli armamenti tra l’URSS e gli USA. Se confrontiamo le dimensioni e l'approccio alla questione della costruzione, la leadership dell'URSS ha fatto di tutto per una rapida conquista dello spazio. È chiaro il motivo per cui dispositivi simili non vengono costruiti oggi. È improbabile che qualcuno si impegni a costruire secondo uno schema in cui non c'è spazio personale per gli astronauti. Le moderne astronavi sono dotate di bagni per l'equipaggio e di una capsula di discesa, il cui compito principale è renderlo il più morbido possibile al momento dell'atterraggio.

La prima astronave: storia della creazione

Tsiolkovsky è giustamente considerato il padre dell'astronautica. Basandosi sui suoi insegnamenti, Goddrad costruì un motore a razzo.

Gli scienziati che lavorarono in Unione Sovietica furono i primi a progettare e a essere in grado di lanciare un satellite artificiale. Furono anche i primi a inventare la possibilità di lanciare un essere vivente nello spazio. Gli Stati si rendono conto che l'Unione è stata la prima a creare un aereo in grado di andare nello spazio con un uomo. Korolev è giustamente chiamato il padre della scienza missilistica, passato alla storia come colui che capì come superare la gravità e fu in grado di creare il primo veicolo spaziale con equipaggio. Oggi, anche i bambini sanno in quale anno fu varata la prima nave con una persona a bordo, ma poche persone ricordano il contributo di Korolev a questo processo.

L'equipaggio e la loro sicurezza durante il volo

Il compito principale oggi è la sicurezza dell'equipaggio, perché trascorrono molto tempo all'altitudine di volo. Quando si costruisce un dispositivo volante, è importante il metallo di cui è fatto. I seguenti tipi di metalli sono utilizzati nella scienza missilistica:

1. L'alluminio consente di aumentare significativamente le dimensioni della navicella, poiché è leggero.
2. Il ferro sopporta molto bene tutti i carichi sullo scafo della nave.
3. Il rame ha un'elevata conduttività termica.
4. L'argento lega in modo affidabile rame e acciaio.
5. I serbatoi per ossigeno liquido e idrogeno sono realizzati in leghe di titanio.

Un moderno sistema di supporto vitale ti consente di creare un'atmosfera familiare a una persona. Molti ragazzi si vedono volare nello spazio, dimenticando il grande sovraccarico dell'astronauta al momento del lancio.

La più grande astronave del mondo

Tra le navi da guerra, i caccia e gli intercettori sono molto popolari. Una moderna nave da carico ha la seguente classificazione:

1. La sonda è una nave da ricerca.
2. Capsula - compartimento di carico per operazioni di consegna o salvataggio dell'equipaggio.
3. Il modulo viene lanciato in orbita da una portaerei senza pilota. I moduli moderni sono divisi in 3 categorie.
4. Razzo. Il prototipo per la creazione erano gli sviluppi militari.
5. Shuttle: strutture riutilizzabili per la consegna del carico necessario.
6. Le stazioni sono le astronavi più grandi. Oggi nello spazio non sono solo i russi, ma anche i francesi, i cinesi e altri.

Buran: un'astronave passata alla storia

La prima navicella spaziale ad andare nello spazio fu Vostok. Successivamente, la Federazione missilistica dell'URSS iniziò a produrre la navicella spaziale Soyuz. Molto più tardi iniziarono a essere prodotti Clippers e Russ. La federazione nutre grandi speranze per tutti questi progetti con equipaggio.

Nel 1960, la navicella spaziale Vostok dimostrò la possibilità di viaggiare nello spazio con equipaggio. Il 12 aprile 1961 la Vostok 1 orbitava attorno alla Terra. Ma la domanda su chi abbia volato sulla nave Vostok 1 per qualche motivo causa difficoltà. Forse il fatto è che semplicemente non sappiamo che Gagarin fece il suo primo volo su questa nave? Nello stesso anno, la navicella spaziale Vostok 2 entrò in orbita per la prima volta, trasportando due cosmonauti contemporaneamente, uno dei quali andò oltre la nave nello spazio. È stato un progresso. E già nel 1965 Voskhod 2 riuscì ad andare nello spazio. La storia della nave Voskhod 2 è stata filmata.

Vostok 3 ha stabilito un nuovo record mondiale per il tempo trascorso da una nave nello spazio. L'ultima nave della serie è stata la Vostok 6.

La navetta americana della serie Apollo ha aperto nuovi orizzonti. Dopotutto, nel 1968, l'Apollo 11 fu il primo ad atterrare sulla Luna. Oggi ci sono diversi progetti per sviluppare gli spaziplani del futuro, come Hermes e Columbus.

Salyut è una serie di stazioni spaziali interorbitali dell'Unione Sovietica. Salyut 7 è famosa per essere un relitto.

La prossima navicella spaziale la cui storia è interessante è Buran, a proposito, mi chiedo dove sia adesso. Nel 1988 fece il suo primo ed ultimo volo. Dopo ripetuti smantellamenti e trasporti, la via di movimento di Buran è andata perduta. L'ultima posizione conosciuta della navicella spaziale Buranv Sochi, il lavoro su di essa è messo fuori servizio. Tuttavia, la tempesta attorno a questo progetto non si è ancora calmata e l'ulteriore destino del progetto abbandonato Buran interessa a molti. E a Mosca è stato creato un complesso museale interattivo all'interno di un modello dell'astronave Buran presso VDNKh.

Gemini è una serie di navi progettate da designer americani. Hanno sostituito il progetto Mercury e sono riusciti a realizzare una spirale in orbita.

Le navi americane chiamate Space Shuttle divennero una sorta di navette, effettuando più di 100 voli tra gli oggetti. Il secondo Space Shuttle era il Challenger.

Non si può fare a meno di interessarsi alla storia del pianeta Nibiru, riconosciuto come nave di vigilanza. Nibiru si è già avvicinato alla Terra a una distanza pericolosa due volte, ma entrambe le volte è stata evitata una collisione.

Dragon è una navicella spaziale che avrebbe dovuto volare sul pianeta Marte nel 2018. Nel 2014 la federazione, citando le caratteristiche tecniche e le condizioni della nave Drago, ne rinviò il varo. Non molto tempo fa si è verificato un altro evento: la società Boeing ha dichiarato di aver avviato anche lo sviluppo di un rover su Marte.

Il primo veicolo spaziale universale riutilizzabile nella storia doveva essere un apparato chiamato Zarya. Zarya è il primo sviluppo di una nave da trasporto riutilizzabile, sulla quale la federazione riponeva grandi speranze.

La possibilità di utilizzare installazioni nucleari nello spazio è considerata una svolta. A tal fine sono iniziati i lavori su un modulo trasporti ed energia. Parallelamente è in corso lo sviluppo del progetto Prometheus, un reattore nucleare compatto per razzi e veicoli spaziali.

La nave cinese Shenzhou 11 è stata lanciata nel 2016 con due astronauti che dovrebbero trascorrere 33 giorni nello spazio.

Velocità della navicella spaziale (km/h)

La velocità minima con cui si può entrare in orbita attorno alla Terra è considerata pari a 8 km/s. Oggi non è necessario sviluppare la nave più veloce del mondo, poiché siamo agli albori dello spazio. Dopotutto, l'altezza massima che potremmo raggiungere nello spazio è di soli 500 km. Il record per il movimento più veloce nello spazio è stato stabilito nel 1969 e finora non è stato battuto. Sulla navicella spaziale Apollo 10, tre astronauti, dopo aver orbitato attorno alla Luna, stavano tornando a casa. La capsula che avrebbe dovuto trasportarli dal volo riuscì a raggiungere la velocità di 39,897 km/h. Per fare un confronto, diamo un'occhiata alla velocità con cui viaggia la stazione spaziale. Può raggiungere una velocità massima di 27.600 km/h.

Astronavi abbandonate

Oggi è stato creato un cimitero nell'Oceano Pacifico per le astronavi cadute in rovina, dove decine di astronavi abbandonate possono trovare il loro ultimo rifugio. Disastri di astronavi

I disastri accadono nello spazio, spesso uccidendo vite umane. I più comuni, stranamente, sono gli incidenti che si verificano a causa di collisioni con detriti spaziali. Quando si verifica una collisione, l'orbita dell'oggetto si sposta e provoca incidenti e danni, spesso con conseguenti esplosioni. Il disastro più famoso è la morte della navicella spaziale americana Challenger.

Propulsione nucleare per veicoli spaziali 2017

Oggi gli scienziati stanno lavorando a progetti per creare un motore elettrico nucleare. Questi sviluppi comportano la conquista dello spazio utilizzando motori fotonici. Gli scienziati russi intendono iniziare a testare un motore termonucleare nel prossimo futuro.

Astronavi della Russia e degli Stati Uniti

Un rapido interesse per lo spazio è nato durante la Guerra Fredda tra URSS e USA. Gli scienziati americani hanno riconosciuto i loro colleghi russi come degni rivali. La missilistica sovietica continuò a svilupparsi e, dopo il crollo dello stato, la Russia ne divenne il successore. Naturalmente, le navicelle spaziali su cui volano i cosmonauti russi sono significativamente diverse dalle prime navi. Inoltre, oggi, grazie agli sviluppi di successo degli scienziati americani, le astronavi sono diventate riutilizzabili.

Astronavi del futuro

Oggi, i progetti che permetteranno all’umanità di viaggiare più a lungo sono di crescente interesse. Gli sviluppi moderni stanno già preparando le navi per le spedizioni interstellari.

Luogo da cui vengono lanciate le astronavi

Vedere con i propri occhi il lancio di una navicella spaziale sulla rampa di lancio è il sogno di molti. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che il primo lancio non sempre porta al risultato desiderato. Ma grazie a Internet possiamo vedere la nave decollare. Dato che gli spettatori del lancio di un veicolo spaziale con equipaggio dovrebbero essere abbastanza lontani, possiamo immaginare di trovarci sulla piattaforma di decollo.

Astronave: com'è l'interno?

Oggi, grazie ai reperti museali, possiamo vedere con i nostri occhi la struttura di navi come la Soyuz. Naturalmente, le prime navi erano molto semplici dall'interno. Gli interni delle opzioni più moderne sono progettati con colori rilassanti. La struttura di qualsiasi astronave ci spaventa necessariamente con molte leve e pulsanti. E questo aggiunge orgoglio a coloro che hanno saputo ricordare come funziona la nave e, inoltre, hanno imparato a controllarla.

Su quali astronavi stanno volando adesso?

Le nuove astronavi con la loro apparizione confermano che la fantascienza è diventata realtà. Oggi nessuno sarà sorpreso dal fatto che l’attracco dei veicoli spaziali sia una realtà. E poche persone ricordano che il primo attracco di questo tipo al mondo ebbe luogo nel 1967...

Per veicolo spaziale riutilizzabile si intende un dispositivo il cui design consente il riutilizzo dell'intera nave o delle sue parti principali. La prima esperienza in questo ambito è stata lo Space Shuttle. Quindi il compito di creare un dispositivo simile fu assegnato agli scienziati sovietici, a seguito dei quali apparve Buran.

In entrambi i paesi sono in fase di progettazione anche altri dispositivi. Al momento, l’esempio più notevole di progetti di questo tipo è il Falcon 9 parzialmente riutilizzabile di SpaceX con un primo stadio restituibile.

Oggi parleremo del motivo per cui sono stati sviluppati tali progetti, di come si sono dimostrati in termini di efficienza e di quali prospettive ha quest'area dell'astronautica.

La storia dello Space Shuttle inizia nel 1967, prima del primo volo con equipaggio nell'ambito del programma Apollo. Il 30 ottobre 1968, la NASA si rivolse alle aziende spaziali americane con una proposta per sviluppare un sistema spaziale riutilizzabile al fine di ridurre il costo di ogni lancio e di ogni chilogrammo di carico utile messo in orbita.

Furono proposti al governo diversi progetti, ma ciascuno di essi costava almeno cinque miliardi di dollari, quindi Richard Nixon li respinse. I piani della NASA erano estremamente ambiziosi: il progetto prevedeva la gestione di una stazione orbitale, da e verso la quale le navette avrebbero trasportato costantemente carichi utili. Le navette dovevano anche lanciare e riportare i satelliti dall'orbita, mantenere e riparare i satelliti in orbita e condurre missioni con equipaggio.

I requisiti finali per la nave erano così:

• Vano di carico 4,5x18,2 metri
• Possibilità di manovra orizzontale oltre 2000 km (manovra dell'aereo su un piano orizzontale)
• Capacità di carico utile 30 tonnellate in orbita terrestre bassa, 18 tonnellate in orbita polare

La soluzione era creare uno shuttle, il cui investimento sarebbe stato ripagato mettendo in orbita i satelliti su base commerciale. Per il successo del progetto, era importante ridurre al minimo il costo di messa in orbita di ogni chilogrammo di carico. Nel 1969, l'ideatore del progetto parlò di ridurre il costo a 40-100 dollari al chilogrammo, mentre per il Saturn-V questa cifra era di 2000 dollari.

Per il lancio nello spazio, le navette utilizzavano due razzi a propellente solido e tre dei propri motori di propulsione. I propulsori a razzo solido furono separati ad un'altitudine di 45 chilometri, poi schiantati nell'oceano, riparati e riutilizzati. I motori principali utilizzano idrogeno liquido e ossigeno in un serbatoio di carburante esterno, che è stato scartato ad un'altitudine di 113 chilometri, dopo di che è parzialmente bruciato nell'atmosfera.

Il primo prototipo dello Space Shuttle fu l'Enterprise, dal nome della nave della serie Star Trek. La nave è stata controllata per l'aerodinamica e testata per la sua capacità di atterrare mentre planava. La Columbia fu la prima ad andare nello spazio il 12 aprile 1981. In realtà, anche questo fu un lancio di prova, sebbene a bordo ci fosse un equipaggio di due astronauti: il comandante John Young e il pilota Robert Crippen. Poi tutto ha funzionato bene. Sfortunatamente, questa particolare navetta si è schiantata nel 2003 con sette membri dell'equipaggio al suo 28° lancio. Il Challenger ha avuto la stessa sorte: è sopravvissuto a 9 lanci e si è schiantato al decimo. 7 membri dell'equipaggio sono stati uccisi.

Sebbene la NASA avesse pianificato 24 lanci all'anno nel 1985, durante i 30 anni di servizio le navette decollarono e tornarono 135 volte. Due di loro non hanno avuto successo. Il detentore del record per il numero di lanci è stato lo shuttle Discovery: è sopravvissuto a 39 lanci. Atlantis ha resistito a 33 lanci, Columbia - 28, Endeavour - 25 e Challenger - 10.

Sfidante, 1983

Le navette Discovery, Atlantis ed Endeavour sono state utilizzate per consegnare merci alla Stazione Spaziale Internazionale e alla Mir.

Il costo per la consegna del carico in orbita nel caso dello Space Shuttle si è rivelato il più alto nella storia dell'astronautica. Ogni lancio costava da 500 milioni a 1,3 miliardi di dollari, ogni chilogrammo da 13 a 17mila dollari. Per fare un confronto, un veicolo di lancio Soyuz usa e getta è in grado di lanciare merci nello spazio ad un prezzo fino a 25mila dollari al chilogrammo. Il programma Space Shuttle doveva essere autosufficiente, ma alla fine divenne uno dei più non redditizi.

Shuttle Atlantis, pronto per la spedizione STS-129 per consegnare attrezzature, materiali e pezzi di ricambio alla Stazione Spaziale Internazionale. novembre 2009

L'ultimo volo del programma Space Shuttle ha avuto luogo nel 2011. Il 21 luglio dello stesso anno Atlantide ritornò sulla Terra. Lo sbarco finale di Atlantide segnò la fine di un'era. Maggiori informazioni su cosa è stato pianificato e cosa è successo nel programma Space Shuttle in questo articolo.

L'URSS decise che le caratteristiche dello Space Shuttle consentivano di rubare dall'orbita i satelliti sovietici o un'intera stazione spaziale: lo shuttle poteva lanciare in orbita 29,5 tonnellate di carico e rilasciare 14,5 tonnellate. Tenendo conto dei piani per 60 lanci all'anno, si tratta di 1.770 tonnellate all'anno, anche se a quel tempo gli Stati Uniti non inviavano nello spazio nemmeno 150 tonnellate all'anno. Il rilascio avrebbe dovuto essere di 820 tonnellate all'anno, anche se di solito dall'orbita non veniva rilasciato nulla. Disegni e foto della navetta suggerivano che una nave americana potesse attaccare l'URSS con armi nucleari da qualsiasi punto nello spazio vicino alla Terra, fuori dalla visibilità radio.

Per proteggersi da un possibile attacco, nelle stazioni Salyut e Almaz è stato installato un cannone automatico NR-23 modernizzato da 23 mm. E per tenere il passo con i loro fratelli americani nello spazio militarizzato, l'Unione ha iniziato a sviluppare un razzo orbitale del sistema spaziale riutilizzabile Buran.

Lo sviluppo del sistema spaziale riutilizzabile iniziò nell'aprile 1973. L'idea stessa aveva molti sostenitori e oppositori. Il capo dell'Istituto per lo spazio militare del Ministero della Difesa andò sul sicuro e fece due rapporti contemporaneamente - a favore e contro il programma, ed entrambi questi rapporti finirono sulla scrivania di D. F. Ustinov, il ministro della Difesa dell'URSS. Ha contattato Valentin Glushko, responsabile del programma, ma al posto suo ha mandato all'incontro il suo dipendente della Energomash, Valery Burdakov. Dopo una conversazione sulle capacità militari dello Space Shuttle e della sua controparte sovietica, Ustinov preparò una decisione che attribuiva la massima priorità allo sviluppo di un veicolo spaziale riutilizzabile. La NPO Molniya, creata per questo scopo, iniziò a costruire la nave.

I compiti del "Buran" secondo il piano del Ministero della Difesa dell'URSS erano: contrastare le misure di un potenziale nemico per espandere l'uso dello spazio per scopi militari, risolvere problemi nell'interesse della difesa, dell'economia nazionale e della scienza, condurre ricerche ed esperimenti applicati in campo militare utilizzando armi su principi fisici noti e nuovi, nonché lanciare in orbita, riparare e riportare sulla terra veicoli spaziali, astronauti e merci.

A differenza della NASA, che ha messo a rischio l'equipaggio durante il primo volo con equipaggio dello shuttle, Buran ha effettuato il suo primo volo automaticamente utilizzando un computer di bordo basato sul sistema IBM/370. Il 15 novembre 1988 ebbe luogo il lancio; il veicolo di lancio Energia lanciò la navicella spaziale nell'orbita terrestre bassa dal cosmodromo di Baikonur. La nave fece due orbite attorno alla Terra e atterrò all'aeroporto di Yubileiny.

Durante l'atterraggio si è verificato un incidente che ha dimostrato quanto fosse intelligente il sistema automatico. Ad un'altitudine di 11 chilometri, la nave effettuò una brusca manovra e descrisse un anello con una virata di 180 gradi, cioè atterrò, entrando dall'altra estremità della pista di atterraggio. L'automazione ha preso questa decisione dopo aver ricevuto i dati sul vento di tempesta per prendere la traiettoria più vantaggiosa.

La modalità automatica era una delle principali differenze rispetto allo shuttle. Inoltre, le navette sono atterrate con il motore non funzionante e più volte non sono riuscite ad atterrare. Per salvare l'equipaggio, Buran ha fornito una catapulta ai primi due piloti. In effetti, i progettisti dell'URSS hanno copiato la configurazione delle navette, cosa che non hanno negato, ma hanno apportato una serie di innovazioni estremamente utili dal punto di vista del controllo del veicolo e della sicurezza dell'equipaggio.

Purtroppo il primo volo del Buran fu l'ultimo. Nel 1990 i lavori furono sospesi e nel 1993 fu completamente chiuso.

Come a volte accade con gli oggetti di orgoglio di una nazione, la versione 2.01 “Baikal”, che volevano inviare nello spazio, marciva per molti anni sul molo del bacino idrico di Khimki.

Potresti toccare la storia nel 2011. Inoltre, le persone potrebbero persino strappare pezzi dell'involucro e del rivestimento termoisolante da questa storia. Quell'anno la nave fu trasportata da Khimki a Zhukovsky per essere restaurata e presentata al MAKS un paio d'anni dopo.

"Buran" dall'interno

Consegna del "Buran" da Khimki a Zhukovsky

"Buran" al MAKS, 2011, un mese dopo l'inizio dei restauri

Nonostante l'inopportunità economica dimostrata dal programma Space Shuttle, gli Stati Uniti hanno deciso di non abbandonare i progetti per creare veicoli spaziali riutilizzabili. Nel 1999, la NASA ha iniziato a sviluppare il drone X-37 con Boeing. Esistono versioni secondo le quali il dispositivo è destinato a testare le tecnologie dei futuri intercettori spaziali in grado di disabilitare altri dispositivi. Gli esperti negli Stati Uniti sono propensi a questa opinione.

Il dispositivo ha effettuato tre voli con una durata massima di 674 giorni. Attualmente è al suo quarto volo, con data di lancio prevista per il 20 maggio 2015.

Il laboratorio di volo orbitale Boeing X-37 trasporta un carico utile fino a 900 chilogrammi. Rispetto allo Space Shuttle e al Buran, capaci di trasportare fino a 30 tonnellate al decollo, il Boeing è un bambino. Ma ha anche obiettivi diversi. Il pioniere delle mininavette fu il fisico austriaco Eugen Senger quando iniziò a sviluppare un bombardiere a razzo a lungo raggio nel 1934. Il progetto fu chiuso, ricordandolo nel 1944, verso la fine della seconda guerra mondiale, ma era troppo tardi per salvare la Germania dalla sconfitta con l'aiuto di un simile bombardiere. Nell'ottobre 1957, gli americani continuarono l'idea lanciando il programma X-20 Dyna-Soar.

L'aereo orbitale X-20 era in grado, dopo essere entrato in una traiettoria suborbitale, di immergersi nell'atmosfera a un'altitudine di 40-60 chilometri per scattare una foto o sganciare una bomba, per poi tornare nello spazio sfruttando la portanza delle ali.

Il progetto fu abbandonato nel 1963 a favore del programma civile Gemini e del progetto della stazione orbitale militare MOL.

Veicoli di lancio Titan per lanciare in orbita l'X-20

Disposizione X-20

In URSS, nel 1969, iniziarono a costruire il "BOR", un razzo orbitale senza pilota. Il primo lancio è stato effettuato senza protezione termica, motivo per cui il dispositivo si è bruciato. Il secondo aereo a razzo si è schiantato a causa della mancata apertura dei paracadute dopo essere riuscito a frenare nell'atmosfera. Nei successivi cinque lanci, solo una volta il BOR non riuscì ad entrare in orbita. Nonostante la perdita dei dispositivi, ogni nuovo lancio ha portato dati importanti per un ulteriore sviluppo. Con l'aiuto di BOR-4, negli anni '80 fu testata la protezione termica per il futuro Buran.

Nell'ambito del programma Spiral, per il quale è stato costruito il BOR, era previsto lo sviluppo di un aereo booster che salisse ad un'altezza di 30 chilometri a velocità fino a 6 velocità del suono per lanciare in orbita il veicolo orbitale. Questa parte del programma non ha avuto luogo. Il Ministero della Difesa ha richiesto un analogo della navetta americana, quindi hanno inviato forze al Buran.

BOR-4

BOR-4

Se il "Buran" sovietico è stato parzialmente copiato dallo "Space Shuttle" americano, nel caso del "Dream Chaser" tutto è accaduto esattamente l'opposto: il progetto "BOR" abbandonato, vale a dire l'aereo a razzo del "BOR-4 ", è diventata la base per la creazione di veicoli spaziali riutilizzabili da SpaceDev. Piuttosto, Space Chaser è basato su un piano orbitale HL-20 copiato.

Il lavoro sul Dream Runner è iniziato nel 2004 e nel 2007 SpaceDev ha concordato con la United Launch Alliance di utilizzare i razzi Atlas 5 per il lancio. I primi test riusciti nella galleria del vento hanno avuto luogo nel 2012. Il primo prototipo di volo è stato lanciato da un elicottero da un'altezza di 3,8 chilometri il 26 ottobre 2013.

Secondo i piani dei progettisti, la versione cargo della nave sarà in grado di consegnare fino a 5,5 tonnellate alla Stazione Spaziale Internazionale e restituire fino a 1,75 tonnellate.

I tedeschi iniziarono a sviluppare la propria versione di un sistema riutilizzabile nel 1985: il progetto si chiamava “Zenger”. Nel 1995, dopo lo sviluppo del motore, il progetto fu chiuso, poiché avrebbe fornito un vantaggio solo del 10-30% rispetto al lanciatore europeo Ariane 5.

Velivolo HL-20

"Cacciatore di sogni"

Per sostituire la Soyuz usa e getta, la Russia ha iniziato a sviluppare la navicella spaziale multiuso Clipper nel 2000. Il sistema divenne un collegamento intermedio tra le navette alate e la capsula balistica Soyuz. Nel 2005, per collaborare con l'Agenzia spaziale europea, è stata presentata una nuova versione: il Clipper alato.

Il dispositivo può mettere in orbita 6 persone e fino a 700 chilogrammi di carico, ovvero è due volte più efficace della Soyuz in questi parametri. Al momento non ci sono informazioni che il progetto sia in corso. La notizia parla invece di una nuova nave riutilizzabile: la Federazione.

Veicolo spaziale multiuso "Clipper"

La nave da trasporto con equipaggio "Federation" dovrebbe sostituire i camion "Soyuz" e "Progress" con equipaggio. Si prevede che venga utilizzato, tra le altre cose, per un volo sulla Luna. Il primo lancio è previsto per il 2019. In volo autonomo, il dispositivo potrà rimanere fino a 40 giorni e, quando agganciato a una stazione orbitale, sarà in grado di funzionare fino a 1 anno. Al momento è stato completato lo sviluppo dei progetti preliminari e tecnici ed è in fase di sviluppo la documentazione di lavoro per la realizzazione della nave di prima fase.

Il sistema è composto da due moduli principali: il veicolo di rientro e il vano di propulsione. Il lavoro utilizzerà idee precedentemente utilizzate per Clipper. La nave sarà in grado di trasportare fino a 6 persone in orbita e fino a 4 persone sulla Luna.

Parametri del dispositivo "Federazione".

Uno dei progetti riutilizzabili più evidenti nei media al momento è lo sviluppo di SpaceX: la nave da trasporto Dragon V2 e il veicolo di lancio Falcon 9.

Falcon 9 è un veicolo parzialmente di rientro. Il veicolo di lancio è composto da due stadi, il primo dei quali dispone di un sistema di ritorno e atterraggio verticale sulla piattaforma di atterraggio. L'ultimo lancio non ha avuto successo: il 1 settembre 2016 si è verificato un incidente.

La navicella spaziale riutilizzabile con equipaggio Dragon V2 è ora in preparazione per i test di sicurezza per gli astronauti. Nel 2017, si prevede di effettuare un lancio senza pilota del dispositivo su un razzo Falcon 9.

Veicolo spaziale con equipaggio riutilizzabile Dragon V2

In preparazione al volo della spedizione su Marte, gli Stati Uniti hanno sviluppato una navicella spaziale Orion riutilizzabile. L'assemblaggio della nave è stato completato nel 2014. Il primo volo senza pilota del dispositivo ha avuto luogo il 5 dicembre 2014 e ha avuto successo. Ora la NASA si sta preparando per ulteriori lanci, compresi quelli con equipaggio.

L'aviazione, di norma, prevede l'uso riutilizzabile degli aeromobili. In futuro, i veicoli spaziali dovranno avere le stesse proprietà, ma per raggiungere questo obiettivo bisognerà risolvere una serie di problemi, anche economici. Ogni lancio di una nave riutilizzabile dovrebbe essere più economico rispetto alla costruzione di una nave usa e getta. È necessario utilizzare materiali e tecnologie che consentano il riavvio dei dispositivi dopo riparazioni minime e idealmente senza alcuna riparazione. Forse in futuro le astronavi avranno sia le caratteristiche di un razzo che di un aeroplano.

Una delle sensazioni spaziali di MAKS è una nuova navicella spaziale con equipaggio: un modello in scala reale del design e del layout del suo veicolo di ritorno è stato presentato per la prima volta allo show aereo. Il Presidente e Progettista Generale di RSC Energia intitolato ad A.N. ha raccontato al corrispondente di RG come sarà la nuova "astronave". S.P. Regina, membro corrispondente dell'Accademia russa delle scienze Vitaly Lopota.

Vitaly Alexandrovich, qual è la nuova nave?

Vitaly Lopota:È diverso dall'attuale Soyuz. Il peso di lancio della nave quando vola sulla Luna è di circa 20 tonnellate, quando vola verso una stazione nell'orbita terrestre bassa - circa 14 tonnellate. L'equipaggio regolare della nave è composto da quattro persone, inclusi due piloti cosmonauti. Le dimensioni del veicolo di ritorno sono di circa 4 metri di lunghezza (altezza), escluse le gambe di atterraggio dispiegate, e il diametro massimo è di circa 4,5 metri. La lunghezza dell'intera nave è di circa 6 metri, la dimensione trasversale dei pannelli solari installati è di circa 14 metri.

Il modello del veicolo di restituzione è vicino a quello “reale”?

Vitaly Lopota: Dirò questo: è vicino al prodotto standard. Dopo tutto, qual è lo scopo del layout? Controllare ed elaborare soluzioni tecniche per il posizionamento e l'installazione di strumenti e attrezzature, all'interno della cabina pressurizzata, garantendo la sicurezza del volo, l'ergonomia, la comodità e il comfort per l'alloggio e il lavoro dell'equipaggio. I visitatori del MAX potranno confrontare questo modello con il modulo di discesa della moderna navicella spaziale Soyuz TMA tornata dallo spazio (altezza circa 2,2 metri, diametro massimo circa 2,2 metri).

A che punto sono oggi i lavori sul progetto della nuova nave?

Vitaly Lopota: Tutto sta andando secondo il programma. L'esame del progetto tecnico della nave è stato completato. In una riunione del Consiglio scientifico e tecnico di Roscosmos, il progetto è stato approvato. Ora il passo successivo è il rilascio della documentazione di lavoro e la produzione di parti materiali, compresi modelli per test sperimentali e un prodotto standard per test di volo.

In che modo la nostra nave è diversa, ad esempio, dai “piloti” americani?

Vitaly Lopota: Tra le navi americane in fase di creazione, la Dragon e la Orion sono le più pronte. Nel prossimo futuro, il cargo Cygnus potrebbe unirsi a loro. La navicella spaziale Dragon è destinata esclusivamente alla manutenzione della ISS. A causa del fatto che le tecnologie spaziali per risolvere questo problema sono state sufficientemente sviluppate, Dragon è stato creato in tempi relativamente brevi e ha già effettuato diversi voli in una versione cargo senza pilota.

I compiti della navicella spaziale Orion sono più ambiziosi di quelli della navicella spaziale Dragon e per molti aspetti coincidono con i compiti della navicella spaziale russa in fase di creazione: lo scopo principale della navicella spaziale Orion sono i voli oltre le orbite vicine alla Terra. Entrambe queste navi americane e la nuova nave russa hanno layout simili. Queste navi sono costituite da un veicolo di rientro a capsula e da un vano motore.

La somiglianza è casuale?

Vitaly Lopota: Ovviamente no. Questa è una conseguenza dell'unità di vedute degli specialisti americani e russi nel garantire la massima affidabilità e sicurezza dei voli al livello tecnologico esistente.

Dimmi, quali modifiche sono state apportate al progetto in relazione al volo con equipaggio sulla Luna?

Vitaly Lopota: La principale novità è legata alla necessità di garantire le condizioni termiche del veicolo di rientro quando entra nell'atmosfera alla seconda velocità di fuga. Se prima si calcolava una velocità di circa 8 km/s, ora è di 11 km/s. Il nuovo requisito per la missione di volo ha portato ad una modifica nella protezione termica del dispositivo. Inoltre, per garantire il volo della nave sulla Luna, su di essa sono installati nuovi strumenti di navigazione, un sistema di propulsione con due motori principali con una spinta di 2 tonnellate ciascuno e una maggiore fornitura di carburante. I sistemi radio di bordo garantiranno le comunicazioni della nave fino a un raggio di circa 500mila chilometri. Va notato che quando si vola in orbite terrestri basse, le cui altitudini non superano i 500 chilometri, la portata delle comunicazioni radio è inferiore di due o tre ordini di grandezza.

È vero che si sta sviluppando un'opzione per raccogliere i detriti spaziali?

Vitaly Lopota: La nave è progettata per i voli sulla Luna, il trasporto e la manutenzione tecnica delle stazioni orbitali vicine alla Terra, nonché per condurre ricerche scientifiche durante un volo autonomo in orbita terrestre bassa. Il programma di tale ricerca sarà sviluppato dalle principali organizzazioni scientifiche del paese. Potrebbe anche includere problemi relativi allo smaltimento dei detriti spaziali. Ma in generale si tratta di un compito separato che richiede uno studio dettagliato adeguato.

La nuova nave sarà in grado di volare su Marte e sugli asteroidi?

Vitaly Lopota:È possibile che la nave venga utilizzata per il trasporto e la manutenzione tecnica dei complessi di spedizione interplanetari, consegnando loro gli equipaggi e riportandoli sulla Terra quando questi complessi si trovano in orbite terrestri basse. Compresi quelli alti.

La nuova nave sarà più confortevole per l'equipaggio rispetto alla Soyuz?

Vitaly Lopota: Indubbiamente. Giusto questo esempio: il volume libero del veicolo di ritorno per cosmonauta sarà quasi il doppio rispetto alla Soyuz!

Quando inizieranno i test a terra dei modelli di navi?

Vitaly Lopota: Già l'anno prossimo, dopo aver concluso un contratto statale con RSC Energia per la produzione della documentazione di lavoro.

Quali nuovi materiali e tecnologie verranno utilizzati per creare la nuova nave?

Vitaly Lopota: Il design della nave contiene molti materiali innovativi: leghe di alluminio con resistenza 1,2-1,5 volte maggiore, materiali di schermatura termica con una densità 3 volte inferiore a quella utilizzata sulle navi Soyuz TMA, plastica rinforzata con fibra di carbonio e strutture a tre strati, mezzi laser garantire l'attracco e l'ormeggio, ecc. Il veicolo di ritorno della nave viene reso riutilizzabile a seguito dell'implementazione delle soluzioni tecniche adottate, anche attraverso l'atterraggio verticale su supporti di atterraggio.

Gli specialisti hanno abbandonato completamente lo sviluppo di astronavi alate? Quali sono i vantaggi di uno scafo portante?

Vitaly Lopota: La creazione della nave secondo il design della “capsula” è determinata dalle specifiche tecniche di Roscosmos. Allo stesso tempo, dopo il completamento del programma Shuttle, il tema “alato” si sta nuovamente sviluppando attivamente negli Stati Uniti e in diversi paesi del mondo (ad esempio, negli Stati Uniti, la navicella spaziale senza equipaggio X-37B ha effettuato diverse voli di mesi in orbita terrestre bassa). A questo proposito, RSC Energia non esclude la possibilità di continuare a lavorare su temi “alati” in futuro.

Uno studio serio dello schema dello “scafo portante” è stato effettuato presso RSC Energia su istruzioni di Roscosmos nell'ambito del tema “Clipper”. I potenziali vantaggi del "corpo portante" includono una maggiore manovra laterale durante l'uscita dall'orbita rispetto a una capsula, nonché livelli leggermente inferiori di forza g. Tuttavia, il “pagamento” per questo è la complessità progettuale associata alla necessità di avere superfici di controllo aerodinamiche oltre al sistema di controllo del getto, nonché la difficoltà di garantire la frenata nell’atmosfera terrestre all’ingresso alla velocità di fuga 2. Allo stesso tempo, il “corpo portante”, come la capsula, necessita di un sistema di atterraggio con paracadute-jet.

Quante navi verranno costruite e quando potrebbe avvenire il primo varo di una nave del genere?

Vitaly Lopota: Partiamo dal presupposto che sia sufficiente costruire cinque veicoli di ritorno, tenendo conto della loro riutilizzabilità e del programma di volo previsto. Il vano motore della nave è usa e getta, quindi verrà prodotto separatamente per ciascun volo. Se saranno disponibili finanziamenti adeguati, il primo lancio di sviluppo senza pilota potrebbe avvenire nel 2018.

Come si chiamerà la nuova nave?

Vitaly Lopota: Il nome è attualmente in fase di selezione. Ognuno può proporre la propria opzione, di cui successivamente verrà accettata quella più vincente.

Ci sono richieste di riconsiderare il budget per l’esplorazione spaziale con equipaggio russo. Dicono che si spende troppo, fino al 40-50% del budget di Roscosmos. La tua opinione?

Vitaly Lopota: La spesa per il volo spaziale con equipaggio è un “investimento nel futuro”, disponibile solo per i paesi più sviluppati del mondo. Inoltre, diamo uno sguardo più da vicino: se confrontiamo i budget russo e americano per i programmi con equipaggio, il nostro è un ordine di grandezza inferiore. Inoltre, le spese della Russia a questo riguardo sono inferiori non solo alle spese totali dei vari dipartimenti statunitensi, ma anche alle spese dei paesi dell’Europa occidentale. Tuttavia, l’astronautica con equipaggio non riguarda solo lanci e voli di veicoli spaziali e stazioni con equipaggio. Si tratta in gran parte anche del mantenimento delle infrastrutture spaziali terrestri in uno stato operativo e altamente affidabile e del loro funzionamento. Questo è il mantenimento e lo sviluppo delle tecnologie missilistiche e di produzione. Si tratta di un lavoro di ricerca, progettazione ed esplorazione volto a garantire l'effettiva attuazione dei programmi spaziali esistenti e la formazione di futuri programmi spaziali, compreso il lavoro fondamentale applicato in altre aree dell'attività umana.

Ad esempio, molti dei risultati del lavoro dell'Istituto di problemi medici e biologici, ottenuti nel risolvere i problemi di garantire voli umani a lungo termine nello spazio, vengono utilizzati per curare malattie e riabilitazione postoperatoria dei pazienti. Pertanto, se analizziamo tutto, la quota “netta” della cosmonautica con equipaggio nel bilancio spaziale totale della Russia non supera il 15%.

È sempre facile frenare e i nostri concorrenti diranno solo “grazie”. Inoltre, in Russia, l'astronautica con equipaggio apporta già al bilancio una considerevole valuta estera: è la navicella spaziale russa Soyuz che garantisce la consegna degli astronauti stranieri alla ISS e il loro successivo ritorno sulla Terra.

biglietto da visita

Vitaly Aleksandrovich Lopota è a capo della Energia Rocket and Space Corporation che prende il nome da S.P. Korolev dal luglio 2007, ora ne è il presidente e il progettista generale. È anche direttore tecnico per le prove di volo dei sistemi spaziali con equipaggio e vicepresidente della Commissione statale per tali prove.

Nato nel 1950 a Grozny. Si è laureato al Politecnico di Leningrado (LPI, ora università) e lì ha frequentato la scuola di specializzazione. Lì, come ricercatore junior, iniziò la sua carriera di ricercatore e scienziato: diresse il dipartimento, un laboratorio di ricerca industriale e il Centro per la tecnologia laser. Nel 1991 è diventato direttore e capo progettista dell'Istituto centrale di ricerca e sviluppo di robotica e cibernetica tecnica (CNII RTK).

Con il suo arrivo a RSC Energia, il lavoro della società volto a creare sistemi spaziali automatici e veicoli di lancio di livello mondiale ha ricevuto slancio. Per i clienti russi e stranieri sono in corso promettenti sviluppi di satelliti specializzati basati su una piattaforma spaziale universale. È in fase di sviluppo una nuova generazione di missili e complessi spaziali, compresa la classe ultraleggera, basata sulle basi dell’impresa sul tema “Energia-Buran” e altri. È in fase di attuazione il progetto di un modulo spaziale di trasporto con una centrale nucleare.

V.A. Lopota è membro corrispondente dell'Accademia russa delle scienze, dottore in scienze tecniche. Ha all'attivo oltre 200 articoli scientifici, circa 60 brevetti per invenzioni. È membro del Consiglio presidenziale per la scienza, la tecnologia e l'istruzione, nonché del Consiglio dei progettisti generali e capi.

Progettato per il volo umano nello spazio. Una caratteristica distintiva della navicella spaziale è la presenza di uno o più scompartimenti sigillati con un sistema di supporto vitale per gli astronauti. La navicella è inoltre dotata di un veicolo di discesa per l'atterraggio sui pianeti o per il ritorno dell'equipaggio sulla Terra, e di sistemi che consentono le manovre in orbita per il rendez-vous e l'attracco con altre navicelle e stazioni orbitali. Sono stati creati veicoli spaziali domestici e hanno effettuato voli spaziali " Est", "Alba", " Unione", così come l'americano "Mercury", "Gemini", "Apollo".

Enciclopedia "Tecnologia". - M.: Rosmann. 2006 .

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