21. juli 2011 foretok det amerikanske romskipet Atlantis sin siste landing, noe som satte en stopper for det lange og spennende Space Transportation System -programmet. Av en rekke tekniske og økonomiske årsaker ble det besluttet å avbryte driften av romfergen. Likevel ble ikke ideen om et gjenbrukbart romskip forlatt. For tiden utvikles flere lignende prosjekter samtidig, og noen av dem har allerede klart å vise sitt potensial.
Romfartøyets gjenbrukbare romfartøyprosjekt forfulgte flere hovedmål. En av de viktigste var å redusere flykostnaden og forberede den. Muligheten for flere ganger bruk av det samme skipet i teorien ga visse fordeler. I tillegg gjorde det karakteristiske tekniske utseendet til hele komplekset det mulig å øke de tillatte dimensjonene og vekten til nyttelasten betydelig. Et unikt trekk ved STS var muligheten til å returnere romfartøyene til jorden inne i lasterommet.
Den siste oppskytningen av Altantis -romfartøyet, 8. juli 2011 Foto av NASA
Under operasjonen ble det imidlertid funnet at ikke alle oppgavene ble fullført. Så i praksis viste det seg å være for langt og dyrt å klargjøre skipet for flytur - i henhold til disse parameterne passet prosjektet ikke inn i de opprinnelige kravene. I en rekke tilfeller kan det gjenbrukbare romfartøyet i prinsippet ikke erstatte "konvensjonelle" oppskytingsbiler. Til slutt førte den gradvise moralske og fysiske foreldelsen av utstyr til de alvorligste risikoene for mannskapene.
Som et resultat ble det besluttet å avslutte driften av romtransportsystemet. Den siste 135. flyturen fant sted sommeren 2011. Fire eksisterende skip ble avskrevet og overført til museer som unødvendige. Den mest kjente konsekvensen av slike beslutninger var det faktum at det amerikanske romfartsprogrammet sto uten eget bemannet romfartøy i flere år. Fram til nå må astronauter gå i bane ved hjelp av russisk teknologi.
I tillegg sto hele planeten uten gjenbrukbare systemer på ubestemt tid. Noen tiltak er imidlertid allerede i gang. Til dags dato har amerikanske virksomheter utviklet flere prosjekter med gjenbrukbare romfartøyer av en eller annen art. Alle nye prøver er allerede tatt ut for testing. I overskuelig fremtid vil de også kunne gå inn i fullverdig drift.
Boeing X-37
Hovedkomponenten i STS -komplekset var et orbitalfly. Dette konseptet brukes for tiden i Boeings X-37-prosjekt. På slutten av nittitallet begynte Boeing og NASA å studere temaet gjenbrukbare romfartøyer som kan være i bane og fly i atmosfæren. I begynnelsen av det siste tiåret førte dette arbeidet til starten av X-37-prosjektet. I 2006 nådde en prototype av en ny type flytester med et fall fra et fly.
Boeing X-37B-fly i en lanseringskjøretøy. Foto av US Air Force
Programmet interesserte det amerikanske flyvåpenet, og har siden 2006 blitt implementert i deres interesse, om enn med litt hjelp fra NASA. Ifølge offisielle data ønsker luftvåpenet å få et lovende banefly som er i stand til å skyte forskjellige laster ut i verdensrommet eller utføre forskjellige eksperimenter. Ifølge forskjellige estimater kan det nåværende X-37B-prosjektet også brukes i andre oppdrag, inkludert de som er knyttet til rekognosering eller fullverdig kamparbeid.
Den første romfarten av romfartøyet X-37B fant sted i 2010. I slutten av april lanserte Atlas V -lanseringskjøretøyet kjøretøyet i en forhåndsbestemt bane, der den ble liggende i 224 dager. Landingen "som et fly" fant sted i begynnelsen av desember samme år. I mars året etter begynte den andre flyvningen, som varte til juni 2012. I desember fant den neste lanseringen sted, og den tredje landingen ble utført først i oktober 2014. Fra mai 2015 til mai 2017 utførte den erfarne X-37B sin fjerde flytur. 7. september i fjor begynte nok en testflyging. Når den er ferdig, er den ikke spesifisert.
I følge de få offisielle dataene, er formålet med flyvningene å studere arbeidet med ny teknologi i bane, samt å utføre forskjellige eksperimenter. Selv om de erfarne X-37Bene løser militære oppgaver, avslører ikke kunden og entreprenøren slik informasjon.
I sin nåværende form er Boeing X-37B-produktet et rakettfly med et karakteristisk utseende. Den kjennetegnes ved en stor flykropp og fly i mellomområdet. Det brukes en rakettmotor; kontroll utføres automatisk eller med kommandoer fra bakken. Ifølge kjente data er det et lasterom med en lengde på mer enn 2 m og en diameter på over 1 m i flykroppen, som kan romme opptil 900 kg nyttelast.
Akkurat nå er den erfarne X-37B i bane og løser de tildelte oppgavene. Når han kommer tilbake til jorden er ukjent. Informasjon om pilotprosjektets videre fremgang er heller ikke spesifisert. Tilsynelatende vil nye meldinger om den mest interessante utviklingen dukke opp ikke tidligere enn neste landing av prototypen.
SpaceDev / Sierra Nevada Dream Chaser
En annen versjon av orbitalplanet er romfartøyet Dream Chaser fra SpaceDev. Dette prosjektet har blitt utviklet siden 2004 for å delta i NASA Commercial Orbital Transportation Services (COTS) -programmet, men kunne ikke bestå første trinn i utvelgelsen. Imidlertid ble utviklingsselskapet snart enige om å samarbeide med United Launch Alliance, som var klar til å tilby lanseringsbilen Atlas V. I 2008 ble SpaceDev en del av Sierra Nevada Corporation, og fikk kort tid etter ytterligere finansiering for å lage flyene sine. Senere ble det en avtale med Lockheed Martin om felles konstruksjon av eksperimentelt utstyr.
Erfarne banebane Dream Chaser. Foto av NASA
I oktober 2013 ble den flygende prototypen til Dream Chaser droppet fra et bærehelikopter, hvoretter den byttet til en glidefly og utførte en horisontal landing. Til tross for sammenbruddet under landing bekreftet prototypen designegenskapene. I fremtiden ble det utført noen andre tester på tribunene. Basert på resultatene ble prosjektet avsluttet, og i 2016 startet konstruksjonen av en prototype for romfart. I midten av fjoråret signerte NASA, Sierra Nevada og ULA en avtale om å gjennomføre to orbitale flyvninger i 2020-21.
For ikke så lenge siden fikk utviklerne av Dream Chaser -enheten tillatelse til å starte i slutten av 2020. I motsetning til en rekke andre moderne utviklinger, vil det første romoppdraget til dette skipet bli utført med en ekte last. Romfartøyet må levere viss last til den internasjonale romstasjonen.
I sin nåværende form er det gjenbrukbare romfartøyet Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser et fly med et karakteristisk utseende, som minner utad om noen amerikansk og utenlandsk utvikling. Kjøretøyet har en total lengde på 9 m og er utstyrt med en deltavinge med en spennvidde på 7 m. For kompatibilitet med eksisterende lanseringskjøretøy vil det i fremtiden bli utviklet en sammenleggbar vinge. Startvekten er bestemt til 11,34 tonn. Dream Chaser vil kunne levere 5, 5 tonn last til ISS og returnere opptil 2 tonn til jorden. Nedstigning fra bane "som et fly" er forbundet med lavere overbelastning, som forventes å være nyttig for levering av noe utstyr og prøver i separate eksperimenter.
Spacex drage
Av en rekke årsaker er ideen om et fly i bane foreløpig lite populær blant utviklere av ny romteknologi. Mer praktisk og lønnsomt anses nå som et gjenbrukbart romfartøy med det "tradisjonelle" utseendet, som blir skutt opp i bane ved hjelp av et oppskytningsbil og vender tilbake til jorden uten å bruke vinger. Den mest vellykkede utviklingen av denne typen er SpaceX's Dragon.
SpaceX Dragon-lasteskipet (CRS-1-oppdrag) i nærheten av ISS. Foto av NASA
Arbeidet med Dragon -prosjektet startet i 2006 og ble utført under COTS -programmet. Målet med prosjektet var å lage et romfartøy med mulighet for flere oppskytninger og retur. Den første versjonen av prosjektet innebar opprettelsen av et transportskip, og i fremtiden ble det planlagt å utvikle en bemannet modifikasjon på grunnlag av dette. Til dags dato har Dragon i "lastebil" -versjonen vist klare resultater, mens den forventede suksessen til den bemannede versjonen av skipet stadig skifter tidsmessig.
Den første demonstrasjonslanseringen av transportskipet Dragon fant sted i slutten av 2010. Etter alle nødvendige endringer beordret NASA en fullverdig lansering av en slik enhet for å levere last til den internasjonale romstasjonen. 25. mai 2012 la dragen til med sikkerhet til ISS. I fremtiden ble det gjennomført flere nylanseringer med levering av varer i bane. Lanseringen 3. juni 2017 ble programmets viktigste fase. For første gang i programmets historie ble det reparerte skipet sjøsatt på nytt. I desember gikk et annet romfartøy ut i verdensrommet og fløy allerede til ISS. Tatt i betraktning alle testene, har Dragon -produktene gjort 15 flyreiser til dags dato.
I 2014 kunngjorde SpaceX det lovende Dragon V2 -bemannede romfartøyet. Det ble hevdet at denne enheten, som er en utvikling av den eksisterende lastebilen, vil kunne levere til bane eller returnere hjem til syv astronauter. Det ble også rapportert at det nye skipet i fremtiden kan brukes til å fly rundt månen, blant annet med turister om bord.
Som ofte skjer med SpaceX -prosjekter, har Dragon V2 -prosjektets tidslinje skiftet flere ganger. På grunn av forsinkelser med den påståtte Falcon Heavy -transportøren flyttet datoen for de første testene til 2018, og den første bemannede flyvningen "snek" seg gradvis bort til 2019. Til slutt, for noen uker siden, kunngjorde utviklingsselskapet sin intensjon om å forlate sertifiseringen av den nye "Draken" for bemannede flyreiser. I fremtiden skal slike oppgaver løses ved hjelp av det gjenbrukbare BFR -systemet, som ennå ikke er opprettet.
Dragetransportskipet har en total lengde på 7,2 m med en diameter på 3,66 m. Tørrvekten er 4,2 tonn. Det er i stand til å levere en nyttelast på 3,3 tonn til ISS og returnere opptil 2,5 tonn last. For å imøtekomme visse laster, foreslås det å bruke et forseglet rom med et volum på 11 kubikkmeter og et volum uten trykk på 14 kubikkmeter. Det uforseglede rommet faller ned under nedstigning og brenner opp i atmosfæren, mens det andre lastvolumet vender tilbake til jorden og faller i fallskjerm. For å korrigere bane er romfartøyet utstyrt med 18 Draco-motorer. Systemets effektivitet sikres av et par solcellepaneler.
I utviklingen av den bemannede versjonen av "dragen" ble visse enheter av basetransportskipet brukt. Samtidig måtte det forseglede rommet omarbeides betydelig for å løse nye problemer. Noen andre elementer i skipet har også endret seg.
Lockheed martin orion
I 2006 ble NASA og Lockheed Martin enige om å bygge et lovende, gjenbrukbart romfartøy. Prosjektet ble oppkalt etter en av de lyseste stjernebildene - Orion. Ved tiårsskiftet, etter at en del av arbeidet var fullført, foreslo ledelsen i USA å forlate dette prosjektet, men etter lange tvister ble det reddet. Arbeidet ble videreført og har til nå ført til visse resultater.
Perspektivskipet Orion sett av kunstneren. NASA tegning
I samsvar med det opprinnelige konseptet skulle Orion -skipet brukes i forskjellige oppdrag. Med sin hjelp skulle den levere varer og mennesker til den internasjonale romstasjonen. Med passende utstyr kunne han gå til månen. Muligheten for et fly til en av asteroider eller til og med Mars ble utarbeidet. Likevel ble løsningen på slike problemer tilskrevet den fjerne fremtiden.
I henhold til planene for det siste tiåret skulle den første testlanseringen av Orion finne sted i 2013. For 2014 planla de å starte med astronauter om bord. Flyturen til månen kan utføres til slutten av tiåret. Deretter ble timeplanen justert. Den første ubemannede flyvningen ble utsatt til 2014, og besetningen ble lansert til 2017. Lunar -oppdrag ble utsatt til tjueårene. Nå er besetningsflyvninger utsatt til neste tiår.
5. desember 2014 fant den første testlanseringen av Orion sted. Romfartøyet med nyttelastsimulatoren ble skutt i bane av Delta IV -oppskytningsbilen. Noen timer etter oppskytningen vendte han tilbake til jorden og sprutet ned i et gitt område. Ingen nye lanseringer har blitt utført ennå. Spesialister fra Lockheed Martin og NASA satt imidlertid ikke på tomgang. I løpet av de siste årene har det blitt bygget en rekke prototyper for å utføre visse tester under terrestriske forhold.
For bare noen få uker siden begynte byggingen av den første Orion for bemannet flytur. Lanseringen er planlagt til neste år. Oppgaven med å skyte romfartøyet i bane vil bli overlatt til det lovende lanseringsbilen Space Launch System. Gjennomføring av det pågående arbeidet vil vise de virkelige utsiktene for hele prosjektet.
Orion -prosjektet gir konstruksjon av et skip med en lengde på omtrent 5 m og en diameter på omtrent 3,3 m. Et karakteristisk trekk ved dette apparatet er et stort internt volum. Til tross for installasjon av nødvendig utstyr og instrumenter, er det litt mindre enn 9 kubikkmeter ledig plass inne i det forseglede rommet, egnet for installasjon av visse enheter, inkludert mannskapsseter. Skipet vil kunne ta ombord opptil seks astronauter eller en bestemt last. Skipets totale masse er bestemt til 25,85 tonn.
Suborbital systemer
For tiden implementeres flere interessante programmer som ikke gir mulighet for lansering av nyttelast i jordens bane. Potensielle modeller av utstyr fra en rekke amerikanske selskaper vil bare kunne utføre suborbitalfly. Denne teknikken skal brukes til forskning eller utvikling av romturisme. Nye prosjekter av denne typen blir ikke vurdert i sammenheng med utviklingen av et fullverdig romprogram, men likevel er de av viss interesse.
Suborbital kjøretøy SpaceShipTwo under vingen av White Knight Two -flyet. Foto Virgin Galactic / virgingalactic.com
SpaceShipOne og SpaceShipTwo -prosjektene fra Scale Composites og Virgin Galactic foreslår bygging av et kompleks bestående av et transportfly og et orbitalfly. Siden 2003 har de to utstyrstypene utført et betydelig antall testflyvninger, hvor forskjellige designfunksjoner og arbeidsmetoder ble testet. Det forventes at et romskip av typen SpaceShipTwo vil kunne ta om bord opptil seks turistpassasjerer og løfte dem til en høyde på minst 100-150 km, dvs. over den nedre grensen for det ytre rom. Start og landing bør utføres fra et "tradisjonelt" flyplass.
Blue Origin har jobbet med en annen versjon av det suborbitale romsystemet siden midten av det siste tiåret. Hun foreslår å utføre slike flyvninger ved hjelp av en bunt med et oppskytningsbil og et skip, lik de som ble brukt i andre programmer. Dessuten må både raketten og skipet kunne gjenbrukes. Komplekset fikk navnet New Shepard. Siden 2011 har missiler og skip av en ny type regelmessig utført testflyvninger. Det har allerede klart å sende romfartøyet til mer enn 110 km høyde, samt å sikre sikker retur av både romfartøyet og oppskytningsbilen. I fremtiden bør New Shepard -systemet være en av innovasjonene innen romfartsturisme.
Gjenbrukbar fremtid
I tre tiår, siden begynnelsen av åttitallet av forrige århundre, har Space Transportation System / Space Shuttle -komplekset vært hovedredskapet for å levere mennesker og varer til bane i NASAs arsenal. På grunn av moralsk og fysisk foreldelse, så vel som i forbindelse med umuligheten av å oppnå alle de ønskede resultatene, ble driften av Shuttles avsluttet. Siden 2011 har USA ingen operative gjenbrukbare skip. Videre, mens de ikke har sitt eget bemannede kjøretøy, som et resultat av at astronautene må fly på utenlandsk teknologi.
Til tross for at driften av romtransportsystemet ble avsluttet, forlater ikke amerikansk astronautikk selve tanken på gjenbrukbare romskip. Denne teknikken er fortsatt av stor interesse og kan brukes i en rekke forskjellige oppdrag. For øyeblikket utvikler NASA og en rekke kommersielle organisasjoner flere lovende romfartøyer samtidig, både banefly og systemer med kapsler. For øyeblikket er disse prosjektene på forskjellige stadier og viser forskjellige suksesser. I en veldig nær fremtid, senest i begynnelsen av tjueårene, vil de fleste nye utviklingene nå et stadium av test eller fullverdige flyvninger, noe som vil gjøre det mulig å undersøke situasjonen på nytt og trekke nye konklusjoner.
