Ракета на Марс

Материал подготовили ребята из группы «Околонаука»

Возращаясь к 2011 году, когда внимание всего мира еще было сосредоточено на окончании программы космических челноков, небольшой группе ученых уже было поручено спланировать, что же будет дальше. И NASA получило ответ 14 сентября того же года: следующим пунктом программы была разработка Системы Космических Запусков (SLS), которая должна стать самой мощной за всю историю ракетой-носителем и которая бы позволила астронавтам отправляться в экспедиции за пределы околоземной орбиты впервые со времен программы «Аполлон».

Спустя 4 года мы можем наблюдать значительный прогресс как на ранних стадиях разработки концепции, так и на стадиях производства, тестирования и даже полетов на оборудовании в рамках первой испытательной миссии космического корабля Орион в декабре 2014 года.

В честь 4-ой годовщины объявления о начале этой программы, NASA подготовило доклад о 4 вещах, которые узнали разработчики за 4 года. Команда выражает огромную благодарность бывшему руководителю программы SLS, Тодду Мэю (Todd May), который в настоящее время занимает пост заместителя директора Центра космических полётов имени Джорджа Маршалла и который помог нам подготовить этот список.

Шаттл «Атлантис» совершает последнюю посадку в рамках программы космических челноков.
Последняя посадка шаттла «Атлантис» 4 года назад, ознаменовавшая конец старой эпохи и начало новой.


 

Изменения даются тяжело. Но они необходимы.

От одного только вида спейс шаттла захватывало дух. Многим людям, включая меня, было жаль увидеть, как кончается его эпоха. Я родился спустя несколько недель после приземления капсулы «Аполлон», поэтому я буквально вырос вместе с этим шаттлом. Будучи ребенком, я играл с игрушечным космическим кораблем, и это был МОЙ космический корабль. Мне было действительно грустно видеть, как время шаттла прошло. Я знал одного инженера, который не только работал над первым полетом космического челнока, но и был последним человеком, который вошел в его внешний топливный бак перед запуском. Он работал над каждой миссией, от первой до последней. И ему тоже было невыразимо грустно.

Изменения всегда неприятны и тяжелы. Но они необходимы. Спейс шаттл позволил NASA совершить несколько ошеломительных миссий на околоземной орбите, но и там у нас были границы, за которые мы не могли выйти. Для того, чтобы добраться до Марса и отправиться еще дальше, нам нужно было что-то качественно новое. Программа космических челноков была сама по себе достаточно сложной, и было бы крайне непросто совмещать ее с какой-либо другой. Благодаря МКС и работе наших коммерческих партнеров по транспортировке грузов и и доставке членов команды, мы все еще способны творить удивительные вещи на орбите Земли, но уже без шаттла.

Это не значит, что прошли те дни, когда я с нежностью погружаюсь в воспоминания о прошлом. Просто теперь я больше взволнован будущим.

Когда мы движемся вперед, вспоминать прошлое даже полезно. Ведь и в рамках самой программы происходили изменения. Руководители и сотрудники миссии тоже достигали новых высот, некоторые оставались за бортом. Кого-то мы потеряли, но тем не менее мы продолжаем идти дальше. Когда мы окончательно продумали дизайн транспортного средства, мы тоже прошли через изменения, которые иногда выражаются просто в новых деталях, которые позволяют нам проложить путь к чему-то лучшему. Изменения — это единственная постоянная величина.
Крупный план двигателя SLS во время запуска.

Если бы существовала такая философия чего-то, «в чем всегда имеется недостаток», то в ракетных двигателях она и была бы распространена. Все делается для того, чтобы сделать спейс шаттл мощнее и надежнее, но всегда можно сделать еще больше.


 

Есть ребенок, есть вода в ванне. Дальше пословицу вы знаете.

(имеется в виду старая идиома «Don’t throw the baby out with the bathwater», означающая, что неправильно выбрасывать все вещи подряд, вместе с ненужным можно выбросить и нужное — #ОН)

Когда мы прекратили полеты на челноках, мы осознали, что в нашей возможности по запуску астронавтов в космос есть бреши, а условия далеки от идеальных. Двигаясь вперед, мы пытаемся устранить эти пробелы, для того чтобы не потерять квалифицированную рабочую силу и потенциальные возможности. Иногда такие пробелы неизбежны, а в нашем случае они просто необходимы, чтобы сделать надежным будущее космической программы. И если мы двигаемся к тому, чтобы отправлять людей в глубокий космос, то заново изобретать колесо нам не нужно.

По крайней мере, не целиком.

Как я уже рассказывал в статье «Как создать проект ракеты за 6 простых шагов», когда мы моделировали SLS, то  поняли, что использование оборудования из программы спейс шаттла даст нам большое преимущество в проектировании новой ракеты. И не только потому, что оно уже было доступно, а потому, что это был результат громадного, тяжелого труда. Ракетные ускорители шаттла были самыми мощными за всю историю полетов в космос. Двигатели RS-25 — это образец надежности и эффективности. Если бы мы заново выжимали из себя все соки и соорудили новый двигатель, чтобы заменить старый, то это не только потребовало бы длительного времени и средств, но и завершилось бы созданием чего-то подобного RS-25. Раз NASA уже разработало RS-25, то нет смысла изобретать его снова.

Но это не значит, что мы не можем обновить двигатель — как раз это и было сделано, мы ввели новшества, чтобы его усовершенствовать. Еще одна вещь, которую мы усвоили в ходе программы, — это то, что использование «железной наследственности» может как упростить создание чего-то с нуля, так и усложнить, SLS всё же не шаттл. Да, у них есть много общего, они оба используют двигатель RS-25, и, да будет известно, они оба — огромные такие штуки, которые используют огромное количество водородного топлива, чтобы выпустить огромное количество огня, чтобы взлететь. На этом их сходства заканчиваются. SLS выше, а это значит, что топливо поступает в двигатель под бОльшим давлением. SLS обладает бОльшим набором двигателей, которые, в отличие от двигатетей на шаттле, расположены ближе к ускорителю, а это значит, что внешние двигатели нагреваются быстрее. SLS разработан с целью покорения глубокого космоса, следовательно, двигатели и ускорители должны быть мощнее. Все эти вещи (и даже больше) значат, что, в целом, мы можем летать на SLS с двигателями шаттла, но летать мы будем не так же.

Поэтому, несмотря на то, что мы не ожидали работ в таком масштабе, нам нужно позаимствовать несколько из этих систем и модифицировать их, модернизировать и протестировать.
Все еще думаете, стоит ли оно того? Ну разумеется, стоит!

Художественное представление концепции, как SLS пролетает через облака.
Посмотрите, как изящно SLS парит и пролетает через облака на этой картинке. В реальности, однако, все не так просто, как выглядит


 

Ты не можешь обмануть гравитацию, но ты можешь её перебороть

Говоря о полетах в космос, люди иногда говорят о «мошенничестве с гравитацией». Они видят ракету, изящно взмывающую вверх со стартового комплекса в космос через облака и считают, что каким-то магическим образом сила гравитации к ней больше не применима.

Есть законы, которые нельзя ни нарушить, ни обмануть, и гравитация к ним относится напрямую. Мы не обманываем гравитацию, мы её побеждаем.

В каждую секунду запуска гравитация воздействует на ракету в той же мере, что и на вас, так как вы все еще стоите ногами на Земле. Единственное различие — ракета весит примерно на миллион фунтов больше, чем вы. Поэтому, чтобы взлететь в космос, двигатели должны создать и поддерживать силу посильнее гравитации и при этом не разрушиться в процессе.

Побег с Земли прямо противоположен концепции энтропии. Энтропия — это самый легкий путь отступления. Оставленные сами по себе, все части распадутся. Мы же поступаем наоборот: складываем их вместе, подчиняя своей воле с помощью химии, физики, математики и инженерии.
Достаточно давно кто-то сказал, что покорить космос — это сложно. Ну, так и есть. Джон Ф. Кеннеди поведал американцам более 50 лет назад: «Мы решили полететь на луну в этом десятилетии и сделать множество других важных вещей не потому, что это будет легко, а потому что это сложно».

Составьте список того, что мы узнали за последние четыре года, и даже те, кто работает в этой индустрии годами, скажут, что это сложно. И учитывая это, мы начинаем напряженней работать. Это вызов, которому мы должны неуклонно противостоять каждый день.

Видите? Это миссии, проведенные центром космических полетов Годдарда NASA.


NASA живет и процветает

В результате отказа от космических шаттлов у общества появилось впечатление, что и люди вскоре забросят полеты в космос, что NASA прекращает свою деятельность.

Технически, мы знали, что это неправда. Опять же, пока общество наблюдало за приостановкой полетов шаттлов, мы разрабатывали ракету для полетов на Марс и все еще продолжаем, на самом деле. Но,  выход на публику с рассказом о том, что мы делаем, особенно в ранние годы, сопровождался  одним и тем же: «Я думала, НАСA уже мертво». Эти слова напоминают мне о том, насколько далеки от истины были подобные заявления.

Эти разговоры стали напоминанием о жизнеспособности, самоотверженности и таланте наших работников. Ведь они тоже столкнулись с этими слухами. На их пути было немало испытаний, однако, несмотря ни на что, все они целиком посвятили себя новой программе, и их вклад просто поражает. Многие из них работали над шаттлом, а некоторым довелось трудиться над Сатурном. Но они по-прежнему приходят на работу каждый день, чтобы убедиться, что этот проект — их magnum opus (лат. «работа жизни» — #ОН).

Но эти разговоры также напоминают о том, что мы живем на пике золотого века космоса. Идея того, что NASA может быть вне бизнеса человеческих полетов в космос, лишает нас самого главного достижения: многие школьники просто не могут вспомнить времени, когда на орбите не было ни одного американского астронавта. Каждую секунду каждого дня последних 15 лет астронавты NASA и наши партнеры работали над международной космической станцией на орбите. Их работа не только проложила дальнейший путь для изучения глубокого космоса, попутно объясняя, как человеческое тело способно адаптироваться после долгих периодов в невесомости, но и помогла найти новые способы улучшить жизнь здесь, на Земле. Международная космическая станция — это не просто сторожевой пост NASA в космическом ареале, это исследовательская лаборатория, которую может использовать любой. Там постоянно проводят различные эксперименты в разных областях науки. Поддержка NASA прокладывает путь промышленной разработки Земли, что делает космос более доступным.

NASA делает намного больше этого; наша зона доступа простирается от одного края солнечной системы до другого и за ним. С тех пор, как началась исследовательская программа солнечной системы, NASA объяло пространство от Мессенджера на Меркурии до Нью Хорайзонс на Плутоне. Мы посадили Кьюриосити на Марс, а ИнСайт туда только направляется. Джуно ускоряется навстречу Юпитеру. Мы раскрываем тайны Церера, а зонды Вояжера, запущенные еще 40 лет назад, все еще присылают сигналы из областей космического пространства, где влияние нашего солнца перевешено силой других звезд. Хаббл по-прежнему раскрывает красоту и секреты дальних уголков Вселенной, пока Келпер находится в поиске новых планет вокруг далеких звезд, а мы продолжаем строить телескоп нового поколения имени Джеймса Вебба, который раскроет сияющий блеск зарождения Вселенной. Спутники земли помогают со сбором урожая по всему миру. Ближе к дому мы работаем над тем, как сделать авиаперевозки безопасней и эффективней. Это означает, что в следующие три года для трех пилотируемых аппаратов из Америки уже запланирован вылет из Космического Центра Кеннеди.

И это лишь основное.

NASA не мертво. Мы только начинаем.

Девять астронавтов и космонавтов на борту международной космической станции в сентябре 2015.
Ранее в этом месяце девять членов команды из пяти стран были на борту международной космической станции, включая астронавтов NASA Скотта Келли и космонавта из Роскосмоса Михаила Корниенко, которые «пересекли экватор» своего годичного пребывания на орбите.
 


Источник: http://blogs.nasa.gov/Rocketology/2015/09/17/four-lessons-in-four-years/…

Ссылка на оригинальный материал

Материал подготовили:

Лиза Лихт
Мария Минакова
Максим Крылов

Добавить комментарий