Космический буксир

редактировать
Используется для переноса груза с одной орбиты на другую Многоразовый модульный космический буксир видения НАСА 1969 года (отменен)

A космос буксир - тип космического корабля, используемый для передачи космического груза с одной орбиты на другую орбиту с другими энергетическими характеристиками. Примером может служить перемещение космического корабля с низкой околоземной орбиты (LEO) на орбиту с более высокой энергией, например, геостационарную переходную орбиту, переход на Луну или an траектория выхода.

Этот термин часто используется для обозначения многоразовых космических аппаратов. Некоторые ранее предложенные или построенные космические буксиры включают предложение STS 1970-х годов NASA или предложенный российский Parom, и иногда используется для обозначения расходных верхних ступеней, таких как Fregat, или Spaceflight Industries Sherpa.

Содержание

  • 1 Предпосылки
  • 2 Космическая транспортная система НАСА
  • 3 Эпоха космических шаттлов
    • 3.1 Разгонные блоки разгонного назначения
    • 3.2 Орбитальный маневренный аппарат
  • 4 Предложения XXI века
    • 4.1 Parom
    • 4.2 SHERPA
    • 4.3 VASIMR
    • 4.4 ISRO PAM-G
    • 4.5 Jupiter
    • 4.6 Автомобиль расширения миссии
    • 4.7 Переходные этапы Artemis
    • 4.8 Лунный крейсер
    • 4.9 Momentus Space
  • 5 См. Также
  • 6 Другие источники
  • 7 Ссылки
  • 8 Библиография

Предпосылки

Впервые космический буксир был задуман в эпоху после Второй мировой войны как средство поддержки постоянной орбитальной космической станции. Его использовал писатель-фантаст Мюррей Лейнстер в качестве названия романа, опубликованного в 1953 как продолжение Космической платформы, другого романа о такой космической станции..

Космическая транспортная система НАСА

Концепция модуля экипажа космического буксира

Многоразовый космический буксир изучался НАСА в конце 60-х - начале 70-х годов как часть многоразового Космическая транспортная система (СТС). Он состоял из основного силового модуля, к которому можно было прикрепить модуль экипажа или другую полезную нагрузку. Дополнительные посадочные опоры могут быть добавлены для высадки полезных грузов на поверхность Луны. Это, наряду со всеми другими элементами STS, за исключением Space Shuttle, никогда не финансировалось после сокращения бюджета NASA в 1970-х годах после программы Apollo.

эпохи Space Shuttle

Раздвижные верхние ступени

Программа Shuttle выполнила роль высокоэнергетической орбитальной передачи, разработав твердотопливный одноступенчатый вспомогательный модуль полезной нагрузки и двухступенчатая инерционная разгонная ступень.

Более мощная ступень Centaur-G, работающая на жидком водороде, была разработана для использования на Shuttle, но была отменена как слишком опасная после катастрофы Challenger..

Орбитальный маневренный аппарат

НАСА изучило другую конструкцию космического буксира, получившую название Орбитальный маневренный аппарат (OMV), а также свои планы по космической станции «Свобода». Роль OMV заключалась в многоразовом космическом корабле, который мог бы извлекать спутники, такие как Хаббл, и доставлять их в Freedom для ремонта или восстановления или для обслуживания беспилотных орбитальных платформ. В 1984 году предварительные разработки проекта орбитального маневренного аппарата (OMV) были начаты в рамках конкурсного процесса присуждения контрактов с системными исследованиями, проведенными TRW, Martin Marietta Aerospace и LTV Corporation.

Предложения XXI века

Паром

Российская корпорация РКК Энергия в 2005 году предложила космический буксир Паром, который можно было использовать для переправить на МКС как предлагаемую машину экипажа Kliper, так и невыбранный груз и модули пополнения запасов топлива. Сохранение буксира в космосе позволило бы создать менее массивный Kliper, что позволило бы запускать ракету-носитель меньшего размера, чем исходная конструкция Kliper.

SHERPA

Spaceflight Inc. разработала SHERPA, которая основывается на возможностях системы вторичной полезной нагрузки космического полета (SSPS) за счет включения силовой установки и подсистемы выработки энергии, которая создает тяговый буксир, предназначенный для маневрирования оптимальная орбита для размещения вторичных и размещенных полезных нагрузок. Первый полет двух отдельных безводных вариантов ТРК состоялся в декабре 2018 года на ракете Falcon 9. В этом полете было задействовано 64 малых спутника из 17 стран.

VASIMR

Электроплазменная ракета VASIMR может использоваться для питания высокоэффективного космического буксира, потребляя всего 9 тонн. топлива аргона, чтобы совершить круговой полет к Луне и доставить 34 тонны груза с низкой околоземной орбиты на низкую лунную орбиту. По состоянию на 2014 год Ad Astra Rocket Company выдвинула концептуальное предложение по использованию этой технологии для создания космического буксира.

ISRO PAM-G

Индийская организация космических исследований построила верхнюю ступень под названием PAM-G (вспомогательный модуль полезной нагрузки для GSLV ), способную перемещать полезную нагрузку непосредственно на орбиты MEO или GEO с низкой Земли орбиты. PAM-G приводится в действие жидкостным двигателем hypergolic с возможностью перезапуска, заимствованным из четвертой ступени PSLV. По состоянию на 2013 год ISRO реализовала конструкцию, системы управления и двигатели PAM-G и провела горячие испытания. PAM-G станет четвертой ступенью ракеты-носителя GSLV Mk2C, расположенной на вершине криогенной третьей ступени GSLV .

Jupiter

Lockheed Martin внесла концептуальное предложение для НАСА в 2015 году для проекта под названием Юпитер космический буксир, который будет основан на проектах двух более ранних космических кораблей Lockheed Martin - Mars Atmosphere и Volatile Evolution Mission и Juno, а также роботизированная рука из MDA, созданная на основе технологии, использованной на Canadarm, технологии роботизированной руки, ранее использовавшейся на Спейс шаттл. Помимо самого космического буксира Jupiter, концепция Lockheed включала использование нового грузового транспортного модуля диаметром 4,4 м (14 футов) под названием Exoliner для перевозки грузов на МКС. Exoliner основан на более раннем (2000-е годы) разработанном ESA Automated Transfer Vehicle и должен был разрабатываться совместно с Thales Alenia Space. В самом деле, НАСА не согласилось финансировать разработку Юпитера, а Lockheed Martin не разрабатывает буксир с частным капиталом.

Автомобиль расширения миссии

В 2011 году ViviSat, совместный проект U.S. Space и ATK, предложил Автомобиль расширения миссии. В 2016 году компания ViviSat была распущена, когда U.S. Space объявила о банкротстве, а ATK слилась с Orbital Science Corporation и образовала Orbital ATK. В 2017 году Orbital ATK получила добро от FCC, чтобы начать разработку космического корабля с новым партнером Northrup Grumman, который разрабатывал собственный буксир. В июне 2018 года обе компании объединили свои ресурсы и образовали новую компанию под названием Northrop Grumman Innovation Systems. 9 октября 2019 года первый из этих буксиров МЕВ-1 был запущен с космодрома Байконур в Казахстане на ракете Протон-М. В феврале 2020 года MEV-1 успешно состыковался с Intelsat 901 и вернул его на геостационарную орбиту, что позволило ему продолжить работу по истечении 4 лет после истечения срока службы. MEV-1 будет продолжать сохранять это положение в течение 5 лет, после чего он вернет спутник на орбиту кладбища для вывода из эксплуатации. MEV-2 был запущен 15 августа 2020 года с Galaxy 30 на Ariane 5 для выполнения аналогичного маневра с Intelsat-1002.

Artemis Transfer Stages

НАСА Программа Artemis планирует использовать частично многоразовые трехступенчатые лунные аппараты. Одним из основных элементов является этап перехода, который переместит посадочный модуль с орбиты Lunar Gateway на низкую лунную орбиту. В будущих версиях можно будет вернуться в Gateway для дозаправки и повторного использования с другим посадочным модулем. Northrop Grumman предложила построить переходную ступень на базе своего космического корабля Cygnus.

Moon Cruiser

Разработанный Airbus, Moon Cruiser является концептуальным лунным кораблем. транспортное средство на базе ATV и ESM, которое предлагается использовать для поддержки международного Lunar Gateway. В случае финансирования это станет частью вклада ЕКА в программу Lunar Gateway. По состоянию на январь 2020 года он находился на ранней стадии проектирования. Планируемый к запуску на Ariane 6 - с возможностью запуска с американских тяжелых пусковых установок - аппарат предназначен для дозаправки лунных посадочных устройств и доставки грузов к Воротам. Он также будет использоваться для доставки европейского модуля ESPRIT на шлюз не ранее 2025 года. Также предлагается превратить аппарат в промежуточную ступень для лунного посадочного модуля. Концепции посадочного варианта корабля существуют, но не получили финансирования.

Momentus Space

Momentus Space разрабатывает различные версии космических буксиров, ориентируясь на большие изменения скорости более 1 км / с. Демонстрационные миссии запланированы на 2020 год, а регулярное обслуживание начнется в 2021 году.

См. Также

На Викискладе есть материалы, связанные с космическим буксиром.

Другие источники

  • Отчет НАСА, Техническое исследование по использованию Saturn 5, INT-21 и другие производные Saturn 5 для определения оптимальной четвертой ступени (космический буксир). Том 1: Технический том, Книга 1.

Ссылки

Библиография

Последняя правка сделана 2021-06-09 01:20:32
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте