Sárkányhajó. Dragon amerikai űrhajó

TASS DOSZIER. 2017. augusztus 14-én indult el az amerikai SpaceX cég Űrközpontőket. John F. Kennedy (Florida) Falcon 9 hordozórakéta A Dragon űrszonda a Nemzetközi Űrállomásra (ISS) tartó 12. műveleti küldetéssel került pályára. A hajó fedélzetén 2,91 tonna különféle rakomány található.

Sárkány – amerikai közlegény űrhajó újrafelhasználható. Jelenleg a hajó teherszállító változata üzemel, amelyet az ISS ellátására használnak.

Projekttörténet

A Dragon fejlesztője és gyártója a SpaceX (Space Exploration Technologies, Hawthorne, California), amelyet 2002-ben alapított Elon Musk kanadai-amerikai mérnök, milliárdos.

A projekt kezdettől fogva egy hajó létrehozását jelentette, amelyre a legénységet szállították alacsony földi pályaés visszaküldi őket a Földre. 2005. június 2-án a SpaceX bejelentette, hogy megállapodást írt alá a Nemzeti Repülési és Kutatási Hatósággal. világűr Az USA (NASA) egy emberes repüléshez szükséges űrrepülőgép kifejlesztéséről. A technológia tesztelésére elkészítették a Dragon teherszállító változatát.

2006 augusztusában a NASA kiválasztotta a vállalatot az ISS-re rakomány szállítására és visszaküldésére irányuló bemutató repülésekre. A megállapodás értelmében a SpaceX-nek három Dragon kilövést kellett végrehajtania Falcon 9 hordozórakétájával (a tervek szerint 2008-2009-re). 2008 decemberében pedig a NASA szerződést írt alá a céggel 12 Dragon repülésre rakományokkal az ISS számára 1,6 milliárd dollár értékben (ha további repüléseket rendelnének meg, a szerződés teljes összege 3,1 milliárd dollárra emelkedne). Ezt követően megállapodás született a járatok 12-ről 20-ra történő növeléséről.

2014. május 30-án a cég bemutatta a Dragon v2 hajó emberes változatát (más néven: Crew Dragon). A Dragon v2 első pilóta nélküli bemutató repülését 2017 novemberére tervezik, személyzettel a fedélzeten – 2018 májusára. Ugyanezen év szeptemberében a NASA és a SpaceX 2,6 milliárd dolláros szerződést írt alá a Dragon v2 fejlesztésének befejezésére és az ISS-re való repülésre vonatkozó tanúsítványra. 2015 novemberében és decemberében pedig szerződéseket írtak alá két emberes űrhajó ISS-re történő repüléséről.

2016. április 27-én a SpaceX bejelentette, hogy pilóta nélküli űrhajót kíván küldeni a Marsra. hajó Red Sárkány. Az indítást 2020-ra tervezik (korábban 2018-nak tekintették), és meg is fogják valósítani új rakéta Falcon Heavy.

Ezenkívül a Dragon használható autonóm repülésekhez, mint tudományos laboratórium- a DragonLab verzióban.

Jellemzők

A Sárkány egy kapszulahajó. Szerkezetileg három fő elemből áll: az orrrészből (a pályára indításkor leválasztva), egy 11 köbméter térfogatú, lezárt modulból. m-es (visszaváltható alkatrész) és egy 14 köbméteres nyomásmentes raktérrel. m (leválasztva a Földre való visszatéréskor, mielőtt a légkörbe lépne). A lezáratlan rekeszen kívül vannak napelemek(teljesítmény - 1,5-2 kilowatt).

A visszatérő modult zárt szállítást igénylő rakományokhoz tervezték (Dragon v2 változatban - legénység tagjainak), emellett vezérlőrendszerrel, üzemanyagtartályokkal és meghajtórendszerrel ellátott szervizrekesz is található benne. A SpaceX 18 Draco motorja monometil-hidrazinnal és nitrogén-tetroxiddal működik.

Az ISS-hez való dokkolás úgy történik, hogy a hajót a Canadarm2 manipulátorral ("Canadarm2") rögzítik, amelyet az állomás személyzetének tagjai irányítanak. A Földre való visszatérés egy irányított ejtőernyős ereszkedés során történik a Csendes-óceán vizébe.

Az űrrepülőgép maximális magassága 7,2 m, átmérője 3,7 m, tömege (üzemanyag nélkül) 4,2 tonna, a keringési pályán való működés időtartama legfeljebb két év. Maximum 6 tonna össztömegű és 25 köbméter térfogatú rakományt tud pályára juttatni. m, visszatérés a Földre - legfeljebb 3 tonna (11 köbméter).

Indulások és incidensek

A sárkány kilövéseket egy Falcon 9 rakétával hajtják végre az űrközpontból. John F. Kennedy (a Merritt-szigeten található, Cape Canaveraltól északnyugatra). A Cape Canaveral légierő állomáshelyét korábban használták, de 2016. szeptember 1-jén egy rakétarobbanás következtében megsemmisült.

Az űrszonda első tesztrepülésére 2010. december 8-án került sor. A második, 2012. május 22-31-i tesztrepülés során a Dragon először dokkolt az ISS-hez (május 25. és 31. között volt része). Ez lett az első magánűrhajó, amely az állomáshoz kötött ki. Az első kereskedelmi repülést az ISS-re 2012. október 8-28-án hajtották végre: a Dragon élelmiszert, ruhát, felszerelést szállított az állomásra, és visszaküldte az ISS-en végzett kísérletek eredményeit a Földre.

A Dragon 2015. június 28-i felbocsátása az ISS-re hetedik küldetése során balesettel végződött. A Falcon 9 rakéta 139 másodperccel a repülés során felrobbant, és törmelék hullott bele Atlanti-óceán. A hajónak körülbelül 2 tonna különféle rakományt kellett volna szállítania az állomásra, köztük egy új IDA dokkolóállomást (International Docking Adapter; a Boeing gyártmánya) az ISS amerikai szegmensének modernizálására.

Összesen 2017. augusztus 14-ig 13 űrhajó kilövést hajtottak végre - 12 sikeres és egy vészhelyzet. Ebből kettő teszt, 11 pedig működik (az ISS program keretében).

A Dragon előző felbocsátására 2017. június 4-én, moszkvai idő szerint 00:08-kor került sor, a hajó visszatérő kapszulát először használták újra (2014. szeptember-októberi repülésben vett részt). Június 5-én a hajó 2,7 tonna különféle rakományával kikötött az ISS-hez, és csaknem egy hónapig az állomáson tartózkodott. A Dragont július 3-án, moszkvai idő szerint 09:41-kor bontották le az ISS-ről, és ugyanazon a napon a visszatérő kapszula sikeresen kifröccsent. Csendes-óceán, Kalifornia partjainál. Az ISS-ről 1,9 tonna rakomány került vissza a Földre, elsősorban tudományos kísérletek eredményei és a technológiai fejlesztések mintái.

Ez sokak számára figyelemre méltó, amikor a Dragon űrhajót rakománnyal az ISS-re küldték. Nincs benne utolsó lehetőség mert ezúttal az ISS-re küldték nagy számban tudományos felszerelés, amely lehetővé teszi számunkra, hogy számos érdekes és a tudomány számára hasznos kísérletet hajtsunk végre (ebből körülbelül 250 elvégzését tervezzük). Erről a Geektimes-en.

Ráadásul ez a küldetés abban különbözik az összes többitől, hogy egy űrkamiont indítottak az ISS-re, amely már az űrben volt. kb O újrafelhasználás Sárkány űrhajó, amelyet korábban visszavittek a Földre és helyreállítottak. Így a SpaceX bizonyítja az űrrepülések költségeinek csökkentését és az ISS fedélzetére szállított rakományt.

Általánosságban elmondható, hogy a Dragon teherautó ( különböző hajókat) már 13 alkalommal járt az űrben, 11 kilövést hajtottak végre a NASA program keretében, mely ún. A program részeként összesen két űrkamion repül az ISS-re. A Dragon az első, az Orbital ATK Cygnus a második. De csak Sárkány élte túl az űrbe való repülést, a Földre ereszkedést és az ismételt repülést.

A Dragon egy nyomás alatti kapszulából áll, amely rakományt szállít az állomásra, és felveszi a hulladékot az ISS-ről, valamint egy nyomásmentes rekeszből, amelyben napelemek vannak. Sajnos csak magát a kapszulát lehet helyreállítani, de az elemekkel és egyéb felszerelésekkel ellátott rekesz nem használható fel újra - visszavitelkor elég a légkörben. Visszatérés előtt a kapszulát leválasztják ebből a rekeszből.

Az első Sárkány 2010 decemberében repült az űrbe, kétszer megkerülte a Földet, majd a Csendes-óceán vizébe zuhant. 2012 májusában a második teherautó pályára állt, és már el is repült az ISS-re. Apropó, Sárkány, amelyikre vitte a terhét orbitális állomás most 2014-ben repült először az űrbe, a CRS-4 küldetés részeként. Szeptember 21-én indították el Cape Canaveralról, és 23-án kötött ki az ISS-hez. Október 25-én Sárkány ejtőernyőzéssel tért vissza a Földre. A rendszer nem landolt, hanem lecsapódott a Csendes-óceánba.

A teherautót ezután alaposan átvizsgálták és felújították, beleértve a hővédő pajzs cseréjét is. Mint kiderült, a legtöbb Dragon rendszer működőképes maradt.

Alig két hónappal ezelőtt a SpaceX sikeresen felbocsátotta a Falcon 9-et az űrbe, újra felhasználva az első leszállófokozatot. Ezután a cég pályára küldte a SES-10 kommunikációs műholdat. A mostani küldetés során egyébként a cégnek ismét sikerült visszatennie a rakéta első kilövési fokozatát a Földre.

A SpaceX-nek át kellett mennie hosszú távon annak érdekében, hogy ez lehetséges legyen. Ma már szinte rutinfeladatnak számít a cég hordozórakéta-fokozatainak visszatérése, de mindezek mögött mérnökök, tudósok, maga Musk és más alkalmazottak összetett, gondos munkája húzódik meg.

A cég kezdetben ejtőernyővel próbálta visszaszerezni rakétája első fokozatát. De a színpad nem bírta a visszatérést, így az ejtőernyők használhatatlanok voltak. A 2009-es frissítés után a színpad konfigurációja megváltozott. Így a Merlin-1C hajtóműveket Merlin-1D-re cserélték, és a hajtóműveket szintén nyolcszögben, nem pedig négyzetben helyezték el, ezt a konfigurációt OctaWebnek nevezték el.

2015-ben mutatták be a végső fejlesztést Falcon 9 Full Thrust néven. Itt sok változás történt az első verziókhoz képest. Az egyik legfontosabb módosítás a folyékony oxigén ultraalacsony hőmérsékleten történő kompressziója volt, amely lehetővé tette nagyobb térfogatú oxidálószer feltöltését. 2016-ban egyébként a Falcon 9 tankolása közben baleset történt, aminek következtében a rakéta felrobbant. A SpaceX egyszerre veszített el egy rakétát és egy 200 millió dollár értékű rakományt. Aztán a szakértők rájöttek, hogy a probléma a tank vékony válaszfalában van, amely nem bírta a megnövekedett nyomást. Általánosságban elmondható, hogy ekkor több, szinte lehetetlennek ítélt műszaki hiba történt egyszerre, ami a robbanáshoz vezetett.

A Falcon 9 hordozórakéta 2010 júniusában hajtotta végre első menetrend szerinti repülését. Nos, ma moszkvai idő szerint 00:07-kor megtörtént a következő kilövés, amelynek során a tervek szerint körülbelül három tonna rakományt szállítanak az ISS-re. 8 perccel a kilövés után a rakéta első fokozata sikeresen landolt az indítóhely közelében. A Dragon űrszondát sikeresen elindították egy köztes pályára. Ennek a kilövésnek június 2-án kellett volna megtörténnie, de a kedvezőtlen időjárás miatt június 4-re kellett halasztani, és a kilövés lemondásáról néhány perccel az indulás előtt döntöttek.

Nos, már csak gratulálni kell a SpaceX-nek az újabb sikerhez.

A SpaceX alapítója, Elon Musk ( Elon Musk) május 29-én (május 30-án, moszkvai idő szerint 6:00-kor) egy különleges konferencián mutatta be a nagyközönségnek a Dragon űrszonda projektjét, amelyet amerikai űrhajósok pályára állítására terveztek.

Az új hajó bemutatása három figyelmet érdemlő esemény hátterében zajlik. Először is, az Oroszország és az Egyesült Államok közötti kapcsolatok észrevehető lehűlése közös válsághoz vezetett űrprojektek, beleértve az ISS-t is. Mint ismeretes, tovább pillanatnyilag az egyetlen hajó, amely nemzetközi legénységet képes szállítani az ISS-re, az orosz Szojuz-TMA. A nyilvános vita odáig fajult, hogy D. Rogozin orosz miniszterelnök-helyettes április 29-én a Twitteren azt írta, amerikai űrhajósok trambulin segítségével kell a pályára állnia. A SpaceX alapítója Elon Musk néhány órával később szintén Twitteren jelentette be a mai sajtótájékoztatót, és megjegyezte, hogy az űrhajósoknak nem lesz szükségük trambulinra. A második esemény, amire szeretnék rámutatni, alig néhány napja történt. A NASA hivatalosan bejelentette, hogy 2017 végéig meghosszabbítja a Roszkoszmosszal kötött szerződését az űrhajósok ISS-re szállítására, beleértve a legénység 2018-as visszatérését is a Földre. Ez, látszólag az utolsó ilyen jellegű szerződés, mintegy hat hónappal késleltette az amerikai emberes űrhajók várható üzembe helyezését. Végül, harmadszor, a hét elején az Egyesült Államok Szövetségi Légiközlekedési Hivatalának jelentése jelent meg az interneten. Kiderült, hogy a SpaceX felügyeleti engedélyt kért a Dragon propulziós leszállórendszer tesztelésére. Sok megfigyelő összekapcsolta a közelgő teszteket a hajó emberes módosításának tervezésével. A projekt minden részletét azonban csak a mai sajtótájékoztatón sikerült feltárni.

Először is a megfigyelőket érdekelték műszaki jellemzők hajó, amelyet Musk Dragon v2-nek nevezett. Sajnos a konferencia nem volt túl bőkezű a számokkal, és a bemutatott makett távolról sem tűnt repülési modellnek, annak ellenére, hogy Musk később kijelentette, hogy legtöbb A bemutatott berendezés már készen áll a tesztelésre. Ahogy azt sok szakértő megjósolta, az új hajó nagyobb lesz, mint rakományelődje. A Dragon v2 maximális átmérője egyértelműen meghaladja a 3,7 métert teherhajó, a tömeg is növekedni fog. Az is váratlan volt, hogy az új hajó hét űrhajós befogadására alkalmas. Sok elemző azt jósolta, hogy a férőhelyek száma négyre csökken, amely kapacitással a NASA számol. Elon Musk azonban elmondta, hogy a hajót a korábbi terveknek megfelelően hét űrhajós szállítására tervezik. Megjelenés egy emberes hajó nagyon különbözik a teherhajótól, amit senki sem jósolt meg. Még változott is külső forma: a csonka testet összetett háromrészes figura váltja fel hosszanti bordákkal. Az orrkúpot az űrséta után már nem lövik le, hanem a kapszula szerves részévé válik. Dokkoláskor a kupakot úgy kell mozgatni, mint egy fedőt. A leszálló lábak közvetlenül az elülső hőpajzsból nyúlnak ki. De beigazolódtak az új energia-rakotérrel kapcsolatos találgatások. Négy hosszanti bordával szerelik fel, az összecsukható napelemeket a japán HTV-hez hasonlóan az egész testet lefedő napelemekre cserélik.

A régi SpaceX-koncepciókra és makettekre vonatkozó elemzői várakozások nagyrészt nem teljesültek, kivéve azonban az új automatikus rendszer találkozás és dokkolás. A hajó univerzális meghajtórendszere kulcsfontosságú eleme a hajó építészetének. A tervek szerint ezzel elmozdítják a Sárkányt a hordozórakétától, ha baleset történik korai szakaszban repülés, hajó lágy landolásához a szárazföldön és meghajtó berendezésként az űrben való mozgáskor. A rendszer két, egyenként 7,4 tonnás tolóerővel rendelkező SuperDraco motorból álló négy klaszterből áll majd. A hajó oldalain lévő nagy kiemelkedések elhagyása mellett döntöttek: az új koncepcióban a motorok a kapszulatest belsejében lévő mélyedésekben helyezkednek el. A széles bordák csak kissé emelkednek ki felettük. A hajó leszállásának pontosságának a SpaceX szerint egyenrangúnak kell lennie a helikopterével. Megjegyzendő, hogy a SuperDraco lesz az első olyan sugárhajtómű, amelyet teljesen 3D nyomtatóra nyomtatnak. A Dragon v2 landolási minta fontos szerepet tölt be sugárhajtású rendszer. Az ejtőernyők csak tartalék fékezési lehetőségként maradnak meg motorproblémák esetén. A sugárhajtású leszállórendszer Musk szerint képes lesz túlélni két hajtómű elvesztését.

Az új hajó belseje erős benyomást tett az újságírókra, bár érdemes megjegyezni, hogy a bemutatott modellen nem tűnik elég részletesnek. Az űrhajósok bölcsői két síkban lesznek elhelyezve: három ülés alatt és négy felett. A vezérlőrendszerek szimmetrikusan a felső üléssor felett helyezkednek el (mint a PTK NP-ben). Ez lehetővé teszi, hogy egyszerre két űrhajós irányítsa a hajót.

Az előadás után a jövőbeni munkatervek megbeszélésére került sor. A SpaceX becsült ütemezése valamivel optimistább, mint a NASA várakozásai (megjegyzendő, hogy ez a cég szinte soha nem tartja be a berendezései fejlesztésére és üzemeltetésére vonatkozó megadott határidőket). Elon Musk szerint az új hajó első próbarepülései pilóta nélküli üzemmódban 2015-ben kezdődnek. 2016 közepén a tervek szerint egy emberes sárkányt indítanak útnak a SpaceX űrhajósaiból álló profi csapattal. Egy év múlva, amikor a hajó összes rendszerének megbízhatósága bebizonyosodott, a NASA kereskedelmi, emberes repülési programjának részeként megkezdődik a működése. Az előadás után Elon Musk saját terét is megemlítette indító komplexum SpaceX, amelyet a cég tervez

Vagy Elon Musk alig várja, hogy a Marsra jusson, vagy mérnökei a vártnál sokkal gyorsabban képesek megalkotni a szükséges technológiát. A SpaceX mindenesetre bejelentette, hogy április 27-én pilóta nélküli űrhajót indít Vörös Sárkány("Vörös sárkány") a vártnál négy évvel korábban, 2018-ban a Vörös bolygóra.

A NASA mára már kifejlesztett pilóta nélküli rovereket, amelyek mintákat gyűjthetnek a Mars felszínéről, hogy életjeleket vizsgálhassanak rajtuk. Ha ezeket a mintákat a Földre szállítják, ahol felszerelten tanulmányozhatók utolsó szó technológiai laboratóriumokban, akkor ez a keresés eredményesebbé válhat. A NASA arra készül, hogy a következő 5 évben újabb rovert küldjön a Marsra. Mintákat fog gyűjteni sziklákés a talajjal, de az űrügynökségnek még nincsenek világos tervei arra vonatkozóan, hogyan lehet ezeket visszajuttatni a Földre.

Érdemes megemlékezni a SpaceX cégről és annak pilóta nélküli Dragon kapszulájáról, amely 2012-ben vonult be a történelembe, mint az első kereskedelmi űrhajó, amely az ISS-re, valamint az állomásról a Földre szállított rakományt. A SpaceX jelenleg a Dragon űrszonda egy módosítását fejleszti pilóta nélküli leszállóként a Mars felszínére. Az ötlet tavaly felkeltette a NASA kutatóinak érdeklődését.

A NASA javaslata szerint a Red Dragon leszállóegységet a SpaceX jelenleg fejlesztés alatt álló Falcon Heavy rakétája szállítja a Marsra. Az indulást eredetileg 2022-re tervezték. A küldetés során a rover által gyűjtött mintákat visszahozzák a Földre tanulmányozás céljából.

Mivel a Falcon Heavy a végéhez közeledik, és az idei évre tervezett próbaindítást, a SpaceX bejelentette, hogy néhány éven belül a Red Dragont az űrbe küldi. A SpaceX vezetője 2016. szeptember végén, a Marsra repülésre szánt űrrepülőgépről tervez bővebben beszélni. Nemzetközi konferencia az asztronautikában.

Egyelőre nem világos, hogy ez hogyan illeszkedik a NASA kőzetminták gyűjtési ütemtervébe, de Elon Musk máris nagy bejelentést tett, miszerint a Red Dragon megalapozza a Mars esetleges gyarmatosítását.

Musk Twitter-fiókjában azt is hozzátette, hogy cége, a SpaceX a Dragon 2 űrrepülőgép kifejlesztését tervezi, amely "bárhol" leszállhat majd. naprendszer", és a Red Dragon küldetés a Marsra csak az első tesztrepülés. Ugyanakkor a kanadai-amerikai vállalkozó azt is elmondta, hogy a Dragon jelenlegi változatának pilótafülke térfogata megközelítőleg megegyezik egy SUV-val, ami kényelmetlen lesz hosszú távú emberes repülések.

Musk kijelentései nem alaptalanok – a SpaceX már dolgozik a Dragon emberes változatán. Az első emberes tesztrepüléseknek két-három éven belül meg kell kezdődniük, és Musk nyilvánosan kijelentette, hogy 2025 körül beköszönt a Marsra tartó utasszállító repülések korszaka.

Nemrég a világ összes médiája beszámolt erről. Talán a közeljövőben valósággá válnak a Marsra tartó repülések.

A SpaceX magáncég kaliforniai üzemében bemutatta az új Dragon V2 űrszondát, amelyet arra terveztek, hogy akár 7 NASA űrhajóst szállítson a Nemzetközi Űrállomásra.

Az elkövetkező 4-5 évben az Egyesült Államoknak 4 saját, emberes űrhajója lesz, és eléri célját, hogy felszámolja az orosz Szojuz űrhajó használatát, ami űrhajónként 71 millió dollárba kerül az amerikaiaknak.

A NASA 2011-ben leállította űrsiklóinak repülését, és azóta csak használja orosz hajó"Unió". Ez sokba kerül nekik – űrhajósonként 71 millió dollárba.

A közeljövőben pedig semmivé válik Amerika Oroszországtól való űrfüggősége: a SpaceX magáncég bemutatta az új Dragon V2 űrhajót, és azt ígéri, hogy 20 millió dollárra csökkenti a járatok költségeit.

Az űrhajó "lába":

A Dragon V2 az utas változat űrkamion Dragon, amely az elmúlt két évben már háromszor repült az ISS-re. A nagy ablakok 7 űrhajósnak biztosítják a lehetőséget, hogy gyönyörködhessenek a Földre. A Szojuz egyébként mindössze három űrhajóst visz fel a fedélzetére.

Más amerikai cégek is aktívan dolgoznak az űrhajók létrehozásán, és orosz szakértők szerint a következő 4-5 évben az Egyesült Államoknak akár 4 saját űrhajója is lesz, amely képes lesz űrhajósokat juttatni a Föld pályájára.

"A kúp alakú emberes űrhajó meghajtórendszerrel rendelkezik, amely képes a Dragon V2-t a Föld bármely pontjára leszállni egy helikopter pontosságával." Elon Musk.

A mai napon felülvizsgált Dragon V2 mellett ezek a következők lesznek:

• A CST-100 a Boeing által kifejlesztett, emberes szállító űrhajó:

• Fejlesztés alatt álló újrafelhasználható, emberes űrhajó "Dream Chaser" (oroszul: "Running for a dream") amerikai cég SpaceDev. A hajót úgy tervezték, hogy rakományt és legfeljebb 7 fős legénységet szállítson alacsony Föld körüli pályára:

• Többcélú, részben újrafelhasználható emberes Orion űrhajó, amelyet a 2000-es évek közepe óta fejlesztettek ki a Constellation program részeként:

Elon Musk egy férfi, aki azért érkezett Oroszországba, hogy rakétát vásároljon, hogy növényekkel rendelkező üvegházat küldjön a Marsra. Csodálatos az az ember, aki létrehozta azt a céget, amely most rakétákat indít az űrbe, az ő Grasshopperje (angolul „grasshopper”) függőleges fel- és leszállással:

A Dragon V2 hajó fel van szerelve a legújabb rendszer biztonság és együtt működik a rendkívül megbízható Falcon 9 rakétával A Dragon V2 űrhajó kabinja:

Videó a Dragon V2 hajóról. Lásd még: "" és "".