Karas Ukrainoje
Šiuo metu pirmasis „Starship“ orbitinis skrydis planuojamas kovo mėnesį. Tai yra pirmas kartas, kai numatoma transporto priemonės skrydžio data yra einamąjį mėnesį, o su tuo artėja pilnai daugkartinio naudojimo raketų ateitis. Tačiau ne tik „Starship“ siekia pakartotinio naudojimo, bet ir likusi pramonės dalis siekia pakartotinio raketų naudojimo.
Tai taikoma raketoms JAV ir tokioms programoms kaip „Ariane NEXT“ Europoje arba „Chang Zheng 9“ Kinijoje.
„Falcon 9“ prieš „Super Heavy“.
Akivaizdi daugkartinio naudojimo dalis yra stiprintuvas. „SpaceX“ jau pademonstravo dalinį pakartotinį raketų pakopų panaudojimą nusileidusi „Falcon 9“. Iš pradžių bendrovė net ketino ištirti daug mažesnės „Falcon 1“ transporto priemonės pakartotinio naudojimo galimybes, tačiau 2015 m. gruodžio mėn. saugiai grįžti ant žemės.
„Falcon 9“ nusileido „Transporter-6“ misijos metu. (Kreditas: SpaceX)
„SpaceX“ renkasi panašų „Super Heavy“ metodą su tam tikrais pakeitimais. Akivaizdus yra nusileidimo profilio modifikavimas, nes „Super Heavy Booster“ nenusileis ant drono laivo ar nusileidimo aikštelės, kaip „Falcon 9“, o nusileis ant paleidimo ir nusileidimo bokšto, vadinamo Mechazilla, lazdelės.
Dėl šio pakeitimo Booster nebereikia nusileidimo kojų, nes jis niekada neperžengs Žemės ribų, kur jam gali prireikti nusileidimo kojų. „SpaceX“ iš projekto pašalino tūpimo kojų masę ir perkėlė tą svorį į nulinį etapą, todėl už nusileidimą taikoma mažesnė masė.
Kitas subtilus pakeitimas yra variklio profilio perjungimas, norint vėl įvažiuoti. Nors „Falcon 9“ stiprintuvas atlieka pakartotinį degimą, kad apsisaugotų nuo karščio ir greičio įėjimo metu, „Booster for Starship“ sukurtas taip, kad tokios galimybės nereikėtų. Dėl savo tvirtos konstrukcijos jis atlaikys didesnes jėgas grįžtant, o ne aktyviai stabdys.
Žvaigždžių laivas
Kelias yra labiau naujas transporto priemonės viršutinėje pakopoje, nes jis atliks sugrįžimo ir tūpimo profilį, kuris labai skiriasi nuo anksčiau atliktų raketų nusileidimo. Nors grįžimas turi tam tikrų panašumų su „Space Shuttle“, daugiausia tuo, kaip jis atlaikys kaitinimą sugrįžimo metu naudojant šiluminės apsaugos plyteles, nusileidimas su vadinamuoju „pilvo šnipštuku“ yra daug kitoks.
Atliekant šį manevrą, raketa atšauks savo horizontalųjį greitį ir atliks į parašiutą panašų „pilvo šnipštas“ manevrą, kad sumažintų vertikalųjį greitį, prieš naudodama variklius ir pelekus transporto priemonei pasukti ir nuleisti vertikaliai.
Priešingai, po to, kai „Space Shuttle“ sugrįžo, jis nuslydo į kilimo ir tūpimo taką ir nustojo naudoti važiuoklę bei parašiutus. Pačiam nusileidimui jis nenaudojo stūmikų ar jokios varomosios jėgos.
Anksčiau „SpaceX“ svarstė galimybę pagrindiniam „Starship“ korpusui nenaudoti šilumos skydo plytelių, o naudoti transpiracinį aušinimą. Taip būtų pašalinami skysčiai už Laivo ribų, išgaruojantys, kad pašalintų šilumą ir energiją ant transporto priemonės paviršiaus.
Ankstesniuose „SpaceX“ prototipuose „Starship“ vis dar buvo aprūpintos tūpimo kojomis, kurios buvo naudojamos SN5–SN15 transporto priemonėms, kai „SpaceX“ atliko bandomuosius nusileidimus.
Remiantis Elono Musko komentarais, ateityje laivas nusileis panašiai kaip planuotas Booster. Žinoma, kompanijai dar reikės sukurti nusileidimo kojas Mėnulyje ir Marse, nes ten nėra nusileidimo bokštų.
Booster nusileidimas, kaip parodyta SpaceX atvaizduose. (Kreditas: SpaceX)
Toks pirmojo ir antrojo etapų pakartotinis panaudojimas, kartu su tuo, kad Starship nenaudoja aptakų, o veikiau uždaromą naudingosios apkrovos skyrių, reikš, kad bendrovė pakartotinai panaudos 100 procentų skrydžiui reikalingos techninės įrangos. Dėl to gaunamas vis didesnis sąnaudų pranašumas, nei bendrovė jau turi pakartotinai naudodama pirmosios pakopos stiprintuvus Falcon 9 ir Falcon Heavy.
Galutinė sutaupyta suma priklauso nuo transporto priemonės atnaujinimo rezultatų ir nuo to, kiek sutaupytų pinigų nestatant naujų transporto priemonių reikia norint apžiūrėti aktyvų parką. Ypač „Space Shuttle“ su atnaujinamu SRB parodė, kad tai gali būti sudėtinga tema, kuri taps aišku tik praėjus keleriems metams po skrydžio.
Be SpaceX – visiškai pakartotinai naudojamas
Vienam konkurentui perėjus prie pakartotinio naudojimo, likusi pramonės dalis pradėjo prisitaikyti, kad pasiūlytų konkurencingas kainas šalia „SpaceX“. Dauguma kosmoso kompanijų šiuo metu paskelbė apie planus perkelti savo transporto priemones į bent iš dalies daugkartinio naudojimo ateitį, o kai kurios naujesnės bendrovės netgi paskelbė apie visiškai daugkartinio naudojimo koncepcijas.
Viena iš visiškai pakartotinai naudojamų koncepcijų yra Terran R raketa iš Relativity Space. Nors pirmoji jų raketa „Terran 1“ taip pat turėtų debiutuoti šį mėnesį, bendrovė jau pradėjo dirbti su visiškai daugkartinio naudojimo raketa. Vidutinio aukščio dviejų pakopų raketa planuoja į žemąją Žemės orbitą pakelti iki 20 000 kg, o skrydžio data ne anksčiau kaip (NET) 2024 m. Timas Ellisas, bendrovės generalinis direktorius, aktyviai palygino su milžiniška raketa, kurią sukūrė SpaceX.
Terran R render. (Kreditas: Reliatyvumo erdvė)
Reliatyvumas gali tapti mažesne „SpaceX“ alternatyva su itin sunkia nešančia raketa, jei jai pasiseks.
Be Reliatyvumo, „Blue Origin“ taip pat kuria visiškai pakartotinai naudojamą ateitį. Nors bendrovė jau turi visiškai pakartotinai naudojamą suborbitinę transporto priemonę su New Shepard, „New Glenn“ yra milžiniškas įmonės suplanuotas šuolis.
Iš pradžių „New Glenn“ buvo paskelbta kaip iš dalies daugkartinio naudojimo transporto priemonė, kurioje pirmasis etapas vėl nusileis, o antrasis etapas bus nebenaudojamas. Tačiau atrodo, kad po 2021 m. liepos mėn. įmonė perėjo į antrąjį etapą ir pradėjo statyti „Project Jarvis“. Pranešama, kad šis projektas yra visiškai pakartotinai naudojamos viršutinės naujojo Glenn pakopos kūrimo dalis.
Viršutinėje pakopoje taip pat naudojamas nerūdijantis plienas, nes bandomieji rezervuarai buvo reguliariai aptikti už „Blue Origin“ gamyklų Cape. Taip pat nežinoma, kada „Blue Origin“ planuoja debiutuoti antruoju pakartotinio naudojimo etapu, tačiau tikimasi, kad bet kuri visiškai pakartotinai naudojama „New Glenn“ versija bus evoliucija, o ne pradinė konfigūracija.
Be SpaceX – dalinis pakartotinis naudojimas
„Rocket Lab“ planuoja iš dalies pakartotinai naudoti tiek esamas, tiek būsimas transporto priemones.
Su dabartine raketa „Electron“ iš pradžių buvo planuota sugauti raketą sraigtasparniu, prieš pastatant ją ant jūros objekto ir grąžinant į sausumą. Tačiau neseniai surengtoje investuotojų informacijoje bendrovė nurodė, kad ši strategija gali pasikeisti, kai jie ieškos galimybių pašalinti sraigtasparnį iš lygties.
Dėl to gali būti paprasčiausiai panaudoti parašiutus, kad raketa sulėtintų, o po aptaškymo atgautų ją su jūros turtu.
Iš dalies pakartotinai naudojamo neutrono atvaizdavimas, išleidžiantis antrąjį etapą. (Kreditas: Rocket Lab)
Yra kitoks požiūris į būsimą Neutron raketą, kuri planuoja debiutuoti 2024 m. ar vėliau. Pagrindinis raketos korpusas bus visiškai pakartotinai naudojamas ir atviras chomper tipo sistemoje, išleidžiant antrąjį etapą prieš grįžtant į Žemę. Kartu su pigiai pagaminama viršutine pakopa, tai sumažintų transporto priemonės sąnaudas, o pakartotinai naudojama tik iš dalies.
Vulcan Center branduolys su dviem vienkartiniais BE-4 varikliais. (Kreditas: ULA)
„United Launch Alliance“ (ULA) kelias į pakartotinį naudojimą gali apimti Sensible Modular Autonomous Return Technology (SMART). ULA praeityje išreiškė abejones dėl technologijos, skirtos pakartotinai naudoti pirmąjį transporto priemonės etapą, finansinio gyvybingumo. Su SMART siekiama susigrąžinti pirmosios pakopos variklius, kurie atgautų 65 procentus visų pirmojo etapo išlaidų.
Pagal šią koncepciją šilumos skydas apsaugotų BE-4 variklius, kuriuos pagamino „Blue Origin“, jų sugrįžimo metu, prieš grįžtant į Žemę pakartotiniam naudojimui po purslų į vandenyną. Dar nėra laiko, kada ULA ketina įdiegti SMART „Vulcan“, tačiau atsižvelgiant į „Kuiper“ ir didelę paleidimo dažnį, generalinis direktorius Tory Bruno išreiškė pakartotinio naudojimo poreikį.
Europoje ArianeGroup ir ESA paskelbė apie SALTO (reuSable strategic space Launcher Technologies & Operations), dar vadinamą Ariane Next. Preliminarūs žingsniai į šią daugkartinio naudojimo raketą apima technologijų demonstravimo įrenginius Themis ir Callisto, kurių tikslas yra išbandyti technologijas, susijusias su varomuoju nusileidimu.
Po to naujasis „Prometheus“ raketinis variklis įgalintų skirtingas „Ariane“ raketos konfigūracijas, kurios vėl galėtų nusileisti Žemėje. Sąvoka yra neaiški ir nedetali ir neturi aiškaus tolesnio grafiko.
Be „ArianeGroup“, kelios kitos Europos bendrovės, tokios kaip „Rocket Factory Augsburg“, paskelbė apie bendrus ketinimus pereiti prie daugkartinio naudojimo raketų ateities. Tačiau nė vienas iš šių planų kol kas nėra detalizuotas.
Kinijoje didžioji būsimoji vyriausybinė raketa Chang Zheng 9 turės bent dalinį pakartotinio naudojimo galimybę. Naujausiuose atvaizduose ir nuotraukose dabartinis raketos dizainas visada rodomas su tinklelio pelekais, o anksčiau buvo pasakyta, kad dizaino vadovas Dr. Long Lehao nori, kad didžiulė vyriausybės raketa būtų naudojama daugkartiniam naudojimui.
Šiuo metu raketos dizainas nėra galutinis ir nenurodyta, kada ir kaip Chang Zheng 9 planuoja būti pakartotinai naudojamas. Ką tik pasirodė nauja milžiniškos raketos techninė įranga, tačiau greičiausiai ji neskris anksčiau nei 2030 m.
👀 D10.6m raketinio kuro bakas Long March 9 https://t.co/0Es77RSDiK pic.twitter.com/TorgIVysde
— Kinijos N Azijos kosminis skrydis 🚀🛰️🙏 (@CNSpaceflight) 2023 m. kovo 2 d.
Kitos Kinijos įmonės ir startuoliai taip pat nurodė, kad ketina pereiti prie daugkartinio naudojimo raketų. Pavyzdžiui, Kinijos bendrovė „LandSpace“ neseniai pradėjo bandyti iš naujo paleidžiamus raketų variklius.
Santrauka
Apskritai perėjimas prie pakartotinio naudojimo matomas beveik visuose paleidimo sistemų sektoriuose. „SpaceX“ yra pirmoji, kuri skraidins iš dalies daugkartinio naudojimo sistemą ir beveik neabejotinai bus pirmoji, kuri išskraidins visiškai daugkartinio naudojimo sistemą, o kitos įmonės taip pat greitai juda prie daugkartinio naudojimo. Šie dizainai nėra vien „SpaceX“ požiūrio kopijos, o greičiau ieško naujų idėjų, kaip atkurti raketų etapus, kad patekimas į kosmosą būtų pigesnis.
(Pagrindinis vaizdas: Boca Chica ir paleidimo aikštelė. Autorius: Jack Beyer, NSF)
L2 nariai gauna prieigą prie visų rinkinių (didelių kiekių) didelės raiškos kasdienių nuotraukų iš Mary, Jack, Nomadd ir Nic (ir daugiau). Mūsų parduotuvėje taip pat galima įsigyti itin aukštos kokybės metalo spaudinių.
Norėdami gauti tiesioginių naujinimų, sekite NASASpaceFlight Twitter paskyrą ir NSF Starship forumo skyrius.
**Palaikykite NSF „YouTube“ kanalą užsiprenumeruodami ir (arba) prisijungdami čia**
Pasiimkite šaunią įrangą ir galimybę palaikyti mūsų turinį: https://shop.nasaspaceflight.com/
