2011 metų liepos 21 dieną paskutinį kartą nusileido amerikiečių erdvėlaivis „Atlantis“, kuris nutraukė ilgą ir įdomią kosmoso transporto sistemos programą. Dėl daugelio techninių ir ekonominių priežasčių nuspręsta nutraukti „Space Shuttle“sistemos veikimą. Nepaisant to, daugkartinio erdvėlaivio idėjos nebuvo atsisakyta. Šiuo metu kuriami keli panašūs projektai vienu metu, o kai kurie iš jų jau spėjo parodyti savo galimybes.
Daugkartinio erdvėlaivio „Space Shuttle“projektas siekė kelių pagrindinių tikslų. Vienas pagrindinių - sumažinti skrydžio kainą ir pasiruošimą jam. Galimybė teoriškai naudoti tą patį laivą davė tam tikrų pranašumų. Be to, būdinga viso komplekso techninė išvaizda leido žymiai padidinti leistinus naudingos apkrovos matmenis ir svorį. Unikalus STS bruožas buvo galimybė grąžinti erdvėlaivius į Žemę savo krovinių skyriuje.
Paskutinis erdvėlaivio „Altantis“paleidimas, 2011 m. Liepos 8 d. NASA nuotrauka
Tačiau operacijos metu buvo nustatyta, kad ne visos užduotys buvo atliktos. Taigi praktiškai laivo paruošimas skrydžiui pasirodė per ilgas ir brangus - pagal šiuos parametrus projektas neatitiko pirminių reikalavimų. Daugeliu atvejų daugkartinio naudojimo erdvėlaivis iš esmės negalėjo pakeisti „įprastų“raketų. Galiausiai, laipsniškas moralinis ir fizinis įrangos pasenimas sukėlė didžiausią pavojų ekipažams.
Dėl to buvo nuspręsta nutraukti Kosmoso transporto sistemos veikimą. Paskutinis 135 -asis skrydis įvyko 2011 metų vasarą. Keturi esami laivai buvo nurašyti ir perduoti muziejams kaip nereikalingi. Garsiausia tokių sprendimų pasekmė buvo tai, kad Amerikos kosmoso programa kelerius metus liko be savo pilotuojamo erdvėlaivio. Iki šiol astronautai į orbitą turi patekti naudodamiesi rusiškomis technologijomis.
Be to, visa planeta neribotam laikui liko be daugkartinio naudojimo sistemų. Tačiau tam tikrų priemonių jau imamasi. Iki šiol amerikiečių įmonės sukūrė keletą vienokių ar kitokių daugkartinio naudojimo erdvėlaivių projektų. Visi nauji mėginiai bent jau buvo paimti bandymams. Artimiausioje ateityje jie taip pat galės pradėti visavertę veiklą.
„Boeing X-37“
Pagrindinis STS komplekso komponentas buvo orbitinis orlaivis. Ši koncepcija šiuo metu naudojama „Boeing“X-37 projekte. Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje „Boeing“ir NASA pradėjo nagrinėti daugkartinio naudojimo erdvėlaivių, galinčių būti orbitoje ir skristi atmosferoje, temą. Praėjusio dešimtmečio pradžioje šis darbas paskatino pradėti X-37 projektą. 2006 m. Naujo tipo prototipas pasiekė skrydžio bandymus, nukritęs iš vežėjo lėktuvo.
„Boeing X-37B“orlaiviai paleidimo raketose. JAV oro pajėgų nuotrauka
Programa sudomino JAV oro pajėgas ir nuo 2006 m. Buvo įgyvendinama jų interesais, nors ir padedama NASA. Remiantis oficialiais duomenimis, oro pajėgos nori gauti perspektyvų orbitinį orlaivį, galintį į kosmosą paleisti įvairius krovinius ar atlikti įvairius eksperimentus. Remiantis įvairiais skaičiavimais, dabartinis X-37B projektas taip pat gali būti naudojamas kitose misijose, įskaitant tas, kurios susijusios su žvalgyba ar visaverčiu kovos darbu.
Pirmasis erdvėlaivio X-37B kosminis skrydis įvyko 2010 m. Balandžio pabaigoje paleidimo priemonė „Atlas V“paleido transporto priemonę į iš anksto nustatytą orbitą, kur ji išbuvo 224 dienas. Nusileidimas „kaip lėktuvas“įvyko tų pačių metų gruodžio pradžioje. Kitų metų kovą prasidėjo antrasis skrydis, kuris truko iki 2012 m. Gruodžio mėn. Įvyko kitas paleidimas, o trečiasis nusileidimas buvo atliktas tik 2014 m. Spalio mėn. Nuo 2015 m. Gegužės iki 2017 m. Gegužės patyręs X-37B atliko ketvirtąjį skrydį. Pernai rugsėjo 7 dieną prasidėjo dar vienas bandomasis skrydis. Kada jis bus baigtas, jis nenurodytas.
Remiantis keliais oficialiais duomenimis, skrydžių tikslas yra ištirti naujų technologijų darbą orbitoje, taip pat atlikti įvairius eksperimentus. Net jei patyrę X-37B sprendžia karines užduotis, užsakovas ir rangovas tokios informacijos neatskleidžia.
Dabartine forma „Boeing X-37B“yra būdingos išvaizdos raketinis lėktuvas. Jis išsiskiria dideliu fiuzeliažu ir vidutinio ploto plokštumomis. Naudojamas raketinis variklis; valdymas atliekamas automatiškai arba komandomis iš žemės. Remiantis žinomais duomenimis, fiuzeliaže yra daugiau kaip 2 m ilgio ir didesnio kaip 1 m skersmens krovinių skyrius, kuriame telpa iki 900 kg naudingos apkrovos.
Šiuo metu patyręs X-37B yra orbitoje ir sprendžia priskirtas užduotis. Kada jis grįš į Žemę, nežinoma. Informacija apie tolesnę bandomojo projekto eigą taip pat nenurodyta. Matyt, nauji pranešimai apie įdomiausią vystymąsi pasirodys ne anksčiau kaip kitą prototipo nusileidimą.
„SpaceDev“/ Siera Nevada svajonių persekiotojas
Kita orbitos plokštumos versija yra „SpaceDev“erdvėlaivis „Dream Chaser“. Šis projektas buvo kuriamas nuo 2004 m., Siekiant dalyvauti NASA komercinių orbitinių transporto paslaugų (COTS) programoje, tačiau negalėjo įveikti pirmojo atrankos etapo. Tačiau plėtros bendrovė netrukus sutiko bendradarbiauti su „United Launch Alliance“, kuri buvo pasirengusi pasiūlyti savo nešiojamąjį raketą „Atlas V.“2008 m. „SpaceDev“tapo „Sierra Nevada Corporation“dalimi ir netrukus gavo papildomą finansavimą savo lėktuvams sukurti. Vėliau buvo susitarta su „Lockheed Martin“dėl bendros eksperimentinės įrangos statybos.
Patyręs orbitinis lėktuvas „Dream Chaser“. NASA nuotrauka
2013 metų spalį skraidantis „Dream Chaser“prototipas buvo numestas iš vežėjo sraigtasparnio, po kurio jis persijungė į sklandymą ir atliko horizontalų nusileidimą. Nepaisant gedimo tūpimo metu, prototipas patvirtino konstrukcines savybes. Ateityje stenduose buvo atlikti kai kurie kiti bandymai. Remiantis jų rezultatais, projektas buvo baigtas, o 2016 metais buvo pradėtas kurti kosminių skrydžių prototipas. Praėjusių metų viduryje NASA, Siera Nevada ir ULA pasirašė susitarimą dėl dviejų orbitinių skrydžių vykdymo 2020–21 m.
Ne taip seniai „Dream Chaser“įrenginio kūrėjai gavo leidimą paleisti 2020 m. Skirtingai nuo daugelio kitų šiuolaikinių įvykių, pirmoji šio laivo misija kosmose bus vykdoma su realia apkrova. Erdvėlaivis turės pristatyti tam tikrus krovinius į Tarptautinę kosminę stotį.
Dabartine forma daugkartinio naudojimo erdvėlaivis „Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser“yra būdingos išvaizdos orlaivis, išoriškai primenantis kai kuriuos Amerikos ir užsienio įvykius. Transporto priemonės bendras ilgis yra 9 m, o joje yra 7 m ilgio trikampis sparnas, kad ateityje jis būtų suderinamas su esamomis raketomis. Kilimo svoris yra 11,34 tonos. „Dream Chaser“galės pristatyti 5, 5 t krovinių į TKS ir grąžinti iki 2 tonų į Žemę. Nusileidimas iš orbitos „kaip lėktuvas“yra susijęs su mažesne perkrova, kuris, tikimasi, bus naudingas pristatant tam tikrą įrangą ir pavyzdžius atskiruose eksperimentuose.
„Spacex“drakonas
Dėl daugelio priežasčių orbitinio orlaivio idėja šiuo metu nėra labai populiari tarp naujų kosmoso technologijų kūrėjų. Patogesnis ir pelningesnis dabar laikomas „daugkartinio naudojimo“„tradicinės“išvaizdos erdvėlaiviu, kuris paleidžiamas į orbitą naudojant nešančiąją programą ir grįžta į Žemę nenaudojant sparnų. Sėkmingiausias tokio pobūdžio kūrinys yra „SpaceX“drakonas.
„SpaceX Dragon“krovininis laivas (CRS-1 misija) netoli TKS. NASA nuotrauka
Darbas prie „Dragon“projekto prasidėjo 2006 m. Ir buvo vykdomas pagal COTS programą. Projekto tikslas buvo sukurti erdvėlaivį su galimybe kelis kartus paleisti ir grąžinti. Pirmojoje projekto versijoje buvo sukurtas transporto laivas, o ateityje buvo planuojama jo pagrindu sukurti pilotuojamą modifikaciją. Iki šiol „sunkvežimio“versijos „Dragon“parodė neabejotinus rezultatus, o laukiama pilotuojamos laivo versijos sėkmė nuolat kinta laiko atžvilgiu.
Pirmasis demonstracinis „Dragon“transporto laivo paleidimas įvyko 2010 m. Pabaigoje. Po visų būtinų pakeitimų NASA įsakė visapusiškai paleisti tokį įrenginį, kad kroviniai būtų pristatyti į Tarptautinę kosminę stotį. 2012 m. Gegužės 25 d. „Dragon“sėkmingai priplaukė prie TKS. Ateityje buvo pristatyti keli nauji paleidimai, pristatant prekes į orbitą. Paleidimas 2017 m. Birželio 3 d. Tapo svarbiausiu programos etapu. Pirmą kartą programos istorijoje suremontuotas laivas buvo paleistas iš naujo. Gruodį į kosmosą išėjo dar vienas erdvėlaivis, jau skridęs į TKS. Atsižvelgiant į visus bandymus, „Dragon“produktai iki šiol atliko 15 skrydžių.
2014 metais „SpaceX“paskelbė perspektyvų erdvėlaivį „Dragon V2“. Buvo teigiama, kad šis įrenginys, kuris yra esamo sunkvežimio kūrimas, galės pristatyti į orbitą arba grįžti namo iki septynių astronautų. Taip pat buvo pranešta, kad ateityje naujasis laivas galėtų būti naudojamas skristi aplink Mėnulį, taip pat ir su turistais.
Kaip dažnai atsitinka su „SpaceX“projektais, „Dragon V2“projekto laiko juosta kelis kartus pasikeitė. Taigi, dėl vėlavimo su tariamu „Falcon Heavy“vežėju, pirmųjų bandymų data nukelta į 2018 m., O pirmasis pilotuojamas skrydis palaipsniui „nuslydo“iki 2019 m. Galiausiai, prieš kelias savaites plėtros kompanija paskelbė ketinanti atsisakyti naujojo „Dragon“sertifikavimo pilotuojamiems skrydžiams. Ateityje tokios užduotys turėtų būti išspręstos naudojant daugkartinio naudojimo BFR sistemą, kuri dar nebuvo sukurta.
Transporto erdvėlaivio „Dragon“bendras ilgis yra 7,2 m, skersmuo - 3,66 m. Sausas svoris - 4,2 tonos. Jis gali pristatyti į TKS 3,3 tonos sveriančią naudingąją apkrovą ir grąžinti iki 2,5 tonos krovinio. Tam, kad tilptų tam tikri kroviniai, siūloma naudoti sandarų skyrių, kurio tūris yra 11 kubinių metrų, o neslėgto - 14 kubinių metrų tūrio. Neužplombuotas skyrius nukrenta nusileidus ir sudegina atmosferoje, o antrasis krovinio tūris grįžta į Žemę ir nusileidžia parašiutu. Norėdami pataisyti orbitą, erdvėlaivyje sumontuoti 18 „Draco“tipo variklių. Sistemų efektyvumą užtikrina saulės baterijų pora.
Kuriant pilotuojamą „Dragon“versiją, buvo naudojami tam tikri bazinio transporto laivo vienetai. Tuo pačiu metu uždarytas skyrius turėjo būti gerokai pertvarkytas, kad išspręstų naujas problemas. Taip pat pasikeitė kai kurie kiti laivo elementai.
„Lockheed martin orion“
2006 m. NASA ir „Lockheed Martin“susitarė sukurti perspektyvų daugkartinio naudojimo erdvėlaivį. Projektas buvo pavadintas vieno ryškiausių žvaigždynų - Oriono - vardu. Dešimtmečio sandūroje, baigus dalį darbų, JAV vadovybė pasiūlė atsisakyti šio projekto, tačiau po ilgų ginčų jis buvo išgelbėtas. Darbas buvo tęsiamas ir iki šiol davė tam tikrų rezultatų.
Perspektyvusis laivas „Orion“, kurį mato menininkas. NASA piešinys
Pagal pradinę koncepciją „Orion“laivas turėjo būti naudojamas įvairiose misijose. Su jo pagalba jis turėjo pristatyti prekes ir žmones į Tarptautinę kosminę stotį. Turėdamas tinkamą įrangą, jis galėjo eiti į mėnulį. Taip pat buvo svarstoma galimybė skristi į vieną iš asteroidų ar net į Marsą. Nepaisant to, tokių problemų sprendimas buvo priskirtas tolimai ateičiai.
Remiantis praėjusio dešimtmečio planais, pirmasis bandomasis „Orion“paleidimas turėjo įvykti 2013 m. 2014 m. Jie planavo pradėti nuo astronautų. Skrydis į mėnulį galėjo būti atliekamas iki dešimtmečio pabaigos. Vėliau tvarkaraštis buvo pakoreguotas. Pirmasis nepilotuojamas skrydis buvo atidėtas 2014 m., O įgulos skrydis - 2017 m. Misijos Mėnulyje buvo atidėtos dvidešimtajam. Iki šiol įgulos skrydžiai buvo atidėti kitam dešimtmečiui.
2014 m. Gruodžio 5 d. Įvyko pirmasis „Orion“bandomasis paleidimas. Erdvėlaivis su naudingosios apkrovos simuliatoriumi į orbitą buvo paleistas paleidimo raketa „Delta IV“. Praėjus kelioms valandoms po paleidimo, jis grįžo į Žemę ir apsipylė tam tikroje srityje. Naujų paleidimų dar nebuvo atlikta. Tačiau „Lockheed Martin“ir NASA specialistai nesėdėjo be darbo. Per pastaruosius kelerius metus buvo sukurta nemažai prototipų, skirtų atlikti tam tikrus bandymus sausumos sąlygomis.
Vos prieš kelias savaites buvo pradėtas statyti pirmasis „Orion“, skirtas pilotuojamam skrydžiui. Jo paleidimas numatytas kitais metais. Užduotis paleisti erdvėlaivį į orbitą bus patikėta perspektyviajai „Space Launch System“nešančiajai programai. Užbaigus vykdomus darbus, bus parodytos realios viso projekto perspektyvos.
Projekte „Orion“numatyta statyti apie 5 m ilgio ir apie 3,3 m skersmens laivą. Būdingas šio aparato bruožas yra didelis vidinis tūris. Nepaisant to, kad yra sumontuota reikiama įranga ir prietaisai, uždarame skyriuje lieka šiek tiek mažiau nei 9 kubiniai metrai laisvos vietos, tinkamos montuoti tam tikrus prietaisus, įskaitant įgulos sėdynes. Laivas galės priimti iki šešių astronautų ar konkretų krovinį. Bendra laivo masė yra 25,85 tonos.
Suborbitalinės sistemos
Šiuo metu įgyvendinamos kelios įdomios programos, kuriose nenumatyta, kad į Žemės orbitą būtų paleistas naudingas krovinys. Būsimi įrangos modeliai iš daugelio Amerikos kompanijų galės atlikti tik suborbitalinius skrydžius. Ši technika turėtų būti naudojama kai kuriems tyrimams ar kosmoso turizmo plėtrai. Tokie nauji projektai nėra svarstomi rengiant visavertę kosmoso programą, tačiau vis dėlto jie yra labai svarbūs.
Suborbitinė transporto priemonė „SpaceShipTwo“po „White Knight Two“lėktuvo sparnu. Nuotrauka „Virgin Galactic“/ virgingalactic.com
„SpaceShipOne“ir „SpaceShipTwo“projektai iš „Scale Composites“ir „Virgin Galactic“siūlo statyti kompleksą, kurį sudarytų orlaivio vežėjas ir orbitinis orlaivis. Nuo 2003 m. Dviejų tipų įranga atliko daug bandomųjų skrydžių, kurių metu buvo išbandytos įvairios projektavimo ypatybės ir darbo metodai. Tikimasi, kad „SpaceShipTwo“tipo erdvėlaivis galės priimti iki šešių keleivių keleivių ir pakelti juos į bent 100–150 km aukštį, t. virš apatinės kosmoso ribos. Kilimas ir tūpimas turėtų būti atliekami iš „tradicinio“aerodromo.
Nuo praėjusio dešimtmečio vidurio „Blue Origin“kuria kitą suborbitalinės erdvės sistemos versiją. Ji siūlo tokius skrydžius atlikti naudojant nešioklės ir laivo ryšulį, panašų į tuos, kurie naudojami kitose programose. Be to, ir raketa, ir laivas turi būti pakartotinai naudojami. Kompleksas buvo pavadintas „New Shepard“. Nuo 2011 metų naujo tipo raketos ir laivai reguliariai atlieka bandomuosius skrydžius. Jai jau pavyko nusiųsti erdvėlaivį į daugiau nei 110 km aukštį, taip pat užtikrinti saugų tiek erdvėlaivio, tiek paleidimo priemonės grįžimą. Ateityje „New Shepard“sistema turėtų būti viena iš naujovių kosminio turizmo srityje.
Daugkartinio naudojimo ateitis
Jau tris dešimtmečius, nuo praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio pradžios, kosminės transporto sistemos / kosminio pervežimo kompleksas buvo pagrindinė NASA arsenalo žmonių ir prekių pristatymo į orbitą priemonė. Dėl moralinio ir fizinio pasenimo, taip pat dėl to, kad neįmanoma gauti visų norimų rezultatų, maršrutinių autobusų veikla buvo nutraukta. Nuo 2011 metų JAV neturi eksploatuojamų daugkartinio naudojimo laivų. Be to, nors jie neturi savo pilotuojamos transporto priemonės, todėl astronautai turi skristi naudodamiesi užsienio technologijomis.
Nepaisant kosminės transporto sistemos veikimo nutraukimo, Amerikos astronautika neatsisako pačios daugkartinio naudojimo erdvėlaivių idėjos. Ši technika vis dar yra labai įdomi ir gali būti naudojama įvairiose misijose. Šiuo metu NASA ir daugelis komercinių organizacijų vienu metu kuria kelis perspektyvius erdvėlaivius, tiek orbitinius orlaivius, tiek sistemas su kapsulėmis. Šiuo metu šie projektai yra skirtinguose etapuose ir rodo skirtingą sėkmę. Netolimoje ateityje, ne vėliau kaip dvidešimtojo dešimtmečio pradžioje, dauguma naujų įvykių pasieks bandomųjų ar visaverčių skrydžių etapą, o tai leis iš naujo išnagrinėti situaciją ir padaryti naujas išvadas.
