Супертяж SLS. Американские астронавты рвутся к Марсу. Часть 1

Концепция SLS — не первая попытка американцев возобновить полеты астронавтов на собственной платформе после Space Shuttle. 14 января 2004 года была анонсирована программа Constellation («Созвездие»). Это была идея Джорджа Буша-младшего, которая должна была привести американцев во второй раз на Луну в период с 2015 по 2020 гг. Как видим, осуществить задумку у NASA не получилось. В основе Constellation были заложены две ракеты – одна тяжелого класса Ares I и одна сверхтяжелого Ares V, а также шла разработка лунного модуля LSAM (Lunar Surface Access Module).





LSAM (Lunar Surface Access Module) — лунный модуль для Ares V. Компьютерная модель

Ares I – это модифицированный твердотопливный ускоритель, позаимствованный у старичка Space Shuttle, к которому крепилась кислородно-водородная ступень. Сверху все венчал космический корабль CEV, оборудованный системой аварийного спасения. Фактически основное предназначение Ares I заключалось в доставке грузов и астронавтов на околоземную орбиту, преимущественно на МКС. Гораздо более амбициозен был «грузовик» Ares V, состоящий из центрального криогенного блока с подвешенными по бокам модифицированными «шаттловскими» ускорителями. К верхней части пристыковывалась космическая головная часть с разгонной ступенью и лунным модулем LSAM. Естественно, такая серьезная машина была нацелена как минимум на естественный спутник Земли, а в перспективе и на доставку американцев к Марсу. NASA пришлось делать из Ares V истинного монстра – твердотопливные ускорители стали самими мощными в мире, а пятерку криогенных маршевых двигателей SSME или RS-25 со стартовой тягой 181 тс сначала заменили на пять, а позже сразу на шесть RS-68 тягой по 295 тс.


Перспективное семейство Ares. В космос отправилась лишь одна ракета...

Наращивали и «толщину» центральной части ракеты – с первоначальных 8,4 м до 10,3 м. В финале американские инженеры немного заигрались с увеличением тяговых возможностей «супертяжа», и стандартный гусеничный транспортер космодрома оказался не в состоянии принимать на себя такую махину. Впрочем, одну задачу NASA всё-таки решила: Ares V смог брать с собой в космос 180 тонн полезной нагрузки. Непросто шли дела и у меньшего «брата» Ares I, который инженеры удлинили до 96 метров, не позаботившись о жесткости конструкции. В итоге нижняя ступень с работающим ускорителем генерировала колебания, которые могли бы стать фатальными для ракеты и экипажа. Кроме того, компьютерное моделирование 2009 года показало, что ветер силой всего 5-11 м/с будет кренить ракету Ares I на башню обслуживания космодрома, а это грозит если не катастрофой, то серьезными повреждениями стартового стола от сместившегося факела двигателя первой ступени. Подобные фундаментальные просчеты, конечно, можно было исправить, но цена превышала все разумные пределы. К тому же потери времени на доработку вообще ставили крест на лунно-марсианской миссии США. Очень точно заметил один из сотрудников, занятых в проекте: «Если NASA будет проталкивать программу достаточно упорно, ракета полетит, но при этом придется пойти на такое количество компромиссов, что она будет настолько дорогой и будет создана с таким опозданием, что лучше бы она не полетела вообще…» Барак Обама в мае 2009 года создал комиссию во главе с космическим бизнесменом Норманом Огастином, в задачи которой входила оценка проекта Constellation и выработка дальнейших действий. Спецы выяснили, что бюджет вырос с 27 до 44 млрд долларов, которых не хватит для удержания проекта в рамках графика, а суммарные траты на космические инициативы Джорджа Буша-младшего до 2025 года переваливали бы за 230 млрд! Норман Огастин, выступая перед членами Палаты представителей, отчитывался по итогам проверки: «Нынешняя программа в существующем виде не может быть выполнена из-за несоответствия выделенного финансирования выбранным способам реализации стоящих задачи». Он уточнил, что для запуска астронавтов за пределы околоземной орбиты США должны выделять на этот проект не менее 3 млрд долларов ежегодно. Огастин предложил также переориентировать всю миссию на высадку на астероиды, пролетающие около Земли в начале 2020-х годов, либо на Фобос с Деймосом. NASA, чувствуя, что под проектом Constellation буквально горит земля, 28 октября 2009 года запускает первую экспериментальную ракету Ares I-X с габаритно-весовым макетом корабля CEV.

Супертяж SLS. Американские астронавты рвутся к Марсу. Часть 1

Ares I-X через несколько секунд после старта

Первый запуск оказался и единственным – доводы комиссии Огастина оказали большее влияние на власти, нежели почти бутафорский запуск ракеты, и в феврале 2010 года «Созвездие» закрыли. Оказалось, что даже практичные и расчетливые американцы умеют неэффективно расходовать бюджетные ресурсы. По итогам неудачного опыта с Constellation у конгрессменов в июле 2010 года родилась идея выделить деньги на два аналогичных проекта: «Космической пусковой системы» SLS (Space Launch System) и «Многоцелевого пилотируемого корабля» «Орион» MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle).


Норман Огастин — человек, поставивший крест на проекте Constellation.

Чего же ждали от проекта американцы? Прежде всего SLS должен «открыть совершенно новые возможности для науки и освоения человеком космоса далее околоземной орбиты, включая полеты астронавтов-исследователей в различные районы Солнечной системы для поиска ресурсов, создания новых технологий и получения ответа на вопрос о нашем месте во Вселенной». Такая амбициозная миссия дополнялась не менее значимой разработкой «безопасного, доступного, рассчитанного на дальнюю перспективу средства для выхода за существующие ныне пределы и открытия путем для исследований отдаленных уникальных областей космического пространства». SLS будет запускать в дальний космос многоцелевой «Орион» и еще массу научного оборудования. Самым интересным было то, что финансы на SLS были выделены фактически только по инициативе Сената и вопреки воле президента Обамы. 15 апреля 2011 года он «через силу» подписал закон об установлении потолка финансирования проекта до 11,5 млрд для носителя и до 5,5 млрд для корабля.


Многоцелевой пилотируемый корабль «Орион» MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle). Компьютерная модель

Сенаторы выступили в несвойственной для себя роли инженеров и самостоятельно определили будущий облик американского «супертяжа». Предполагается, что это будет ракета с двумя пятисекционными твердотопливными ускорителями на основе, опять же, бустеров Space Shuttle, и с гигантской центральной криогенной частью с двигателями RS-25. Верхняя ступень также предполагается криогенной. Полезная масса выводимого в космос груза ограничивалась 130 тоннами, что было несколько скромнее параметров Ares V. Конгрессмены фактически решили заново строить свой Constellation в надежде, что в этот раз будет дешевле. Еженедельник Economist в этой связи писал: «Особенность этого проекта заключается в том, что ракета-носитель впервые создавалась под эгидой политиков, а не ученых и инженеров».



Перспективная ракета-носитель SLS в модификации Block 1 — детище Сената США. Компьютерная модель

Злые языки в Соединенных Штатах в связи с ситуацией со вмешательством законотворцев в сугубо технические вопросы космического проектирования, метко переименовали SLS в Senate Launch System («Сенатская пусковая система»). И действительно, многие решения были продиктованы исключительно политикой. В частности, программа сохраняла тысячи рабочих мест в компании Pratt&Whitney Rocketdyne, производившей двигатели DS-25, а также на заводе в Мичуде (Новый Орлеан), занятом на изготовлении топливных баков. Ангары в Мичуде вообще после закрытия программы «шаттлов» простаивали, изредка работая на нужды Голливуда – в их гигантских помещениях снимали эпизоды «Игры Эндера» и другой фантастики. В итоге NASA ничего не оставалось, как исполнить закон, достав с полки изрядно запылившийся проект Ares V и просто переклеить обложку на SLS. Конгрессмены вместе с космическим агентством уверили всех, что «проект станет самой мощной ракетой-носителем в истории человечества, при этом её конструкция будет легко адаптироваться под различные требования, касающиеся как пилотируемых полетов, так и вывода в космос различных полезных грузов».

По материалам издания "Взлет"
Автор:
Евгений Федоров
Использованы фотографии:
cgstudio.com, wikipedia.ru, skyship.ru, astronet.ru, users.livejournal.com
Ctrl Enter

Заметили ошЫбку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

94 комментария
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти