Космическая движуха

Концепция Northrop Grumman для коммерческой космической станции - одна из трех, получивших финансирование NASA для исследований в начале этого месяца. (Источник: Northrop Grumman)

Скоро начнется новая эра космических станций. NASA объявило о разработке трех коммерческих космических станций, присоединившихся к более раннему предложению Axiom Space.

Но изменят ли эти станции образ жизни людей в космосе или продолжат традиции более ранних космических станций?

Эти предложения являются первыми попытками создать места для жизни и работы людей в космосе вне рамок государственных космических агентств. Они являются частью того, что было названо «Space 4.0», где космические технологии основаны на коммерческих возможностях. Многие считают, что это то, что нужно, чтобы доставить людей на Марс и дальше.

В настоящее время на низкой околоземной орбите (менее 2000 километров над поверхностью Земли) находятся две обитаемые космические станции, принадлежащие космическим агентствам. Международная космическая станция (МКС) на орбите с ноября 2000 года, при этом типичная численность экипажа состоит из семи человек. Первый модуль китайской станции Tiangong был «спущен на воду» в апреле 2021 года и периодически занят тремя людьми.

Однако МКС планируется вывести из строя в конце десятилетия, после почти 30 лет нахождения на орбите. Это был важный символ международного сотрудничества после соперничества в «космической гонке» времен холодной войны и первая по-настоящему долговременная космическая среда обитания.

Планы создания нескольких частных космических станций представляют собой серьезную смену концепции, как будет использоваться космос. Но изменят ли эти станции образ жизни людей в космосе или воспроизведут традиции более ранних орбитальных станций?

Коммерциализация жизни в космосе

Это изменение вызвано поддержкой NASA коммерциализации космоса. Этот процесс реально начался около десяти лет назад с развития частных грузовых служб снабжения МКС, таких как Cargo Dragon от SpaceX, и частных транспортных кораблей для доставки астронавтов на орбиту и на Луну, таких как Crew Dragon от SpaceX и Starliner от Boeing.

Стартап Axiom Space получил от NASA контракт на 140 миллионов долларов в феврале 2020 года на частный модуль, который будет прикреплен к МКС. Axiom объявила, что Филипп Старк разработает роскошный интерьер.

Старк сравнивает его с «гнездом, удобным и дружелюбным яйцом». Также есть огромная смотровая площадка с двухметровыми окнами, через которые туристы могут смотреть на Землю и космос. Первый модуль должен быть доставлен на МКС в 2024 или 2025 году, а остальные последуют за ним ежегодно. К тому времени, когда МКС будет выведена из эксплуатации примерно в 2030 году, модули Axiom превратятся в свободно летающую станцию.

Axiom подписала контракт с французско-итальянским подрядчиком Thales Alenia Space, который построил около 50% жилого объема МКС для NASA и Европейского космического агентства для создания своих модулей.

Но это еще не все. Три другие группы только что были отобраны для участия в первом этапе конкурса NASA по коммерческим направлениям на низкой орбите. Для постройки свободно летающих космических станций взамен МКС.

Оказывается, экипаж не обязательно использует помещения внутри МКС так, как они были спроектированы. Например, они персонализируют различные области с помощью визуальных материалов, отражающих их убеждения, интересы и идентичность.

Во-первых, группа, состоящая из Nanoracks, Voyager Space и Lockheed Martin, предложила станцию под названием Starlab, чтобы предоставить возможности для исследований, производства и туризма. Почти сразу за этим последовал конкурирующий проект под названием Orbital Reef, созданный Blue Origin, Sierra Space и Boeing. Третий проект Northrop Grumman будет построен из модулей на базе существующего грузового корабля Cygnus.

Но как на самом деле используются космические станции?

Менее ясно, будут ли частные космические станции более пригодными для жизни, чем космические станции предыдущих поколений, такие как «Салют», «Мир» и МКС.

Обычно старые космические станции разрабатывались с учетом технических ограничений, а не с учетом комфорта для экипажа. Какие уроки были извлечены для улучшения жизни в космосе?

До недавнего времени было мало исследований, посвященных жизненному опыту космонавтов на космических станциях. Вот где пригодятся подходы социальных наук, такие как те, которые мы используем в археологическом проекте Международной космической станции.

С 2015 года мы разработали новое, основанное на данных понимание того, как экипаж МКС адаптируется к жизни в условиях изоляции и невесомости. Мы наблюдаем и измеряем их взаимодействие с пространством станции и окружающими их объектами. Каковы модели использования разных пространств и предметов?

Задавая подобные вопросы, вы обнаружите информацию, никогда ранее не учитываемую при проектировании среды обитания на орбите. Оказывается, экипаж не обязательно использует помещения внутри МКС так, как они были спроектированы. Например, они персонализируют различные области с помощью визуальных материалов, отражающих их убеждения, интересы и идентичность.

Экипаж также неравномерно использует все помещения внутри МКС. Люди разных полов, национальностей и космических агентств появляются в одних модулях чаще, чем в других из 16-ти, составляющих станцию. Эти закономерности связаны со способом разделения работы между командами и агентствами, а также с компоновкой самих модулей.

Вероятно, компании, работающие над конструкцией модулей, еще не знают точно как люди на самом деле используют космическую среду обитания.

Одна из серьезных проблем жизни на орбите — отсутствие гравитации. Такие предметы, как поручни, липучки, эластичные шнуры и закрывающиеся пластиковые пакеты, действуют как «суррогаты гравитации», фиксируя предметы на месте, в то время как все остальное плавает вокруг. Наше исследование показывает, как экипаж использует эти «суррогаты гравитации», чтобы сделать свою деятельность более эффективной, и как использование фиксирующих приспособлений меняет способ использования различных пространств.

Общество и культура в космосе

Даже с такими дополнительными роскошными функциями, как большие окна, дизайнерам и инженерам предстоит пройти долгий путь, чтобы сделать космические станции эффективными, удобными и гостеприимными, особенно для прогнозируемого рынка космического туризма.

Планы по созданию частных космических станций, несомненно, амбициозны и могут изменить то, как люди живут в этой среде. Но вполне вероятно, что компании, работающие над ними, еще не знают в деталях того как люди на самом деле используют космические среды обитания.

Только обратившись к новым типам вопросов и исследований с социальной и культурной точки зрения, они смогут внести реальные изменения в конструкции станций, которые могут поддержат успех миссий и благополучие экипажа.

Эта статья переиздана из The Conversation по лицензии Creative Commons. Прочтите оригинальную статью.
Джастин Сент-П. Уолш - адъюнкт-профессор истории искусств и археологии в Университете Чепмена. Элис Горман - адъюнкт-профессор археологии и космических исследований в Университете Флиндерса.

Первоисточник:

Статистика орбитальных запусков на 15 декабря.

Люди на орбите сегодня.

Официальный представитель компании заявил 13 декабря, что первый запуск ракеты New Glenn компании Blue Origin может пройти не раньше конца 2022 года.

ПАРИЖ — Руководители двух пусковых компаний утверждают, что их ракеты будут готовы к первым рейсам в 2022 году, а третья компания признала, что первый полет их нового носителя, скорее всего, уходит на 2023-й год.

Во время панельной дискуссии на Всемирной неделе спутникового бизнеса Euroconsult здесь, 13 декабря, Джарретт Джонс, старший вице-президент программы ракеты-носителя New Glenn от Blue Origin, отказался от более раннего графика, который предусматривал запуск в четвертом квартале 2022 года.

По его словам, после проигрыша SpaceX и United Launch Alliance в 2020 году в конкурсе U.S. Space Force launch, Blue Origin переориентировала свои усилия на удовлетворение потребностей коммерческих клиентов. «Да, у нас есть цель, и носитель нужно запустить, но мы начнем, когда будем готовы и согласны с нашими клиентами».

Компания работает над квалификационными процедурами, включая испытания обтекателя полезной нагрузки на испытательном полигоне NASA им. Нила А. Армстронга в Огайо, ранее известном как станция Plum Brook. Намечено завершить квалификацию первой ступени в начале 2022 года, а второй ступени — в середине года. Параллельно компания строит старт для первого полета, что, по признанию Джарретта, было риском, «но мы делаем ставку на этот риск из-за конструкции».

«Я ожидаю, что квалификация будет завершена в следующем году и что к концу года у нас будет ракета, которая будет близка к завершению, и, возможно, готова к запуску», — сказал он.

Ключевым фактором в этом графике является поставка семи двигателей BE-4, которые приводят в действие первую ступень. «Я довольно оптимистично отношусь к двигателям BE-4», — сказал он, сославшись на хороший прогресс в недавних испытаниях. «Ожидается, что мы получим их ко второй половине 2022 года, а затем нам понадобится три месяца для интеграции».

График производства BE-4 также является важным фактором для ULA, чей Vulcan Centaur использует два двигателя BE-4 на своей первой ступени. ULA надеялась получить первые летные двигатели до конца этого года, но Тори Бруно, президент и главный исполнительный директор компании, заявил 3 декабря, что эти двигатели появятся только в следующем году.

«Команда Blue делает большие успехи, и мы действительно ожидаем получить эти двигатели где-то в первом квартале этого года», — сказал Марк Пеллер, вице-президент по основным разработкам ULA. «Это дает нам хороший темп для доставки собранной ракеты к месту запуска и поддержки первого запуска лунного посадочного модуля Astrobotic Peregrine в следующем году».

Пеллер, похоже, опроверг отчет, опубликованный Ars Technica 13 декабря, в котором говорилось, что поставка двигателей была отложена как минимум до апреля 2022 года, и прогнозирует перенос первого запуска до 2023 года.

«Абсолютно не 2023 год», — сказал он, когда его спросили, будет ли начало 2023 года вероятной датой для первого запуска. «У нас есть план поддержки полета в середине 2022 года».

Arianespace продвигает планы первого полета Ariane 6 в 2022 году. Стефан Израэль, исполнительный директор Arianespace, сказал, что запуск был запланирован на «вторую часть» 2022 года, но добавил, что еще слишком рано давать более конкретную информацию о дате запуска.

График Ariane 6 имеет решающее значение, поскольку существующий Ariane 5 приближается к списанию. Израэль сказал, что после запуска 22 декабря космического телескопа Джеймса Уэбба NASA останется еще пять запусков Ariane 5, которые, по его прогнозам, произойдут к концу 2022 или началу 2023 года. «Между Ariane 6 и Ariane 5 будет ограниченное пересечение», — сказал он.

Однако дальнейшие задержки с Ariane 6 могли превратить это ограниченное пересечение в разрыв, но Израиль был уверен, что этого не произойдет. «Задержки с Ariane 6 не будет, потому что сейчас мы находимся на самой последней миле, ведущей к запуску», — сказал он, например, об испытаниях hotfire, запланированных на начало следующего года.

Однако этот первый запуск, ранее запланированный на второй квартал 2022 года, перенесен как минимум на третий квартал, согласно графику прогнозируемых основных моментов в 2022 году Европейского космического агентства, опубликованному 7 декабря.

По словам Тифейн Лорадур, президента International Launch Services (ILS), проблемы графика нескольких новых носителей создает проблемы для коммерческих клиентов. «У вас есть три проверенные в полетах ракеты-носители, которые сегодня доступны» в тяжелом сегменте рынка, — сказала она: Falcon, «Протон» и «Союз». Все оставшиеся модели Atlas 5 и Ariane 5 были проданы, в то время как японская Mitsubishi Heavy Industries также переходит с H2 на новый H3.

Этот выбор можно было бы расширить, если бы геополитические проблемы, такие как реакция на вторжение России в Украину, сделали «Протон» и «Союз», продаваемые ILS, недоступными для западных клиентов, оставив им только Falcon 9 и Falcon Heavy. «Если бы я была коммерческим оператором спутниковой связи, я бы очень обеспокоилась, и мы слышим эти опасения», — сказала она.

Первоисточник:

Ссылка на изображение в высоком качестве

Девиз:

«Связь и контроль орбитальной станции в любом времени и месте».

Официального девиза нет.

Время и место старта:

13 декабря 2021 года, 16:09 UTC

Космодром Сичан, провинция Сычуань, Китай.

Ракета-носитель:

CZ-3B/G3— Chang Zheng-3B/G3. Трехступенчатая ракета-носитель среднего класса с дополнительными четырьмя навесными ускорителями. Верхняя (третья) «водородная» ступень. Самая мощная ракета-носитель (до недавнего времени). Используется, в основном, для выведения полезных нагрузок на геостационарную орбиту и по пилотируемой программе.

Полезная нагрузка:

«Тяньлянь-2(02)» — спутник связи для космических аппаратов на орбите с наземными центрами связи и управления. Присоединится к сети, обеспечивающей связь и передачу данных для Китайской космической станции.

Орбита:

Конечная орбита — геостационарная.

Геопереходная орбита: 181 x 35 825 км x 27,05 градусов.

Интересное:

— 124-й орбитальный запуск 2021 года. Восемь аварий.

— 50-й запуск Китая в 2021 году. Две аварии.

— 401-й запуск ракеты семейства «Великий поход».

— 82-й запуск CZ-3B с 1996 года. Четыре запуска с проблемами.

— 24-й запуск модификации CZ-3B/G3 с 2011 года. Без аварий.

— Стоимость запуска ракеты-носителя от 50 до 70 млн $.

— Стоимость вывода 1 кг полезной нагрузки на LEO не менее 4 300 $.

Ссылка на изображение в высоком качестве.

Статья с портала NSF.

Легенда к статистике

Личное мнение:

50 попыток орбитального запуска в Китае в этом году! Национальный рекорд для Китая и первое место (пока) в годовом зачете.

Второй запуск спутника-ретранслятора для обслуживания пилотируемой программы Китая в этом году. Летом был запущен спутник первого поколения, видимо из старых запасов, к запуску первого модуля китайской орбитальной станции. В дополнение к специализированным морским судам связи и наземным станциям связи, спутники-ретрасляторы на геостационарной орбите позволяют поддерживать постоянную связь со станцией (вне зоны видимости с территории Китая).