SpaceX

Когда экипаж миссии Inspiration4 наслаждался видом Земли из купола Crew Dragon, неожиданно раздался сигнал тревоги, система космического корабля предупредила экипаж о “значительной проблеме”…

Звучит как начало фантастического фильма про космос с эпичным сюжетом, но реальность оказалась банальнее. Джаред Исаакман, Саен Проктор, Хейли Арсено и Крис Семброски потратили месяцы на изучение руководств SpaceX и обучение реагированию на чрезвычайные ситуации в космосе, поэтому они начали действовать по инструкции и сразу связались с наземными диспетчерами SpaceX, чтобы определить причину ошибки. Как оказалось, с самим кораблём Crew Dragon было всё хорошо, причиной появления ошибки стал его бортовой туалет.

В космосе нет ничего простого и даже туалет – не исключение. На Земле убедиться, что всё, что надо, попадает туда, куда нужно – простая задача. Но в космосе нет никакой гарантии, что всё, что необходимо, пойдёт именно туда, куда и должно. Физика микрогравитации – проста и одновременно жестока, всё может разлетаться во всех направлениях. Чтобы решить эту проблему, в космических туалетах есть специальные вентиляторы, которые используются для всасывания продуктов жизнедеятельности. После чего отходы хранятся в специальных ёмкостях.

У системы управления отходами корабля Crew Dragon возникли механические проблемы с вентилятором. Именно это вызвало ошибку и включение сигнала тревоги системой датчиков корабля.

Скотт Потит (Scott Poteet), директор миссии Inspiration4, сообщил журналистам об этой проблеме в своём интервью. Позже на пресс-конференции, вместе с директором SpaceX по пилотируемым полётам Беджи Ридом (Benjamin Reed) они подтвердили, что возникла проблема с системой управления отходами, но не вдавались в подробности, что сразу же вызвало волну слухов о том, что происходит на корабле.

Теперь же командир миссии Джаред Исаакман рассказал о том, что действительно произошло: “Я хочу, чтобы меня на 100% ясно поняли: в кабине корабля вообще не было проблем, связанных с этим”.

Экипажу действительно пришлось связаться со SpaceX, чтобы отреагировать на эту проблему.

Дело осложнялось ещё и тем, что экипаж не всегда мог связаться с ЦУПом: “Я бы сказал, что где-то около 10% нашего времени на орбите у нас не было связи с Землей”, — сказал он. В итоге, после консультации со специалистами, проблему с вентилятором решили, найдя “обходной путь”.

“Психологическая стойкость, хорошая подготовка и отношения в экипаже были решающими для успеха миссии. Психологический аспект – это та область, в которой вы не можете идти на компромисс при подборе экипажа. Если бы с нами был кто-то, у кого не было такой психологической стойкости, его реакция могла бы повлиять на экипаж и в итоге на миссию. Но никто на самом деле не хочет вдаваться в подробности этой истории с туалетом, по понятным причинам”, — добавил Исаакман.

Экипаж Inspiration4, разговаривая с некоторыми астронавтами NASA, также отмечал, что “пользоваться туалетом в условиях космоса – сложный процесс, и вы должны понимать друг друга”.

С момента миссии Apollo-10 в 1969 году и знаменитого звонка экипажа в ЦУП по поводу “летающих по кабине фекалий”, космические туалеты эволюционировали, благодаря усилиям инженеров. Однако, проблемы физиологических процессов никуда не делись.

Даже простое мочеиспускание в космосе может стать проблемой, поскольку моча внутри мочевого пузыря в космосе ведёт себя по-разному и бывает очень сложно определить, когда именно необходимо сделать свои дела.

Человеческое тело эволюционно создано для жизни на Земле с её параметрами гравитации. Даже у многих профессиональных астронавтов, после опыта нескольких полётов, в течение первых двух дней на орбите периодически бывает тошнота, что уж говорить про неподготовленных людей. У NASA даже есть термин для обозначения этого – синдром космической адаптации, который наблюдается примерно у 80% всех астронавтов.

Исаакман сказал, что во время миссии Inspiration4 он не чувствовал позывов к рвоте. Но привыкание к микрогравитации у всех идёт по-разному. Хейли Арсено пришлось сделать уколы антигистаминным средством для борьбы с тошнотой.

На что похожа микрогравитация по ощущениям? “Это просто скопление крови в вашей голове, как если бы вы висели вверх ногами. Но вы должны найти способ просто игнорировать это и работать над тем, чтобы привыкнуть к этому. Примерно через день вы привыкаете к этому и почти не замечаете этот эффект”, — сказал он.

Исаакман также сказал, что нисколько не сожалеет о своем решении потратить миллионы долларов на трёхдневный космический полёт: “Я надеюсь, что это будет действенной моделью для будущих миссий. Я также верю в миссию SpaceX по поддержке мультипланетарности, с колониями людей, живущими в космосе. Во время полёта я почувствовал себя действительно заряженным и вдохновленным идеей, что мы должны продолжать двигаться всё дальше и дальше в космос”.

Источник

Такими выводами делится Университет штата Огайо, ссылаясь на исследование, направленное на публикацию в журнал IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. Специалисты создали алгоритмы, которые, используя открытые данные о местонахождении и перемещении космических аппаратов Starlink, позволили определить координаты наземного объекта, оснащенного принимающей антенной, с точностью до 7,7 метра. Отмечается, что «GPS обычно определяет местоположение устройства в пределах от 0,3 до 5 метров».

«И хотя Starlink не был разработан для целей навигации, мы показали, что можно достаточно хорошо изучить части системы, чтобы использовать ее для навигации», — заявил директор Центра по исследованию автоматических транспортных средств с мультимодальной навигацией Зак Кассас.

Специалист уверен, что увеличение числа космических аппаратов Starlink позволит повысить достигнутую точность. Сегодня у SpaceX около 1700 работающих спутников, но компания надеется запустить на орбиту более 40 000. По его мнению, использование таких спутников может стать альтернативой традиционным навигационным системам.

Кассас отметил, что космические аппараты Starlink расположены гораздо ближе к поверхности Земли, чем спутники GPS, потому сигнал от первых оказывается более сильным, чем от вторых, и, как следствие, он менее уязвим для естественных или искусственных помех. Спутники Starlink также запускаются чаще — как правило, раз в несколько недель, — чем GPS (раз в несколько месяцев или лет), что позволяет Starlink чаще обновлять аппаратное обеспечение.

Следите за актуальными новостями в сообществе SpaceX!

Источник: https://www.space.com/spacex-starlink-gps-navigation?utm_cam...

Компания Orbit Fab объявила о планах по запуску своего первого космического заправщика для спутников Tanker-002. Он отправится на платформе Sherpa-ES на геостационарную орбиту в конце 2022-го или начале 2023 года в качестве попутной нагрузки при запуске частной лунной миссии Intuitive Machines IM-2. Ее запуск запланирован на ракете SpaceX Falcon 9.

Причем для выведения заправщика на геостационарную орбиту будет использован облет Луны, поскольку основной целью пуска Falcon 9 станет отправка на спутник Земли посадочной платформы Intuitive Machines.

Танкер рассчитан на хранение топлива до 15 лет. На его борту будет более 90 килограммов гидразина, который является распространенным топливом для геостационарных спутников. [Видение компании их будущего проекта]

В июне Orbit Fab запустила свой первый демонстрационный аппарат на низкую солнечно-синхронную орбиту. Прототип на орбите имеет хорошие прогнозируемые характеристики, поэтому компания готова к выполнению запусков под заказ, увеличению объемов хранимого топлива и разнообразия его видов. В компании отметили, что у нее уже есть заказы на несколько миллионов долларов от ряда компаний и от военных, которые заинтересованы в доставке на геостационарную орбиту гидразина и ксенона.

Заправщик Orbit Fab, обслуживающий спутники на геостационарной орбите, будет «парковаться» в нескольких сотнях километров от загруженной рабочей орбиты, чтобы не мешать задачам других аппаратов. Оттуда он сможет сближаться с нужными спутниками. Компания Orbit Fab была основана в 2018 году, финансируется венчурным капиталом, также в нее инвестируют Northrop Grumman и Lockheed Martin.

Следите за актуальными новостями в сообществе SpaceX!

Источник: https://vk.com/wall-22468706_120985

Четыре взрыва и 120 м стального корпуса, поднятые в небо: прототипы будущей сверхтяжелой ракеты Starship продолжают испытания, несмотря ни на что. После серии завораживающих полетов и эпических взрывов Илон Маск подготовил новые испытания космического корабля Starship. Первый летный вариант конструкции, включающий сверхтяжелую ступень Super Heavy и прототип SN20, готов подняться до околоземной орбиты – и на этот раз не взорваться (возможно). Но главным результатом этого огненного шоу станет уникальная, многоразовая и универсальная система, которая изменит облик космонавтики XXI века.

Весовые категории

За десятилетия, прошедшие с момента запуска ракетой Р-7 первого искусственного спутника, инженеры придумали огромное количество разнообразных космических носителей. Самый простой и удобный способ их классификации – по массе; он хорош еще и тем, что тесно связан с возможностями и назначением ракеты. Легкие ракеты-носители (РН) могут вывести до 2–5 т (в зависимости от стандартов, принятых в той или иной стране) груза на низкую околоземную орбиту, до 2000 км, хотя большинство спутников остаются на высоте не более 1000 км. Средние РН способны доставить наверх до 20 т или запустить аппарат поменьше, но на более высокие орбиты. Например, на геопереходную, с которой спутник уже самостоятельно поднимется на геостационарную – самую востребованную орбиту для аппаратов связи, радио- и телевещания. «Союз-2», стартуя с космодрома Куру, в силах отправить примерно 8 т на низкую орбиту или около 3 т – на геопереходную. Тяжелые ракеты поднимают на низкую орбиту до 50т, могут довезти спутник до геопереходной и даже геостационарной орбиты, отослать его к Луне, Марсу и еще более далеким областям Солнечной системы. Идеального веса – и класса РН – нет.

С одной стороны, чем больше ракета, тем дороже ее произвести и запустить. С другой, некоторые задачи требуют тяжелых аппаратов, которые не помещаются на легкие ракеты. А если требуется орбита выше низкой околоземной, необходимо закладывать отдельный резерв грузоподъемности, чтобы до нее добраться. Ранее SpaceX весьма удачно угадала с параметрами Falcon 9: ракета получилась если не идеальной, то универсальной, позволяя отправлять и корабли (грузовые и пилотируемые) к МКС, и спутники на геостационарные орбиты. Но у сверхтяжелых носителей особая судьба.

Поколения «сверхтяжей»

Сверхтяжелыми считают РН, способные вывести более 50–100 т на низкую орбиту. Такие великаны могут одним стартом поднять массивные модули космической станции или отправить на Луну корабль с людьми. Первое поколение – американская Saturn V и советская Н-1 – создавалось для пилотируемых полетов к естественному спутнику Земли. Второе – Space Shuttle – разрабатывали с прицелом на увеличение количества пусков и снижение их стоимости; система «Энергия – Буран» появилась уже как ответ на эту программу.

Прорабатывался концепт Shuttle-C, в котором челнок заменялся на одноразовую ступень. В такой конфигурации система космической перевозки (Space Transportation System, STS) могла бы выводить 50–80т.

Шаттлы оказались очень интересными аппаратами: они позволили стать космонавтами большему числу людей, чем любой другой корабль, участвовали в миссиях по возврату спутников с орбиты или ремонту прямо в невесомости, выводили модули МКС – но стать системой дешевого доступа в космос не смогли и в итоге «приземлились» в музее.

Сегодня в распоряжении человечества имеется только одна сверхтяжелая ракета – Falcon Heavy. Теоретически она может доставить на низкую орбиту до 63 т, хотя в реальных пусках выводились лишь гораздо более легкие аппараты – например, Arabsat-6A массой 6,5 т на геопереходную орбиту. Еще несколько носителей активно разрабатываются. На ноябрь 2021 года в США запланирован первый полет сверхтяжелой системы SLS, предназначенной для новой лунной программы (грузоподъемность 95–130 т на низкую орбиту, 27–47 – на отлетную траекторию к Луне); на 2022г намечен запуск New Glenn, аналогичного Falcon Heavy по характеристикам, и разработка New Armstrong. В Китае идут работы над Changzheng 9, который сможет выводить до 150 т на низкую орбиту или 53 – к Луне. До недавнего времени свою разработку вела и Россия. В этом плане Starship выделяется не слишком на их фоне: на низкую околоземную орбиту он будет поднимать до 100–150 т. Но главная разница состоит в планах и концепции применения этих сверхтяжелых ракет.

Выход Starship

Для SLS пока запланировано всего три полета: беспилотные испытания в 2021 году, пилотируемый облет Луны в 2023-м и полет с высадкой людей на ее поверхность в 2024-м. Changzheng 9, как ожидается, тоже будет использоваться для пилотируемой лунной программы. А вот Starship предполагает множество вариантов и модификаций. Грузовая версия для доставки полезной нагрузки на орбиту и на Луну, танкерная – для заправки других модификаций на низкой околоземной орбите, лунная – для взлетов с поверхности спутника, а еще пилотируемые суборбитальная (для пассажирских перевозок) и орбитальная. В более отдаленной перспективе ожидается и модификация Starship для полетов к Марсу – главной цели, заявляемой Илоном Маском.

Впрочем, Маск, даже мечтая о Красной планете, остается бизнесменом, поэтому важной целью для Starship является снижение стоимости выведения на орбиту. Разработчики Space Shuttle планировали опустить цены до 40–100 долл. за килограмм, однако просчитались: в итоге шаттлы оказались одними из самых дорогих носителей. У Starship цель еще более сложная – довести стоимость до 10 долл. за 1 кг. Для сравнения: у существующих ракет эта цена, как правило, колеблется от 3000 до 10 000 долл. Если разработка Starship завершится успешно и все цели будут достигнуты, ракета станет универсальной, способной выводить любые полезные нагрузки на разные орбиты и при этом самой дешевой – даже если отправлять ее полупустой.

Земная база

Небольшая деревенька Бока-Чика в Техасе, у самой границы с Мексикой, превратилась в полноценный космодром. За считаные месяцы здесь появились монтажно-испытательные корпуса, стартовый комплекс, вспомогательные сооружения и стильная надпись Starbase – «Звездная база» – у главного входа. Летом 2019-го на базе прошли два успешных полета упрощенного прототипа Starhopper: модель поднялась сначала на 20 м, а затем на 150. Год спустя состоялся старт образца, уже обозначенного как Starship SN5 – хотя по-прежнему оставшегося цилиндром с одним двигателем. Зато зимой 2020–2021 годов настал черед более продвинутых прототипов, оснащенных тремя двигателями и аэродинамическими элементами управления.

SN8 поднялся на высоту 12,5 км, успешно развернулся боком, проверяя аэродинамическое снижение, включил двигатели, опустился кормой вниз – и разбился из-за падения тяги. SN9 поднялся на 10 км, повернулся – и упал из-за не включившегося вовремя двигателя. SN10 выполнил такую же полетную программу – и сгорел после слишком жесткой посадки. SN11 взорвался в воздухе. Невольно возникают ассоциации с историей разработки советской «лунной» ракеты Н-1. Как и Н-1, Starship производится тут же, на месте, и почти сразу испытывается в полете. Но если Н-1 погубили четыре крайне дорогих и неудачных пуска полностью собранного летного экземпляра, то Starship намеренно разрабатывается итеративно, от простых испытательных стендов ко все более сложным конструкциям. А на испытаниях технику целенаправленно выводят за границы эксплуатационных ограничений, так что неудачи приносят лишь дополнительную информацию.

По следу шаттлов

А еще Starship похож на шаттл. Но не на его финальный вариант, а на первоначальные проекты. Многие отличия появились позднее, став результатом вынужденного компромисса разработчиков в 1970-х. Так, шаттлы вполне могли обойтись без больших крыльев, но военные потребовали обеспечить возможность маневров в атмосфере и выполнения миссии за один виток, чтобы не попасть на радары советской системы контроля космического пространства. Маск же в силах воплощать целостное видение назначения и требований к конструкции и исправлять прежние недоработки.

Притчей во языцех стали сложности с теплозащитным покрытием кораблей серии Space Shuttle. 24 300 керамических плиток – каждая уникальной формы – требовали совершенно нерациональных трудозатрат на изготовление, установку и проверки. Starship изначально делается с учетом этого опыта: 98% его плиток, со слов Илона Маска, идентичны, а значит их можно производить по-настоящему крупной серией.

Кроме того, плитки шаттлов клеились на корпус, а в Starship используется механическое крепление, что создает необходимый люфт для смещения при температурном сжатии и расширении металлических стенок криогенных баков.

Как и шаттлы, Starship будет многоразовым. Как и в них, на носителе не предусмотрены системы спасения: в SpaceX планируют наработать высокую надежность на беспилотных модификациях, и пилотируемый вариант полетит лишь после нескольких сотен таких запусков. Первый из них должен состояться уже в ближайшее время.

Возвращение на базу

Череда «испытательных взрывов» закончилась 5 мая 2021 года. Прототип SN15, поднявшись на те же 10 км, развернулся и, успешно проведя аэродинамическое снижение, совершил мягкую посадку. Фокус работ SpaceX тут же сместился на подготовку орбитальных испытаний. К началу августа сборка прототипа SN20 была завершена. Его установили на прототип сверхтяжелой ступени-ускорителя Super Heavy BN4, получив самую высокую ракету в истории – 120 м до вершины головного обтекателя. Дата испытательного полета еще не была объявлена, однако его программа уже известна: стартовав со «звездной базы» в Бока-Чика, тяжелая ступень должна отделиться и совершить мягкое приводнение в Мексиканском заливе.

Сам корабль SN20 поднимется на орбиту с очень низким перицентром (нижней точкой) – в районе 80 км. Это гарантирует сход с орбиты даже в случае отказа всех систем корабля. Но если все пойдет по плану, то, совершив чуть меньше полного витка, Starship вернется в плотные слои атмосферы и приводнится в районе Гавайских островов.

Использовать повторно ни SN20, ни BN4 не планируется: первые экземпляры РН Starship слетают только по одному разу, в то время как следующая пара из SN21 и бустера B5, чья сборка уже началась, должны будут совершить возвращение обратно на стартовый стол с попыткой поймать как минимум первую ступень.

Следите за актуальными новостями в сообществе SpaceX!

Источник: https://www.popmech.ru/technologies/750193-v-poiskah-yaderno...