Чому американці знову літають в космос на розробках п'ятдесятирічної давності
Подібність «Оріона» з «Аполлоном» дійсно разюча. Виникає відчуття, що Американське космічне агентство просто збільшило стару, перевірену капсулу і видало її за новинку, на якій можна летіти в міжпланетні подорожі - на Місяць, до астероїдів і на Марс. Хоча відразу видно, що в капсулі з ємністю порожнього простору 9 кубометрів ні шість, ні чотири, ні навіть одна людина не витримають пятісотдневное подорож. Це «ліфт», який може підняти астронавтів на орбіту, максимум - доставити за три доби на Місяць - і спустити на Землю.
Але не все так просто. NASA врахувало і свої перемоги, і досвід трагедій, а також нові можливості, які відкрилися в ході будівництва і експлуатації Міжнародної космічної станції. Американці створили не просто капсулу, а свого роду «точку кристалізації», навколо якої може бути побудований будь-який міжпланетний корабель або станція.
олдскульна новизна
Хоча ЗМІ називають «Оріон» міжпланетним космічним кораблем, технічно правильніше говорити про нього як про багатофункціональному пілотованому кораблі, що, до речі, і закладено в повному його назві - Orion Multi-purpose Crew Vehicle. Корабель може доставляти на земну орбіту шість астронавтів, або - при більш віддалених місіях - чотирьох. Також він може використовуватися як космічну вантажівку.
«Оріон» складається з двох частин. Це власне багаторазова жила капсула «Оріон», розроблена і виготовлена на замовлення NASA аерокосмічної компанією Lockheed Martin. Друга частина корабля - службовий модуль, побудований на замовлення Європейського космічного агентства (ESA) компанією Airbus Defence and Space. Таким чином, «Оріон» вже на даному етапі - це спільний продукт американців і європейців.
Службовий модуль на відміну від населеної капсули не повертається на Землю. Він служить руховою установкою і комплексом життє-і енергозабезпечення капсули. По суті справи, це перероблений європейський вантажівка ATV, який літає до МКС.
Форма «Оріона» дійсно дуже нагадує форму капсули «Аполлонов», так само як і корабель Dragon компанії SpaceX. Є загальні риси і з українськими «Спілками». Причина проста - форма тут визначається законами фізики. Саме в такому вигляді вона, з одного боку, сприяє найкращому входу в атмосферу, стійкого руху в ній і поглинання надлишкового тепла за допомогою так званого абляціонного теплового екрана. Такий екран на відміну від керамічних плиток шаттла «википає» в процесі посадки, несучи з собою більшу частину тепла, що виділяється при гальмуванні об повітря. Згорілий екран можна легко замінити, готуючи корабель до нового польоту.
Фахівці пояснюють свій вибір старих систем тим, що їм потрібно забезпечити надійність роботи комп'ютерів при екстремальній вібрації в ході запуску, при впливі космічної радіації і при широких коливаннях температури. Тим більше красива комп'ютерна графіка там не потрібна. Зате комп'ютер дозволяє відмовитися від значної частини звичайних перемикачів і датчиків, які мають досить помітний вага і енергоспоживання. І все ж близько 60 фізичних перемикачів залишається в роботі. Ніколи не можна розраховувати на електроніку повністю.
Перевага нового «Оріона» ще й в тому, що в майбутньому до нього за модульним принципом можна буде приєднати все, що завгодно, для виконання самих різних завдань. Образно кажучи, «Оріон» можна приєднати до МКС або її частин, додати до них модуль з двигунами і полетіти з орбіти Землі хоч на Марс, хоч до астероїдів, хоч до Місяця. А потім повернутися на нього на Землю. Це і дозволяє американським інженерам називати капсулу міжпланетним кораблем.
Досвід будівництва МКС підтвердив плідність ідеї будівництва великих космічних систем на орбіті. Потихеньку за 15 років з одиночного українського модуля «Зоря» масою 20 тонн зросла МКС сумарною масою 417 тонн, яка вже зараз приймає космічні кораблі шести типів: «Союз / Прогрес», Space Shuttle, ATV, Dragon, Signius і Kounotori. Тому програма далеких польотів з «Оріона» цілком реальна, оскільки базується на вже перевірених досягнення, тільки в дещо іншій їх комбінації. В американських джерелах детально описується пристрій «Оріона», ракет-носіїв і області застосування.
«Оріон» проти шаттла
Найбільш інтригуюче питання, яке задають люди хоч в малому ступені цікавляться космонавтикою, чому ж «Оріон» краще легендарного спейс шаттла? Космічний човник виглядав справжнім проривом в космос, науковою фантастикою, яка стала реальністю. Але, як часто буває, видимість заслонила реальні проблеми, про які знали фахівці.
Спейс шаттл створювався в числі іншого як система, яка дозволяла б не тільки закидати людей і корисне навантаження на орбіту, а й спускати її з орбіти на Землю, наприклад для ремонту. Маса, яку міг підняти спейс шаттл на низьку опорну орбіту, становила трохи більше 24 тонн, а спустити на Землю - близько 14 тонн. Однак таких об'єктів в космос запускалося не так багато, і з розвитком технологій супутники стали ставати все менше і легше. І одночасно надійніше.
Однак за три десятиліття було скоєно всього 135 запусків, тобто всього на третину більше, ніж було заплановано на один рік. А ще катастрофи човників «Челленджер» і «Колумбія» виявили принципові, системні проблеми з безпекою.
Як важливо бути нагорі
Експертиза показала, що принаймні троє пілотів пережили вибух. Але шансів врятуватися у них не було - шаттл не мав системи катапультування населеного відсіку або самих астронавтів. Можливо, вони втратили свідомість через перевантаження в процесі падіння кабіни в море або ще раніше - від розгерметизації, і не розуміли, що з ними відбувається. Ця версія втішає рідних і друзів загиблих астронавтів.
Однак як на «Аполлон», так і на «Союзах» система порятунку на старті існує. Є вона і на «Оріоні». Це своєрідна конструкція в новій частині ракети-носія. У разі небезпеки там включаються потужні ракетні двигуни, які можуть понести геть космічний корабель з людьми від зони вибуху, і він зробить посадку в штатному режимі. У 1983 році на кораблі «Союз Т-10-1» трапилася така ситуація. Стався вибух ракети-носія, але аварійна система спрацювала як треба, і космонавти Сміла Титов і Геннадій Стрекалов були врятовані.
вивчені уроки
Так розвиток космічної пілотованої техніки зробило новий виток. Велике значення тут мала робота, пов'язана зі станціями «Мир» і МКС. Їх зведення дало величезний досвід, включаючи практику роботи людини у відкритому космосі, що виконує навіть такі складні роботи, як ремонт теплозахисного покриття шаттла. Канадські маніпулятори «Канадарм-2» і «Декстр», європейський ERA і український кран «Стріла» стали інструментами самовозведенія та обслуговування станції. Те, про що мріяли фантасти, збулося - з'ясувалося, що величезні космічні об'єкти можуть будувати себе самі.
Міжнародне співробітництво виявилося не тільки плідним у науковому та управлінському плані, ставши школою взаємодії представників різних країн, які навіть можуть особисто не знати один одного, а й економічно більш вигідним. У випадку з «Оріоном» використання європейського блоку ATV спростило завдання конструкторів. Якщо не втрутяться політики, то дуже цікавим може бути з'єднання «Оріона» з українським науково-енергетичним модулем Нем.
В ідеалі широкий вибір різних космічних апаратів дозволяє вибирати для заданої програми польоту оптимальний варіант: якщо в космос потрібно закинути двох космонавтів, то немає сенсу посилати «Оріон», а якщо шість, то один «Оріон» вигідніше, ніж два «Союзу». Це стосується і «Драконів», і будь-яких інших кораблів.
На відміну від 60-х років зараз вже не тільки СРСР і США можуть запускати космічні кораблі. ЕКА запускає складні автоматичні місії і вантажні кораблі до МКС, Китай готується до створення своєї космічної станції, все активніше працюють в космосі Японія та Індія. Але що б не будували в космосі, людям завжди потрібно командний центр і, головне, «ліфт», щоб повернутися на Землю. Все почне будуватися від «Оріона».