Космический шаттл что это
Спейс шаттл
Шаттл запускается в космос при помощи двух твердотопливных ракетных ускорителей и трёх
Данная многоразовая система состоит из трёх [4] основных компонентов (ступеней):
В НАСА космические челноки имеют обозначение OV-ххх (Orbiter Vehicle — ххх)
Содержание
Экипаж[править | править вики-текст] [ ]
Наименьший экипаж шаттла состоит из двух астронавтов — командира и пилота («Колумбия», запуски STS-1, STS-2, STS-3, STS-4). Наибольший экипаж шаттла — восемь астронавтов («Челленджер», STS-61A, 1985 год). Второй раз 8 астронавтов было на борту при посадке «Атлантиса» STS-71 в 1995 году. Чаще всего в экипаж входят от пяти до семи астронавтов. Беспилотных запусков не было.
Орбиты[править | править вики-текст] [ ]
Орбита шаттлов располагалась на высоте приблизительно в пределах от 185 до 643 км (115—400 миль).
Полезная нагрузка[править | править вики-текст] [ ]
Доставляемая в космос полезная нагрузка орбитальной ступени (орбитального ракетоплана) для низкой околоземной орбиты зависит, в первую очередь, от параметров целевой орбиты, на которую выводится челнок. Максимальная масса полезной нагрузки может быть доставлена в космос при запуске на низкую околоземную орбиту с наклонением порядка 28° (широта космодрома Канаверал) и составляет 24,4 тонны. При запуске на орбиты с наклонением бо́льшим, чем 28°, допустимая масса полезной нагрузки соответственно уменьшается (так, при запуске на полярную орбиту расчетная грузоподъёмность челнока падает до 12 т; в реальности, однако, челноки никогда не запускались на полярную орбиту).
Максимальная масса загруженного космического корабля на орбите — 120—130 т. С 1981 года с помощью шаттлов было доставлено на орбиту более 1370 т полезных грузов.
Проверить информацию.Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения. Максимальная масса груза, возвращаемого с орбиты — до 14,4 т. Длительность полёта[править | править вики-текст] [ ]Шаттл рассчитан на двухнедельное пребывание на орбите. Обычно полёты шаттлов продолжались от 5 до 16 суток. Шаттл «Колумбия» совершил как самый короткий космический полёт в истории программы STS-2, в ноябре 1981 года, длительность — 2 дня 6 часов 13 минут, так и самый продолжительный STS-80, ноябре 1996 года, длительность — 17 суток 15 часов 53 минуты. В общей сложности к дате закрытия программы в 2011 году шаттлы совершили 135 полётов, из них «Дискавери» — 39, «Атлантис» — 33, «Колумбия» — 28, «Индевор» — 25, «Челленджер» — 10. История создания[править | править вики-текст] [ ]История проекта «Космическая транспортная система» начинается в 1967 году, когда ещё до первого пилотируемого полёта по программе «Аполлон» (11 октября 1968 года — старт «Аполлон-7») оставалось больше года, как обзор перспектив пилотируемой космонавтики после завершения лунной программы NASA. [8] 30 октября 1968 года два головных центра NASA (Центр пилотируемых космических кораблей — MSC — в Хьюстоне и Космический центр имени Маршалла — MSFC — в Хантсвилле) обратились к американским космическим компаниям с предложением исследовать возможность создания многоразовой космической системы, что должно было снизить затраты космического агентства при условии интенсивного использования. [9] Большой проект включал: В качестве малого проекта предлагалось создать только большую орбитальную станцию на Земной орбите. Но в обоих проектах было определено, что орбитальные полёты: снабжение станции, доставку на орбиту грузов для дальних экспедиций или блоки кораблей для дальних полётов, смена экипажей и прочие задания на орбите Земли, должны осуществляться многоразовой системой, которая и получила тогда название Space Shuttle. [11] Также существовали планы создания «атомного шаттла» — челнока с ядерной двигательной установкой NERVA, которая разрабатывалась и испытывалась в 1960-х годах. Атомный шаттл должен был осуществлять полёты между земной орбитой и орбитами Луны и Марса. Снабжение атомного челнока рабочим телом (жидкий водород) для ядерного двигателя возлагалось на обыкновенные шаттлы: Однако президент США Ричард Никсон отверг все варианты, потому что даже самый дешёвый требовал 5 млрд долл. в год. NASA оказалось перед тяжёлым выбором: нужно было или начать новую крупную разработку, или объявить о прекращении пилотируемой программы. Было решено настаивать на создании шаттла, но подать его не как транспортный корабль для сборки и обслуживания космической станции (держа, однако, это про запас), а как систему, способную приносить прибыль и окупить инвестиции за счёт выведения на орбиту спутников на коммерческой основе. Экономическая экспертиза подтвердила: теоретически при условии не менее 30 полётов в год и полном отказе от использования одноразовых носителей «Космическая транспортная система» может быть рентабельной. [12][13][14] Проект создания шаттлов был принят Конгрессом США. Одновременно, в связи с отказом от одноразовых ракет-носителей, определялось, что на шаттлы возлагается обязанность осуществлять вывод на земную орбиту и всех перспективных аппаратов Минобороны, ЦРУ и АНБ США. Военные предъявили свои требования к системе: Этим требования военного ведомства к проекту были ограничены. [9] Использовать челноки в качестве «космических бомбардировщиков» не планировалось никогда. Во всяком случае, не существует никаких открытых документов NASA, Пентагона, или Конгресса США, свидетельствующих о таких намерениях. Не упоминаются «бомбардировочные» мотивы ни в мемуарах, ни в частной переписке участников создания шаттлов. [15] Проект космического бомбардировщика «X-20 Dyna Soar» официально стартовал 24 октября 1957 года. Однако с развитием МБР шахтного базирования иатомного подводного флота, вооружённого баллистическими ракетами, создание орбитальных бомбардировщиков в США было признано нецелесообразным. Уже после 1961 года из проекта «X-20 Dyna Soar» исчезают упоминания о «бомбардировочных» задачах, но остаются разведывательные и «инспекционные». 23 февраля 1962 года министр обороны Р. Макнамара одобрил последнюю реструктуризацию программы. С этого момента «Dyna-Soar» официально называлась научно-исследовательской программой, имеющей целью исследовать и показать возможность выполнения пилотируемым орбитальным планёром маневрирования при входе в атмосферу и посадки на взлётно-посадочную полосу в заданном месте Земли с необходимой точностью. К середине 1963 года министерство обороны серьёзно сомневалось относительно необходимости программы «Dyna-Soar». 10 декабря 1963 года министр обороны Макнамара отменил «Dyna-Soar». [16] При принятии этого решения было учтено, что космические аппараты такого класса не могут «висеть» на орбите достаточно продолжительное время, чтобы считать их «орбитальными платформами», а запуск каждого корабля на орбиту занимает даже не часы, а сутки и требует применения ракет-носителей тяжёлого класса, что не позволяет их использовать ни для первого, ни для ответного ядерного удара. [17] Многие технические и технологические наработки программы «Dyna-Soar» были впоследствии использованы при создании шаттлов. Первоначально, в 1972 году, планировалось что шаттл станет основным средством доставки в космос, но в 1984 году ВВС США доказали что им необходимы дополнительные, резервные, средства доставки. В 1986 году, после катастрофы шаттла «Челленджер», была пересмотрена политика использования шаттла: шаттлы должны использоваться для миссий требующих взаимодействие с экипажем; так же коммерческие аппараты не могут запускаться на шаттле, за исключением аппаратов разработанных для запуска шаттлом или требующих взаимодействия с экипажем, или по соображениям внешней политики. [18] Реакция СССР[править | править вики-текст] [ ]Советское руководство внимательно наблюдало за развитием программы «Космическая транспортная система», но, предполагая худшее, искало скрытую военную угрозу. Таким образом, было сформировано два основных предположения: В результате советская космическая отрасль получила задание создать многоразовую многоцелевую космическую систему с характеристиками, аналогичными шаттлу — «Буран и энергия». [19] Эпоха шаттлов. Чем были круты космические челноки и почему они перестали летатьКак это должно было выглядетьИдею о создании многоразовых космических кораблей и Советский Союз, и США вынашивали еще в 1960-е годы. Если говорить об американской космической программе, то корабль-челнок (именно так можно перевести с английского слово shuttle) был лишь одним из множества проектов — и далеко не самым заметным. Шаттлы должны были работать «в одной упряжке» с ядерными челноками и космическими буксирами. Проект ядерного челнока. Фото: Wired У властей США были масштабные планы по освоению спутника Земли, поэтому многоразовый космический корабль был просто необходим. Первоначально в Белом доме рассчитывали на 50 пусков в год, и использование одноразовых ракет в таких условиях сделало бы лунную программу финансово неподъемной. Старт программы и первые проблемыТочкой отсчета программы Space Shuttle можно считать 30 октября 1968 года. В тот день представители двух подразделений NASA, Центра пилотируемых космических кораблей в Хьюстоне и Космического центра имени Маршалла, обратились к американским космическим компаниям с просьбой изучить возможность создания многоразовых пилотируемых космических кораблей. Именно тогда шаттлы стали тем, чем в итоге стали: не просто элементом «лунного пути», а кораблем, способным приносить прибыль благодаря выведению на орбиту коммерческих спутников и снятия их с орбиты. Забегая вперед, скажем: возможностью вывода спутника с орбиты воспользовались лишь дважды. Шаттл «Энтерпрайз», использовавшийся только для полетов в атмосфере и отработки технологии посадки. Фото: Universe Today Формально первым из шаттлов стал «Энтерпрайз», построенный к 1977 году. Он был назван в честь знаменитого космического корабля из сериала «Звездный путь» — но в реальности в космос так и не полетел. Его использовали лишь для отработки техники приземлений. А первым действительно рабочим шаттлом стал «Дискавери». Первый полет этого корабля состоялся 12 апреля 1981 года — не знаем, то ли это дань уважения Гагарину, который отправился в космос 20 годами ранее, то ли так совпало. Длился этот полет 2 дня 6 часов 20 минут 53 секунды, а высота орбиты «Дискавери» достигла 307 километров. Полеты и успехиШаттлы взлетали вертикально, одновременно включая и первую, и вторую ступень. Реализовать полностью возвратную схему из-за дороговизны проекта не получилось, поэтому твердотопливные ускорители на определенном этапе полета отделялись и сбрасывались. После выхода на орбиту отделялся также и подвесной бак. На орбите корабль при помощи специального манипулятора извлекал спутник из грузового отсека, и маневрируя двигателями малой тяги, отлетал от него в сторону. После выполнения своей миссии шаттл по довольно пологой траектории спускался обратно вниз, к планете. Всего были построены 5 шаттлов, которые совершили в общей сложности 135 вылетов. Суммарно это меньше, чем планировавшиеся 50 полетов для каждого корабля, но результаты работы челноков все равно впечатляют. Корабли подняли в космос более полутора тысяч тонн полезных грузов и совершили в общей сложности 21 152 витка вокруг планеты. Катастрофы, поставившие крест на шаттлахК сожалению, обывателю программа Space Shuttle известна не столько своими успехами, сколько двумя громкими катастрофами. 28 января 1986 года из-за взрыва топливного бака погиб «Челленджер» — второй из серии космических челноков. Из 7 человек экипажа не выжил никто. Как выяснилось в ходе расследования, причиной гибели «Челленджера» стали конструктивные недостатки. Конструкция топливных ускорителей, разработанных компанией Morton Thiokol, была потенциально опасной. При больших нагрузках уплотнительные кольца на соединении двух секций ускорителя переставали обеспечивать герметичность. И именно разрушение уплотнителя стало в итоге причиной катастрофы. А в 2003 году при заходе на посадку погиб шаттл «Колумбия» — тоже с 7 людьми на борту. Причиной трагедии стала халатность руководителей НАСА. Еще при взлете «Колумбии» от крепления внешнего бака отвалился кусок термоизоляции, ударив по крылу шаттла и, вероятно, оставив там заметную пробоину. Хотя об этом инциденте и связанных с ним угрозах стало известно сразу же, было принято фатальное решение продолжить полет. Гибель «Колумбии» стала началом конца шаттлов. Катастрофы серьезно подорвали авторитет НАСА в обществе, да и риски, которым при полете подвергался экипаж, оказались слишком уж велики. На ту же чашу весов легли и слишком дорогая предполетная подготовка и обслуживание кораблей, а также тот факт, что НАСА не удалось добиться планируемой частоты запусков. Фактически, программа Space Shuttle состоялась лишь в сильно урезанном виде. 14 января 2004 года Джордж Буш провозгласил начало новой эры — старт программы New Horizons, переход к космическим кораблям капсульного типа. Но последний, 135 полет космических челноков состоялся еще через 7 лет. 8 июля 2011 года шаттл «Атлантис», доставив груз на МКС, отправился на вечный прикол. Программа «Спейс Шаттл»: что получилось, а что нетАмериканская государственная программа STS (Space Transportation System, «Космическая транспортная система») более известна во всем мире как Space Shuttle («Космический челнок»). Данная программа была реализована специалистами NASA, ее основной целью было создание и использованием многоразового пилотируемого транспортного космического корабля, предназначенного для доставки на низкие околоземные орбиты и обратно людей и различных грузов. Отсюда собственно и название – «Космический челнок». Над программой начали работать в 1969 году по линии финансирования двух государственных ведомств США: NASA и Минобороны. Разработка и опытно-конструкторские работы осуществлялись в рамках совместной программы NASA и ВВС. При этом специалисты применили ряд технических решений, которые ранее были опробованы на лунных модулях программы «Аполлон» 1960-х годов: эксперименты с твердотопливными ускорителями, системами их отделения и получения топлива из внешнего бака. Основу создаваемой космической транспортной системы должен был составить пилотируемый космический корабль многоразового применения. Также в систему входили наземные обеспечивающие комплексы (монтажно испытательный и стартово посадочный комплекс космического центра имени Кеннеди, расположенный на авиационной базе Ванденберг, штат Флорида), центр управления полетом в Хьюстоне (Техас), а также системы ретрансляции данных и связи через спутники и иные средства. В работах по данной программе приняли участие все ведущие американские аэрокосмические компании. Программа была по-настоящему масштабной и национальной, различные изделия и оборудование для «Спейс Шаттл» поставляли более 1000 компаний из 47 штатов. Контракт на строительство первого орбитального корабля в 1972 году выиграла компания Rockwell International. Строительство первых двух шаттлов началось уже в июне 1974 года. Конструктивно многоразовая транспортная космическая система Space Shuttle включала в себя два спасаемых твердотопливных ускорителя, которые выполняли роль первой ступени и орбитального многоразового корабля (орбитер, orbiter) с тремя кислородно водородными двигателями, а также большим подвесным топливным отсеком, который образовывал вторую ступень. После завершения программы космического полета орбитер самостоятельно возвращался на Землю, где выполнял посадку по-самолетному на специальных ВПП. Сгорающий в земной атмосфере внешний топливный бак, заполненный жидким водородом и кислородом (топливо для главных двигателей), является единственным одноразовым элементом космической системы. Сам бак также является каркасом для скрепления твердотопливных ускорителей с космическим кораблем. Он отбрасывается в полете примерно через 8,5 минут после взлета на высоте около 113 километров, большая часть бака сгорает в земной атмосфере, а сохранившиеся части падают в океан. Наиболее известной и узнаваемой частью системы является сам многоразовый космический корабль – челнок, собственно сам «спейс шаттл», который и выводится на околоземную орбиту. Данный челнок служит полигоном и платформой для проведения научных исследований в космосе, а также домом для экипажа, в состав которого может входить от двух до семи человек. Сам шаттл выполнен по самолетной схеме с треугольным в плане крылом. Для посадки он использует шасси самолетного типа. Если твердотопливные ракетные ускорители рассчитаны на использование до 20 раз, то сам челнок – до 100 полетов в космос. Американская система Space Shuttle могла выводить на орбиту высотой 185 километров и наклонением 28° до 24,4 тонн грузов при запуске на восток с мыса Канаверал (Флорида) и 11,3 тонны при запуске с территории Центра космических полетов имени Кеннеди на орбиту высотой 500 километров и наклонением 55°. При запуске с базы ВВС «Ванденберг» (Калифорния, западное побережье) на приполярную орбиту высотой 185 километров можно было вывести до 12 тонн грузов. Что удалось реализовать, а что из задуманного осталось лишь на бумаге В рамках симпозиума, который был посвящен реализации программы «Спейс Шаттл», он состоялся в октябре 1969 года, «отец» шаттла Джордж Мюллер отмечал: «Наша цель – уменьшить стоимость доставки килограмма полезного груза на орбиту с 2000 долларов для Сатурна-V до уровня 40-100 долларов за килограмм. Так мы сможем открыть новую эру освоения космоса. Задачей на будущие недели и месяцы для этого симпозиума, а также для NASA и для ВВС является обеспечение уверенности в том, что мы сможем этого добиться». В целом для различных вариантов на базе космического челнока «Спейс Шаттл» прогнозировалось достижение стоимости выведения полезной нагрузки в пределах от 90 до 330 долларов за килограмм. Более того, считалось, что шаттлы второго поколения позволят снизить сумму до 33-66 долларов за килограмм. На деле же эти цифры оказались недостижимы даже близко. Более того, по расчетам Мюллера, стоимость запуска шаттла должна была составлять 1-2,5 миллиона долларов. На деле же, по информации НАСА, средняя стоимость запуска шаттла составляла около 450 миллионов долларов. И это существенное различие можно назвать главным несоответствием между заявленными целями и реальностью. После завершения в 2011 году программы Space Transportation System можно уже с уверенностью говорить о том, каких целей при ее реализации удалось достичь, а каких – нет. Достигнуты цели по программе «Спейс Шаттл»: 1. Реализация доставки на орбиту грузов разного типа (разгонные блоки, спутники, сегменты космических станций, в том числе МКС). Не достигнутые цели и провалы: Шаттлы были рассчитаны на пребывание на орбите Земли на протяжении двух недель. Обычно их полеты продолжались от 5 до 16 суток. Рекорд самого короткого полета в истории программы принадлежит шаттлу «Колумбия» (погиб вместе с экипажем 1 февраля 2003 года, 28-й полет в космос), который в ноябре 1981 года провел в космосе всего 2 дня 6 часов и 13 минут. Этот же шаттл совершил и самый продолжительный полет в ноябре 1996 года – 17 суток 15 часов 53 минуты. В общей сложности за время действия данной программы с 1981 по 2011 год космическими челноками было осуществлено 135 стартов, из них «Дискавери» – 39, «Атлантис» – 33, «Колумбия» – 28, «Индевор» – 25, «Челенджер» – 10 (погиб вместе с экипажем 28 января 1986 года). Всего в рамках программы было построено пять перечисленных выше шаттлов, которые совершали полеты в космос. Еще один шаттл «Энтерпрайз» был построен первым, но изначально предназначался только для отработки наземных и атмосферных испытаний, а также проведения подготовительных работ на стартовых площадках, в космос никогда не летал. Стоит отметить, что в НАСА планировали использовать шаттлы гораздо активнее, чем это вышло на самом деле. Еще в 1985 году специалисты американского космического агентства рассчитывали, что к 1990 году они будут совершать по 24 старта каждый год, а корабли налетают до 100 полетов в космос, на практике же все 5 челноков совершили за 30 лет всего 135 полетов, два из которых закончились катастрофой. Рекорд по количеству полетов в космос принадлежит шаттлу «Дискавери» – 39 полетов в космос (первый 30 августа 1984 года). Американским шаттлам принадлежит и самый печальный антирекорд среди всех космических систем – по количеству погибших людей. Две катастрофы с их участием стали причиной гибели 14 американских астронавтов. 28 января 1986 года при взлете в результате взрыва внешнего топливного бака разрушился шаттл «Челленджер», это произошло на 73-й секунде полета и привело к гибели всех 7 членов экипажа, включая первого астронавта-непрофессионала — бывшую учительницу Кристу Маколифф, которая выиграла общенациональный американский конкурс на право полететь в космос. Вторая катастрофа произошла 1 февраля 2003 года во время возвращения корабля «Колумбия» из своего 28-го полета в космос. Причиной катастрофы стало разрушение наружного теплозащитного слоя на левой плоскости крыла челнока, что было вызвано падением на него куска теплоизоляции кислородного бака в момент старта. При возвращении шаттл развалился в воздухе, погибли 7 астронавтов. Программа «Космическая транспортная система» была официально завершена в 2011 году. Все действующие шаттлы были списаны и отправлены в музеи. Последний полет состоялся 8 июля 2011 года и был осуществлен шаттлом «Атлантис» с сокращенным до 4 человек экипажем. Полет завершился рано утром 21 июля 2011 года. За 30 лет эксплуатации эти космические корабли выполнили 135 полетов, в общей сложности они совершили вместе 21 152 витка вокруг Земли, доставив в космос 1,6 тысяч тонн различных полезных грузов. В состав экипажей за это время вошло 355 человек (306 мужчин и 49 женщин) из 16 различных стран. Астронавт Фрэнклин Стори Масгрейв был единственным, кто совершил полеты на всех пяти построенных челноках.
|