Японское космическое агентство запустило к Международной космической станции грузовой корабль HTV-7, который доставит на нее оборудование, материалы для экспериментов и продовольствие для экипажа. Кроме того, корабль привезет на МКС спутник STARS-Me, с помощью которого инженеры агентства технологии, которые в будущем могут быть использованы для строительства «космического лифта». Трансляция запуска проходила на YouTube-канале агентства.
Японское космическое агентство снабжает свой модуль «Кибо» и МКС в целом с помощью грузовых космических кораблей HTV. Этот тип кораблей является самым грузоподъемным среди всех грузовых аппаратов, которые на сегодняшний день применяются для доставки грузов к станции - максимальная масса полезной нагрузки HTV составляет 6,2 тонны. Один из технических недостатков корабля заключается в том, что при возвращении на Землю он сгорает в плотных слоях атмосферы, из-за чего его нельзя использовать для доставки результатов проводимых на МКС научных исследований.
Миссия HTV-7 должна стать первой, при которой этому кораблю все же удастся вернуть на Землю грузы в неповрежденном состоянии. Для этого HTV-7 оборудовали капсулой HSRC (HTV Small Re-entry Capsule) с герметичным контейнером, в который космонавты на МКС смогут разместить грузы общей массой 20 килограммов. После того, как корабль отделится от станции и его двигатели придадут ему достаточный импульс для схода с орбиты, капсула отделится и полетит самостоятельно. На последнем этапе она выпустит парашюты и приземлится недалеко от острова Минамитори , где его поднимет японское судно.
Капсула HSRC (на заднем фоне) и внутренние контейнеры для размещения грузов
Схема капсулы
Ракета-носитель среднего класса H-IIB с HTV-7 на борту стартовала с площадки Ёсинобу космического центра Танэгасима 22 сентября в 20:52 по московскому времени. После прибытия к МКС космический корабль захватит роборука Canadarm2, которая переместит его к стыковочному шлюзу модуля «Гармония», соседствующего с японским модулем «Кибо».
Грузы в HTV-7 размещены в двух отсеках - герметичном и негерметичном. В первом размещено 4,3 тонны грузов, в том числе стойки для научного оборудования, перчаточный бокс для экспериментов и разработанная Европейским космическим агентством система жизнеобеспечения, которая будет преобразовывать воду и углекислый газ в кислород и метан. Также в герметичном отсеке находится продовольствие и другие предметы для экипажа, разработанный в агентстве экспериментальный радиатор замкнутого цикла и три наноспутника формата CubeSat: SPATIUM-I, RSP-00 и двойной спутник . Последний из них по сути представляет собой два спутника, соединенных десятиметровым тросом, который размотается после запуска с МКС. После этого по тросу будет перемещаться контейнер. С помощью STARS-Me ученые надеются собрать данные, которые в будущем могут быть использованы при создании полноценного космического лифта.
Стойки EXPRESS Racks с интерфейсами для подключения оборудования для научных экспериментовне увенчались успехом, из-за чего корабль сгорел в атмосфере, не выполнив одну из главных задач миссии.
Григорий Копиев
Доставка грузов на Международную космическую станцию – весьма дорогой и наукоемкий процесс. Страны, способные строить даже спутники, не говоря уже про космические корабли и станции, единицы. Конечно же, первенство в строительстве транспортных космических кораблей всегда делили между собой Советский союз и США.
Впервые проект «Космической транспортной системы» появился в далеком 1967 году, еще до запуска знаменитого американского «Аполлон-7».
В 1968 году центр «NASA» в Хьюстоне и «MSFC» предложили американским передовым космическим производствам рассмотреть возможность создания космической системы, которую можно было бы использовать несколько и более раз, в целях снижения затрат космических агенства.
В 1970 году в США появилось несколько передовых проектов возможных космических программ:
- Создание космических челноков
- Проект высадки человека на Марсе
- Научные пилотируемые миссии к Марсу
- Создание первой орбитальной станции на Луне
- Создание орбитальной станции на Земной орбите с экипажем из нескольких десятков человек
- Создание орбитальных буксиров
Шаттлы
Роль пилотного проекта в рамках этих глобальных программ, большинство из которых не реализовано до сих пор, была отведена созданию орбитальной станции на орбите Земли. Однако вместе с этим проектом необходимо продумать также такие детали, как доставка грузов на орбитальную станцию, блоки для космических кораблей, обеспечить постоянное снабжение станции. В итоге концепт этой системы, которая должна была бы решить эти вопросы, получил название «Space Shuttle».
Американцы разрабатывали также и создание системы «атомного шаттла», с ядерным двигателем. Он должен был курсировать между Луной и марсом, а его снабжение должны были обеспечить обычные «шаттлы».
Но американские власти в те времена отклонили альтернативные варианты из-за их дороговизны.
- Сам проект создания шаттла изначально задумывался как корабль, способный в будущем окупиться коммерчески, поэтому власти проект создания транспортного корабля подавали всему миру как систему, которая способна окупиться в будущем и выполнять десятки полетов в год.
- Военные ведомства Соединенных штатов определили свою потребность от проекта «шаттл»:
- Данная система должна доставлять на орбиту 30 тонн груза и при этом возвращать половину полезного груза назад на Землю. Размер грузового отсека должен быыть 18 метров в длине и диаметром почти 5 метров.
- Боковые возможности шаттла должны достигать двух тысяч километров для посадки на военные аэродромы
- В эпоху «Холодной войны» существовали различные «теории заговора, касающиеся разработки системы «шаттл». Так, например, многие обвиняли США в намерении создания космического бомбардировщика. Однако таких планов никогда не существовало, по крайней мере так уверяют в NASA.
Третий шаттл – «Дискавери», совершил почти 40 полетов и был довольно успешным космическим кораблем. Были построены четвертый и пятый шаттлы, которые довольно успешно эксплуатировались согласно своему предназначению довольно долгий отрезок времени.
На международную станцию «Мир» доставлялись грузы также посредством шаттлов, но чуть позже, после развала СССР. Всего в рамках совместных проектов было осуществлено 9 стыковок с международной космической станцией.
Стоит отметить, что за те 30 лет функционирования американской программы «шаттл», корабли постоянно совершенствовались и шли в ногу со временем в своем развитии. Всего было 1000 модификаций изначального проекта «шаттл».
Также в создании Международной Космической станции «Мир» шаттлы имели отношение. Например, они доставляли на орбиту некоторые бездвигательные модули станции российского производства.
Шаттлы сейчас уже не летают в космос по многим причинам, в том числе и из-за довольно большого количества крушений, повлекших за собой жизни астронавтов. Но всего они совершили более 130 полетов и внесли неоценимый вклад в развитие космоса, науки и техник.
Современные транспортные корабли
Россия доставляет грузы в космос с помощью беспилотных космических транспортных кораблей серии «Прогресс». Говоря о современности, то в 2010-2012 годах Россия запускала 5-7 «Прогрессов» в год, однако из-за снижения спроса, нишу занимают постепенно американские корабли.
Российский «Прогресс»
:
Сегодня грузы на МКС доставляют корабли «Dragon» и «Cygnus», они заняли нишу «Прогрессов». Это связано с тем, что США при каждом новом запуске корабля добавляют новую функцию и внедряют новую технологию в свои корабли, поэтому в Роскосмосе считают закономерным падение спроса на «Прогрессы». Однако они и далее будут востребованы, поскольку только они способны доставлять топливо на орбиту. Американские корабли этого делать не могут, однако они способны возвращать часть грузов в отдельной капсуле. То есть у каждого корабля есть свои преимущества.
Американские «Dragon» и «Cygnus»
:
Можно сказать, что в общем, сегодня, впрочем как и всегда, Россия и США в вопросе строительства и использования транспортных кораблей, постоянно соревнуются и конкурируют между собой. В эту гонку активно пытаются включится Китай и Япония.
Следующий год должен стать важным для космической отрасли как с экономической, так и с идеологической стороны. NASA планирует нарушить монополию России на доставку космонавтов на Международную космическую станцию (МКС).
Вывод грузов на околоземную орбиту (и даже машин к Марсу) с помощью частных компаний уже стало привычным явлением. Но столь же незыблемы были и позиции «Роскосмоса», который с 2011 года доставлял «Союзами» космонавтов всех стран, отправляющихся на МКС.
Материальный интерес
Согласно документу с проектом бюджета NASA на следующий год в апреле 2019-го должна состояться первая частная миссия к МКС, в рамках которой на борт станции будет доставлен экипаж. Перспектива подобного шага не только подорвет монополию «Роскосмоса» на доставку космонавтов на орбиту, но и породит будущую мини-гонку в космосе. А гнаться есть за чем - с 2007 по 2017 год «Роскосмос» получил за услуги доставки космонавтов почти $3,5 млрд, и на эти деньги претендует больше, чем два игрока.
Как можно догадаться, одним из основных претендентов на лидерство является компания миллиардера Илона Маска SpaceX и ее проект Crew Dragon, известный так же как Dragon 2.
Пока землян отвлекали созданием и стартом сверхтяжелой ракеты Falcon Heavy, SpaceX параллельно вела работу над собственными космическими кораблями. Ее грузовой Dragon уже доказал, что доставлять грузы на МКС может и Илон Маск.
Несколько сотен миллионов в год, которые компания SpaceX может «отгрызть» у «Роскосмоса», - не единственный стимул для компании Илона Маска. Его космическая корпорация заключила контракт с NASA на $2,6 млрд на разработку и сертификацию пилотируемого корабля для полетов на МКС. Dragon Crew на орбиту способна доставить уже существующая Falcon 9.
У Маска и «Роскосмоса» есть еще один конкурент. Частный пилотируемый корабль делает и компания Boeing. Она также имеет контракт с NASA (на сумму до $4,3 млрд) и проект собственного корабля, который развивается буквально «ноздря в ноздрю» с детищем Маска. Речь идет от аппарате Boeing Starliner , «космической капсуле XXI века». Проект Boeing выводится на орбиту ракетой-носителем Atlas 5. Она также уже существует и достаточно давно используется, но ее старт обходится значительно дороже, чем у Falcon 9.
Отметим, что первый пилотируемый полет американского корабля не отменит использования «Союзов», они также значатся в проекте бюджета.
Деньги - не главное
Кроме материального интереса, битва SpaceX и Boeing идет за звание первого создателя частного пилотируемого комического корабля. Хотя SpaceX чаще мелькает в космических новостях, но именно Boeing стояла у истоков космических успехов США. В частности, принимала участие в разработке ракеты Saturn-V, лабораторного модуля Destiny для МКС и даже сверхсекретного военного аппарата X-37b. Учитывая историю компании, ее вес в американской индустрии и связи с госструктурами, автор не стал бы записывать проект Starliner в аутсайдеры.
Несколько особняком от рассмотренных выше проектов стоит многоразовый корабль Orion компании Lockheed Martin. Аппарат сможет не только восстановить сообщение американцев с МКС, но и стать основой для лунной и даже марсианской миссий NASA. Он уже был испытан в космосе: в 2014 году Orion был выведен на орбиту носителем Delta IV Heavy. В будущем NASA планирует использовать его в связке с мощной ракетой SLS, способной обеспечить доставку космонавтов к спутнику Земли и даже к Красной планете.
Кто будет первым на Луне
Против проекта Orion играет чрезмерная дороговизн стартов SLS - она оценивается в $500 млн против $90 млн у Falcon Heavy. Поэтому не стоит рассчитывать на использование Orion на земной орбите.
Зато именно SLS и Orion особо полюбились американским конгрессменам - во время последних именно на эти два проекта добавили больше всего средств. Руководитель пилотируемой программы NASA Билл Герстенмайер отметил, что для миссий к Луне, в частности на проектируемую окололунную станцию, будет использована SLS, потому что Falcon Heavy имеет несколько худшую грузоподъемность.
Впрочем, Илон Маск планировал облет космонавтами Луны и без помощи со стороны NASA - идет негласное соревнование, кто первый это сделает в XXI веке.
Бюджет еще могут скорректировать в NASA, а технологические трудности - отодвинуть старт. Но, к сожалению, американцы стараются повторить успехи России (СССР), такие как доставка людей на МКС. Через год или чуть позднее Россия потеряет возможность гордиться уникальной технологией доставки людей на станцию. Тем временем в США разворачивается битва за будущее не только бизнеса по доставке грузов и космонавтов к МКС, но и всей космической отрасли в целом.