НАСА, скорее всего, добавит тест рандеву к первой пилотируемой космической миссии «Орион» – Spaceflight Now

0
44
Художественная иллюстрация космического корабля «Орион» с верхней ступенью ракеты «Система космического запуска», запускающей двигатель RL10. Предоставлено: НАСА.

Астронавты, скорее всего, выполнят ранее незапланированную демонстрацию возможностей рандеву космического корабля «Орион» на высотной орбите вокруг Земли на первом пилотируемом испытательном полете капсулы экипажа, который теперь запланирован на 2023 год.

Новая цель в первом пилотируемом испытательном полете Ориона позволила бы астронавтам и инженерам оценить способность капсулы приближаться к другому космическому кораблю, демонстрируя систему сближения, прежде чем она понадобится в будущих миссиях для стыковки с лунным кораблем и планируемой мини-космической станции Gateway в орбита вокруг луны.

По словам представителей НАСА, астронавты во время первого полета “Ориона” с экипажем по имени “Артемида-2” будут наблюдать за способностью корабля работать в непосредственной близости от другого космического объекта, вероятно, либо на верхней ступени ракеты “Орион”, либо на спутнике, который перевозится в качестве контрейлерного корабля. прошлая неделя.

«Чтобы пойти дальше и выкупить риски для будущих стыковок Ориона, в рамках миссии« Артемида-2 »мы планируем провести демонстрацию операций сближения и сближения», – сказал Даг Ловерро, начальник управления космического полета человека НАСА, 13 мая. заседание комитета консультативного совета НАСА по исследованию и эксплуатации человека.

Добавление нового теста в миссию Artemis 2 поможет инженерам «понять характеристики управления Orion и (и) убедиться, что у нас есть правильные симуляторы на Земле, чтобы мы могли получить реальную обратную связь в реальном времени на орбите», – сказал Ловерро.

По словам Ловерро, маневры рандеву также позволят проверить работоспособность лазерного и космического сенсоров космического корабля «Орион», используемых для навигации вокруг других объектов в космосе.

По сценарию, который изучает НАСА, космический корабль «Орион» фактически не выполняет стыковку с миссией «Артемида-2». Это подождет до следующего полета под названием «Артемида-3», когда НАСА надеется отправить астронавтов на Луну впервые после окончания программы «Аполлон» в 1972 году.

Добавление демонстрации рандеву к миссии «Артемида-2» было бы «полезным для нас в понимании того, как система Орион движется и работает в космосе», – сказал Маршалл Смит, директор программ НАСА по исследованию Луны на людях.

Смит сказал, что модификация аппаратного обеспечения и разработка цели для космического корабля «Орион» для выполнения реальной демонстрации стыковки на Артемис-2 будет слишком дорогостоящим. Он сказал, что такое изменение не даст существенного преимущества НАСА, потому что система стыковки, аналогичная системе Ориона, будет испытана на Международной космической станции.

В то время как Ловерро сказал, что НАСА планирует провести тестирование встречи с Артемидой 2, Смит сказал, что детали не были окончательно определены.

«Суть в том, что мы, вероятно, пойдем и проведем операции рандеву и прокси-операций (операций сближения) на Артемисе 2», – сказал Смит. «Мы еще не завершили это, но теперь мы сузили его до пары вариантов, которые мы считаем выполнимыми».

На этой диаграмме, представленной Комитету по исследованию и эксплуатации человека Консультативного совета НАСА, показан план полета для миссии «Артемида-2», первого полета «Орион» с астронавтами. Предоставлено: НАСА.

Космический корабль «Орион», построенный компанией Lockheed Martin, запустится на базе системы космического запуска НАСА, ракеты большой грузоподъемности, состоящей из основной ступени, с четырьмя оставшимися двигателями из программы космического челнока и двумя установленными сбоку твердотопливными ускорителями. На первой версии SLS, названной Block 1, модифицированная верхняя ступень, первоначально разработанная для ракеты Delta 4-Heavy от United Launch Alliance, отправит капсулу Orion на орбиту.

План полета Artemis 2 разрабатывался в течение нескольких лет. Верхняя ступень SLS, известная как «Временная криогенная тяга», или ICPS, выведет космический корабль «Орион» на эллиптическую или яйцевидную орбиту, простирающуюся более чем на 21 000 миль (35 000 км) от Земли.

Высотная орбита позволит астронавтам «Орион» испытать системы жизнеобеспечения корабля в течение нескольких дней, прежде чем отправиться в путешествие вокруг Луны и обратно на Землю. Космический корабль «Орион» может выполнить демонстрацию рандеву на этом этапе миссии, когда капсула находится в тысячах миль от Земли, но еще не на пути к Луне.

«Одна из вещей, которую я думаю, что все мы узнали от Аполлона, и что я думаю, что мы должны удостовериться, что мы учимся здесь, состоит в том, что миссии строятся друг на друге», – сказал Ловерро. «Нам не нужно совершать гигантский прыжок одновременно».

Смит сказал, что НАСА оценивает, использовать ли верхнюю ступень SLS или спутник, установленный на одной ракете с космическим кораблем Орион. Он добавил, что есть «причины графика», по которым НАСА, возможно, не захочет изменить верхнюю ступень SLS для выполнения роли цели стыковки, но агентство не приняло окончательных решений по этому вопросу.

Добавление демонстрации рандеву – это «одно изменение, которое мы, вероятно, собираемся сделать», сказал Смит. «По крайней мере, я собираюсь рекомендовать».

Миссия Artemis 2 будет следовать испытательному полету Artemis 1, в ходе которого космический корабль «Орион» без пилота будет взлетать из Космического центра им. Кеннеди во время первого запуска SLS. Миссия продлится от 26 до 42 дней, в зависимости от того, когда произойдет запуск, и космический корабль «Орион» выйдет на дальнюю орбиту вокруг Луны для серии проверок, прежде чем вернуться на Землю для повторного входа и всплеска в Тихом океане.

Запуск Artemis 1 теперь запланирован на ноябрь 2021 года, примерно на четыре года позже, чем предполагало НАСА, когда была разработана программа SLS в 2011 году. И этот график не учитывает проскальзывания графика, вызванные пандемией коронавируса, что вынудило НАСА приостановить подготовку к тестовая стрельба первой основной ступени SLS в космическом центре Стеннис в Миссисипи.

По словам Кэтрин Хэмблтон, представителя НАСА Кэтрин Хэмблтон, миссию Artemis 2 – первый полет SLS / Orion с космонавтами – планируется запустить из Космического центра Кеннеди в 2023 году.

В прошлом году Белый дом дал указание НАСА высадить астронавтов на южном полюсе Луны до конца 2024 года. НАСА переименовало свою лунную программу «Артемис», сестру-близнеца Аполлона в греческой мифологии, и установило ускоренный график для следующей лунной посадки с экипажем. миссия с 2028 по 2024 год.

Согласно нынешнему плану НАСА, посадка на Луну может произойти в миссии «Артемида-3» в 2024 году, но график агрессивен. Развитие оцененного человеком лунного корабля находится на критическом пути для посадки на Луну в 2024 году.

В прошлом месяце НАСА выбрало отраслевые команды во главе с Blue Origin, Dynetics и SpaceX для разработки своих концепций для лунного корабля с экипажем. Команды космического агентства и подрядчика уточнят требования и выбор архитектуры миссии в течение следующих 10 месяцев, а затем НАСА, вероятно, выберет два корабля, чтобы приступить к полномасштабной разработке.

Ловерро, который присоединился к НАСА в качестве главного менеджера космического полета агентства в конце прошлого года, провел первые несколько месяцев своего пребывания в должности, наблюдая за пересмотром графика программы Artemis. Эксперты пришли к выводу, что НАСА следует реорганизовать части дирекции Миссии агентства по исследованию и эксплуатации человека и создать орган по проектированию и интеграции систем, отвечающий за организацию сквозного анализа миссий для программы Artemis.

По словам Ловерро, НАСА также должно определить руководителей программ для всех этапов программы Artemis, которая направлена ​​на то, чтобы доставить астронавтов на Луну в 2024 году и развить «устойчивое» присутствие людей вокруг Луны к 2028 году.

По словам представителей НАСА, Gateway, мини-космическая станция, которая будет собираться на лунной орбите, необходима для реализации долгосрочной лунной программы. Менеджеры агентства говорят, что в конечном итоге «Врата» будут использоваться в качестве отправной точки для космонавтов на пути к поверхности Луны, для размещения многоразовых лунных кораблей и вклада международных партнеров. На заставе Гейтвэй также пройдет ряд научных экспериментов.

Но НАСА решило не использовать Gateway для Artemis 3, первой попытки программы приземлиться на людях, чтобы снизить нагрузку на график, сказал Ловерро. Вместо этого астронавты в капсуле Ориона будут непосредственно соединяться с лунным кораблем на эллиптической гало-орбите вокруг Луны, а затем перейдут на поверхность.

Согласно нынешнему плану НАСА, десантный корабль будет запускаться на коммерческой ракете, на борту которого никто не будет, а затем маневрировать на лунной орбите в ожидании прибытия экипажа «Орион».

Иллюстрации художника космической станции “Врата” на лунной орбите. Предоставлено: НАСА.

В прошлом месяце Ловерро сообщил Spaceflight Now, что НАСА все еще хочет использовать Шлюз для последующих десантных миссий Артемиды, начиная с Артемиды 4. Первые элементы Шлюза могут все еще находиться во времени вокруг Луны, чтобы обеспечить поддержку ретрансляции связи для Артемиды 3, он сказал.

Другое важное изменение в архитектуре Artemis за последние несколько месяцев связано с тем, как НАСА планирует выпустить первые два модуля Gateway. Элемент Силы и Движущей силы Врат, или СИЗ, и Аванпост Жилье и Логистика, или HALO, должны были первоначально запускаться на отдельных коммерческих ракетах, затем автономно сближаться и стыковаться в непосредственной близости от Луны.

В прошлом году НАСА объявило о выборе Maxar для создания средств индивидуальной защиты, которые обеспечивают производство электроэнергии и солнечно-электрическую тягу для шлюза. Northrop Grumman будет поставлять модуль HALO, который базируется на герметичном участке корабля компании Cygnus, поставляющего космическую станцию.

По словам Ловерро, запуск двух элементов на одной ракете позволит сэкономить деньги и снизить риск того, что что-то пойдет не так во время стыковки вблизи Луны.

«То, что у нас было, было Силовым и Приводным Элементом, который имел свой собственный запуск на Соколе Хэви, и у нас был HALO с его собственным запуском на Соколе Хэви, и тогда они должны были иметь независимые двигательные установки и независимую стыковку. системы, а также независимые системы электропитания, управления и контроля », – сказал Ловерро в прошлом месяце. «Им обоим придется самостоятельно добраться до Луны, а затем (автономно) состыковаться друг с другом.

«А затем сложность маршрутизации всей мощности на долгосрочную перспективу шлюза через этот механизм стыковки, а также жидкости и другие вещи, которые нам нужно было сделать, сделали эту систему довольно сложной», – сказал Ловерро. «Мы поняли, что, если мы сможем собрать все это вместе на месте, мы избавимся от всего этого риска и снизим стоимость, не только потому, что мы сохранили ракету-носитель, но и потому, что мы избавились от целого ряда дополнительных сложностей в системе. «.

Комбинированный запуск модулей PPE и HALO потребует ракеты с более длинным обтекателем полезной нагрузки. Оказывается, американским военным нужна ракета с аналогичным конвертом полезной нагрузки, поэтому компании уже работают над расширенными обтекателями для удовлетворения требований национальной безопасности.

Космические силы планируют выбрать двух провайдеров уже в следующем месяце, чтобы иметь право выиграть контракты на запуск национальной безопасности на соревнованиях, проводимых в период с 2020 по 2024 год, для миссий, запускаемых до 2027 года.

Falcon Heavy от SpaceX – единственная ракета в действующем военном соревновании по запуску. United Launch Alliance, Blue Origin и Northrop Grumman также конкурируют в текущих закупках услуг по запуску, и каждая из них предложила новые ракеты, которые еще находятся в разработке.

Дэн Хартман (Dan Hartman), руководитель программы NASA Gateway, сказал 13 мая, что элементы PPE и HALO будут соединены вместе с помощью адаптера на земле, что позволит инженерам маршрутизировать соединения питания и данных перед запуском.

«Это дает некоторые существенные преимущества», – сказал Хартман. «Мы ликвидируем одну ракету-носитель, поэтому мы эффективно ликвидируем ракету-носитель, которая была у нас по контракту с Maxar (для СИЗ). Мы исключаем сервисный модуль, который был у нас в составе HALO.

«И затем стыковочные системы, этот межэлементный адаптер позаботится о структурных, механических, силовых и жидкостных интерфейсах для нас», – сказал Хартман.

Модуль Gateway Power and Propulsion Element и HALO теперь будут запускаться вместе в расширенном обтекателе полезной нагрузки. Предоставлено: НАСА.

Нортроп Грумман будет руководить работой по выполнению соединений между модулями PPE и HALO в Космическом центре им. Кеннеди в 2023 году, сказал Хартман. Элементы планируется запустить в ноябре 2023 года, сообщает НАСА.

6 мая НАСА опубликовало проект запроса предложений по запуску услуг, чтобы изложить требования к производительности миссии. По словам Хартмана, программа запуска служб НАСА в Кеннеди, которая осуществляет надзор за закупками для роботизированных научных миссий агентства, планирует выбрать ракету для запуска “Шлюза” к “поздней осени” этого года.

Прежде чем принять решение о запуске тандема, представители НАСА заявили, что они подтвердили, что по крайней мере одна компания будет иметь возможность запускать модули вместе на одной ракете.

«Посмотрим, что получим», – сказал Хартман. «Там могут быть варианты, когда мы вернем предложения, но мы проверили с одним, и мы думаем, что мы в хорошей форме там».

Напишите автору

Следите за Стивеном Кларком в Твиттере: @ StephenClark1,

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here