มนุษย์อวกาศรุ่นต่อไปจะบินสู่อวกาศได้อย่างไร

สารบัญ:

มนุษย์อวกาศรุ่นต่อไปจะบินสู่อวกาศได้อย่างไร
มนุษย์อวกาศรุ่นต่อไปจะบินสู่อวกาศได้อย่างไร

วีดีโอ: มนุษย์อวกาศรุ่นต่อไปจะบินสู่อวกาศได้อย่างไร

วีดีโอ: มนุษย์อวกาศรุ่นต่อไปจะบินสู่อวกาศได้อย่างไร
วีดีโอ: Xian H 20 เครื่องบินทิ้งระเบิดล่องหนทางยุทธศาสตร์ 2024, เมษายน
Anonim

ขณะนี้ คำถามสำคัญพื้นฐานกำลังได้รับการแก้ไข ซึ่งจะเป็นจ้าวแห่งอวกาศในอีก 2 ทศวรรษข้างหน้า เกือบครึ่งศตวรรษเมื่อมนุษย์แหย่เข้าไปในบริเวณใกล้เคียงของโลกโดยไม่เข้าใจว่าทำไมมันถึงทำเช่นนี้ เว้นแต่เพียงเพื่อจะได้นำหน้าคู่แข่งได้ถึงจุดสิ้นสุด ในช่วงเวลานี้ เงินจำนวนมหาศาลถูกโยนเข้าไปในพื้นที่สุญญากาศ โครงการ Apollo เพียงโครงการเดียวที่มี 6 ภารกิจที่ประสบความสำเร็จไปยังดวงจันทร์ทำให้งบประมาณของสหรัฐฯ ลดลง 25 พันล้านดอลลาร์ (และนี่คือราคาในปี 1970) นอกจากนี้ การเปิดตัวกระสวยอวกาศแต่ละครั้งมีมูลค่าเกือบ 500 ล้านเหรียญสหรัฐ

เขาไม่ได้ล้าหลังสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต โปรแกรมทางจันทรคติเพียงโปรแกรมเดียวที่ยังไม่ได้ดำเนินการมีค่าใช้จ่าย 2.5 พันล้านรูเบิลของประเทศ (ในสมัยนั้นเงินเดือนเฉลี่ย 90 รูเบิลต่อเดือน) จำนวนที่น่าประทับใจยิ่งขึ้น - อันที่จริง 16 พันล้านรูเบิลถูกโยนเข้าสู่ระบบ Energia-Buran อะนาล็อกของโซเวียตของกระสวยบินสู่อวกาศเพียงครั้งเดียว ผลตอบแทนจากโครงการพื้นที่จำนวนมากมีน้อย แต่การหดตัวนี้ในรูปแบบของเวลโครบนเสื้อผ้า ฟิลเตอร์ และเอกซ์เรย์ เป็นประโยชน์อย่างมากในโลกนี้

ISS มาแล้วเมื่อวาน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา กลยุทธ์ในการสำรวจอวกาศได้เปลี่ยนไป มหาอำนาจอวกาศ (และจีน อินเดีย ญี่ปุ่น และสหภาพยุโรปได้เข้าร่วมรัสเซียและสหรัฐอเมริกาในช่วงหลายปีที่ผ่านมา) ทุกวันนี้นับเงินได้ดีและคิดอย่างรอบคอบเกี่ยวกับอนาคตของพวกเขา การนำทาง โทรคมนาคม และดาวเทียมอื่นๆ ให้ผลตอบแทนดีมาก แต่สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือ แน่นอน นักบินอวกาศ และที่นี่มีคำถามมากมาย: จะบินที่ไหน และโครงการเหล่านี้มีราคาไม่แพงหรือไม่

มนุษย์อวกาศรุ่นต่อไปจะบินสู่อวกาศได้อย่างไร
มนุษย์อวกาศรุ่นต่อไปจะบินสู่อวกาศได้อย่างไร

สถานีอวกาศนานาชาติ

ในขณะเดียวกัน ก็จำเป็นต้องคิดให้ออกว่าจะบินบนอะไร หลังจากโปรแกรมที่เสียหายด้วยกระสวยอวกาศ เป็นที่ชัดเจนว่าโมเดลโซเวียตเมื่อยานอวกาศขนาดเล็กที่มีนักบินอวกาศถูกปล่อยสู่วงโคจรโดยจรวด และหลังจากนั้นลูกเรือลงจอดในแคปซูลโคตรจะทำกำไรได้มาก (ประหยัดกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการเปิดตัวกระสวยอวกาศ 7-8 ครั้ง) นอกจากนี้ การเปิดตัวดังกล่าวมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น มีนักบินอวกาศเพียง 4 คนเท่านั้นที่เสียชีวิตบนยานอวกาศโซยุซ ในขณะที่กระสวยอวกาศอ้างว่ามีผู้เสียชีวิต 14 คน จากนี้สรุปได้ว่ายานอวกาศรุ่นต่อไปจะไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างเต็มที่ เป็นไปได้มากว่ายานพาหนะจรวด - เรือ - โคตรจะถูกนำมาใช้ ในกรณีนี้ แคปซูลโคตรจะถูกส่งไปยังวงโคจรมากกว่าหนึ่งครั้ง

คำถามหลักที่สองคือ ทำไมจึงบินได้จริง ส่วนผสมของความโรแมนติกและการคำนวณมีชัยที่นี่ มนุษยชาติต้องการมองข้ามขอบจักรวาลมาโดยตลอด ในขณะที่การบินในอวกาศนั้นเก่งมากในการพัฒนาเทคโนโลยีของรัฐ วันนี้ ISS จำนวนมากมีน้ำหนัก 420 ตัน (นี่คือน้ำหนักของรถไฟโดยสาร 8 คัน) แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถเรียกได้ว่าเมื่อวานนี้ การทดลองที่สถานีดำเนินการโดยนักบินอวกาศที่สถานี Mir สิ่งสำคัญที่สถานีอวกาศนานาชาติสามารถให้ได้คือประสบการณ์ในการรวบรวมและดำเนินการในระยะยาวในวงโคจรของโครงสร้างที่คล้ายกับยานอวกาศของดาวอังคาร แต่ประสบการณ์นี้มีประโยชน์สำหรับสหรัฐอเมริกาเป็นหลัก

สหรัฐมอบหมายให้สร้างยานอวกาศใหม่ให้กับบริษัทเอกชน 4 แห่ง

ลำดับความสำคัญหลักของโครงการอวกาศในสหรัฐอเมริกาได้เลือกดาวอังคาร เป้าหมายนี้มีความทะเยอทะยานมากและให้แรงจูงใจอย่างจริงจังสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีสมัยใหม่ชาวอเมริกันถึงกับปิดโครงการกลุ่มดาวของพวกเขา - การจัดตั้งอาณานิคมบนดวงจันทร์และปิดโปรแกรมเที่ยวบินรถรับส่งที่มีราคาแพงและด้วยเหตุนี้การเพิ่มประสิทธิภาพค่าใช้จ่ายของพวกเขาจึงเริ่มเตรียมการเดินทางไปยังดาวเคราะห์สีแดง

ภาพ
ภาพ

ยานอวกาศ "โซยุซ"

สหรัฐอเมริกาทราบดีว่าเงิน 60 ล้านดอลลาร์ที่ NASA จ่ายสำหรับการส่งมอบนักบินอวกาศแต่ละคนไปยัง ISS ด้วยความช่วยเหลือของ Russian Soyuz นั้นให้ผลกำไรมากกว่าการขับรถรถรับส่งที่ล้าสมัย และเงินที่ NASA ประหยัดได้ด้วยวิธีนี้ก็จะถูกนำไปใช้ในการสร้างยานพาหนะใหม่ ปัจจุบัน 4 บริษัท กำลังทำงานเพื่อสร้างระบบบรรจุคนพร้อมกัน (ในขณะที่ยานอวกาศใหม่จะต้องมียานเปิดตัวด้วย) บริษัทเอกชนไม่ได้ถูกเลือกโดยบังเอิญ พวกเขาทำงานได้อย่างคล่องตัวมากขึ้น กะพริบตาน้อยลงเมื่อทำการตัดสินใจทางเทคนิคต่างๆ และยังคุ้นเคยกับการนับเงินอีกด้วย

เป็นผลให้เรือลำแรกที่ชื่อว่า Dragon ของ บริษัท เอกชน SpaceX ที่มีจรวด Falcon ของ บริษัท เดียวกันควรเปิดตัวและเทียบท่ากับสถานีอวกาศนานาชาติในวันที่ 30 เมษายน อันที่จริงมันจะเป็นยานอวกาศส่วนตัวลำแรกของโลก ตามที่ผู้ก่อตั้ง SpaceX Elon Musk ในอีกสองสามปีข้างหน้ายานอวกาศของเขาจะสามารถส่งนักบินอวกาศไปยัง ISS ได้ราคาถูกกว่าที่ Roscosmos ในปัจจุบันถึง 2 เท่า ควบคู่ไปกับ SpaceX เงินช่วยเหลือสำหรับการสร้างยานอวกาศที่บรรจุคนถูกออกโดย NASA ให้กับอีก 3 บริษัท:

- บริษัทโบอิ้งสร้างยานอวกาศ CST-100

- Sierra Nevada Corporation กำลังเสร็จสิ้นการก่อสร้างรถรับส่ง Dream Chaser ซึ่งเป็นเที่ยวบินทดสอบครั้งแรกที่อาจจะเกิดขึ้นในฤดูร้อนปี 2555 โครงร่างของยานอวกาศนี้ชวนให้นึกถึงยานอวกาศที่บรรจุโดย Clipper ซึ่งสร้างขึ้นในรัสเซียที่ RSC Energia;

- Blue Origin กำลังทำงานเพื่อสร้างยานอวกาศ New Shepard (ตั้งชื่อตามนักบินอวกาศชาวอเมริกันคนแรก Alan Shepard) หุ่นจำลองของเรือได้รับการทดสอบเมื่อปี 2549

สำหรับ 4 โครงการเหล่านี้ระหว่างปี 2555-2557 นาซ่าพร้อมที่จะใช้จ่ายเงิน 1.6 พันล้านดอลลาร์ (ค่ารถรับส่ง 3 เที่ยว) อาจมีคนถามว่าทำไมคนอเมริกันถึงต้องการเรือ 4 ลำพร้อมกัน? คำตอบนั้นง่ายมาก คนอเมริกันไม่เคยใส่ไข่ทั้งหมดไว้ในตะกร้าใบเดียว มาดูเรือมังกรที่ใกล้เสร็จแล้วกันดีกว่า

ภาพ
ภาพ

ยานอวกาศมังกร

"มังกร" ประกอบด้วย 2 โมดูล: ช่องรวมคำสั่งซึ่งมีรูปทรงกรวยและลำตัวอะแดปเตอร์สำหรับเชื่อมต่อกับขั้นตอนที่สองของยานปล่อยซึ่งทำหน้าที่เป็นภาชนะที่ไม่มีแรงดันสำหรับวางอุปกรณ์ที่ใช้แล้วทิ้งและสินค้าในนั้นเช่น ระบบระบายความร้อนหม้อน้ำและแผงโซลาร์เซลล์ แหล่งจ่ายไฟของยานอวกาศเช่นเดียวกับโซยุซนั้นได้รับความช่วยเหลือจากเครื่องสะสมและแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ไม่เหมือนกับการพัฒนาหลายอย่าง รวมถึงโบอิ้ง CST-100 และโครงการ Russian Advanced Manned Transport System มังกรเป็นยานพาหนะชิ้นเดียว นอกจากนี้ยังมีคุณลักษณะเฉพาะอีกประการหนึ่ง - ถังเชื้อเพลิง ระบบขับเคลื่อน และอุปกรณ์อื่นๆ ของห้องรวมจะกลับคืนสู่พื้นพร้อมกับเรือรบ

ยานอวกาศ "มังกร" ถูกสร้างขึ้นในหลายรุ่น: สินค้า (ในรุ่นนี้จะใช้เป็นครั้งแรก) บรรทุกผู้โดยสาร (ลูกเรือ 4 คน + สินค้า 2.5 ตัน) บรรจุคน (ลูกเรือไม่เกิน 7 คน) และการปรับเปลี่ยนเที่ยวบินอัตโนมัติ (DragonLab) ในเวอร์ชั่น DragonLab ของเรือนั้น จะมีปริมาตรปิดผนึก 7 ลูกบาศก์เมตร และปริมาตรรั่ว 14 เมตร น้ำหนักบรรทุกที่ส่งไปยังวงโคจรจะอยู่ที่ 6 ตัน ระยะเวลาของเที่ยวบินคือตั้งแต่หนึ่งสัปดาห์ถึง 2 ปี

รัสเซียจะตอบสนองอย่างไร?

เป็นเวลาเกือบ 3 ปีแล้วที่ RSC Energia ได้ทำงานเกี่ยวกับการสร้างยานอวกาศใหม่ภายใต้ชื่อย่อ PPTS ซึ่งเป็นระบบขนส่งมวลชนที่มีอนาคตสดใส การปรากฏตัวต่อสาธารณะครั้งแรกและครั้งเดียวของยานอวกาศรัสเซียเกิดขึ้นครั้งแรกและจนถึงตอนนี้โดยเป็นส่วนหนึ่งของการแสดงทางอากาศ MAKS-2011 ซึ่งผู้ชมคุ้นเคยกับรูปแบบของยานอวกาศ การออกแบบทางเทคนิคของ PPTS จะครบกำหนดในเดือนกรกฎาคม 2555การทดสอบอุปกรณ์ในเวอร์ชันไร้คนขับมีกำหนดจะเริ่มในปี 2558 และจะไม่มีการวางแผนการบินครั้งแรกจนกว่าจะถึงปี 2561

PPTS รุ่นโคจรภาคพื้นดิน - รุ่นเทียบท่า - ต้องมีมวล 12 ตันและรองรับลูกเรือได้ 6 คนและอย่างน้อย 500 กก. สินค้าที่มีประโยชน์ ตัวเลือกนี้ควรจะเป็นอิสระในอวกาศเป็นเวลา 5 วัน อุปกรณ์รุ่นโคจรอัตโนมัติจะมีน้ำหนัก 16.5 ตันแล้วและสามารถรองรับนักบินอวกาศ 4 คนและ 100 กก. สินค้าที่มีประโยชน์ รุ่นขนส่งสินค้าของยานอวกาศจะต้องส่งน้ำหนักบรรทุกสูงสุด 2 ตันสู่วงโคจรและลดลงอย่างน้อย 500 กิโลกรัมสู่พื้นโลก

ภาพ
ภาพ

ระบบขนส่งมวลชนขั้นสูง

Roscosmos ระบุว่ายานอวกาศที่บรรจุคนทั้งหมดจะถูกนำมาใช้ซ้ำได้ และอายุการใช้งานของพวกมันอาจอยู่ที่ประมาณ 15 ปี แต่เมื่อพิจารณาจากลักษณะและรูปร่างของ PTS แล้ว ตัวแคปซูลเองไม่น่าจะสามารถทนต่อเที่ยวบินสู่อวกาศและย้อนกลับได้มากกว่า 10 ครั้ง. ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่ายานอวกาศรุ่นที่ซับซ้อนและมีราคาแพงที่สุดจะได้รับการออกแบบมาสำหรับโปรแกรมดวงจันทร์ในขณะที่ตัวเลือกระดับกลางจะสามารถแก้ปัญหาได้หลากหลาย ด้วยความช่วยเหลือของยานอวกาศรุ่นบรรจุมีคนวางแผนที่จะทำการบินในวงโคจรรอบโลก แต่ไม่เพียง แต่ในระนาบแนวนอน (จากตะวันตกไปตะวันออก) แต่ยังอยู่ในระนาบแนวตั้ง (จากเหนือจรดใต้). นั่นคือบินผ่านขั้วเหนือและใต้ของโลก จนถึงปัจจุบัน มีเพียงดาวเทียมเท่านั้นที่ทำงานในวงโคจรเหล่านี้ด้วยมุมเอียงที่กว้าง และถึงแม้จะไม่ใช่ทั้งหมด (ส่วนใหญ่เป็นทางทหาร)

ปัจจุบันในรัสเซียยังไม่มีความแน่นอนอย่างสมบูรณ์เกี่ยวกับยานยิงของ Angara ซึ่งคาดว่าจะเปิดตัวเรือลำใหม่สู่วงโคจร โครงการตั้งแต่ปี 2538 อยู่ในขั้นตอนการทดสอบ อย่างไรก็ตาม เป็นที่เข้าใจได้ว่าทำไม Roskosmos จึงไม่รีบร้อนที่จะสร้างยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมลำใหม่ สำหรับชีวิตของสถานีอวกาศนานาชาติ (จนถึงปี 2020) ยานโซยุซที่ออกแบบย้อนกลับไปในยุค 60 ของศตวรรษที่ผ่านมาน่าจะเพียงพอแล้ว แต่แล้วทุกอย่างก็คลุมเครือ ตามกลยุทธ์ที่นำเสนอสำหรับการพัฒนาจักรวาลวิทยาในประเทศ รัสเซียจะทำซ้ำความสำเร็จของชาวอเมริกันในกว่า 50 ปีโดยการลงจอดบนดวงจันทร์ ความทะเยอทะยานบนดาวอังคารของเรามีอยู่ในรูปแบบของโครงการร่วมของสถานีอัตโนมัติกับองค์การอวกาศยุโรปเท่านั้น

โดยสรุป ผมอยากจะบอกว่าปีนี้จีนวางแผนที่จะตั้งรกรากในสถานีอวกาศแห่งแรกของพวกเขา และภายในปี 2025 พวกเขาต้องการส่งฐานทัพของตนไปบนดวงจันทร์ ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ Charles Bolden หัวหน้าคนปัจจุบันของ NASA เชื่อว่าเป็นกับจีนที่ในอีก 15 ปีข้างหน้าสหรัฐอเมริกาจะแข่งขันในอวกาศไม่ใช่กับรัสเซีย