الوزن الثقيل SLS. رواد الفضاء الأمريكيون يندفعون إلى المريخ. الجزء 1
مفهوم SLS ليس المحاولة الأولى من قبل الأمريكيين لاستئناف رحلات رواد الفضاء على منصتهم الخاصة بعد مكوك الفضاء. في 14 يناير 2004 ، تم الإعلان عن برنامج Constellation. كانت فكرة جورج دبليو بوش هي التي كان من المفترض أن تأخذ الأمريكيين إلى القمر للمرة الثانية بين عامي 2015 و 2020. كما ترى ، فشلت ناسا في تنفيذ الفكرة. اعتمدت الكوكبة على صاروخين - أحدهما من الدرجة الثقيلة Ares I والآخر Ares V فائق الثقل ، وكان تطوير الوحدة القمرية LSAM (وحدة الوصول إلى سطح القمر) قيد التنفيذ.
LSAM (وحدة الوصول إلى سطح القمر) - الوحدة القمرية لطراز Ares V. الحاسوبي
Ares I هو محرك دفع صلب معدل ، تم استعارته من مكوك فضائي قديم ، والذي تم ربط مرحلة الأكسجين-الهيدروجين به. من الأعلى توج كل شيء بالمركبة الفضائية CEV ، المجهزة بنظام الإنقاذ في حالات الطوارئ. في الواقع ، كان الغرض الرئيسي من Ares I هو توصيل البضائع ورواد الفضاء إلى مدار أرضي منخفض ، إلى محطة الفضاء الدولية بشكل أساسي. وكانت "الشاحنة" الأكثر طموحًا هي Ares V "الشاحنة" ، التي تتكون من وحدة تبريد مركزية مع تعزيزات "مكوك" معدلة معلقة على الجانبين. تم إرساء مركبة عائدة إلى الفضاء مع مرحلة عليا ووحدة قمرية LSAM في الجزء العلوي. بطبيعة الحال ، كانت هذه الآلة الخطيرة تستهدف على الأقل القمر الصناعي الطبيعي للأرض ، وفي المستقبل ، كانت تستهدف توصيل الأمريكيين إلى المريخ. كان على ناسا أن تصنع وحشًا حقيقيًا من Ares V - أصبحت معززات الوقود الصلب الأقوى في العالم ، وتم استبدال خمسة محركات مساندة SSME أو RS-25 ذات قوة دفع تبدأ من 181 tf أولاً بخمسة ، وبعد ذلك على الفور بستة دفع من طراز RS-68 بقوة 295 تريليون قدم.
عائلة آريس الواعدة. ذهب صاروخ واحد فقط إلى الفضاء ...
تمت زيادة "سماكة" الجزء المركزي من الصاروخ أيضًا - من 8,4 م إلى 10,3 م. كان الناقل الفضائي للميناء غير قادر على تحمل مثل هذا العملاق. ومع ذلك ، لا تزال ناسا تحل مشكلة واحدة: كان Ares V قادرًا على حمل 180 طنًا من الحمولة إلى الفضاء. لم تكن الأمور سهلة على "الأخ" الأصغر آريس الأول ، الذي طوله المهندسون إلى 96 مترًا ، دون الاهتمام بصلابة الهيكل. نتيجة لذلك ، تولدت اهتزازات المرحلة الدنيا مع تشغيل المسرع والتي يمكن أن تكون قاتلة للصاروخ والطاقم. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت عمليات المحاكاة الحاسوبية في عام 2009 أن رياحًا من 5-11 م / ث فقط ستدحرج صاروخ آريس 2009 على برج صيانة قاعدة الكون ، وهذا يهدد ، إن لم يكن بكارثة ، بأضرار جسيمة لمنصة الإطلاق من إزاحة الشعلة لمحرك المرحلة الأولى. يمكن بالطبع تصحيح مثل هذه الحسابات الخاطئة الأساسية ، لكن السعر تجاوز كل الحدود المعقولة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ضياع الوقت للمراجعة وضع حدًا للمهمة الأمريكية القمرية المريخية. أشار أحد الأشخاص المشاركين في المشروع على نحو ملائم للغاية: "إذا دفعت وكالة ناسا البرنامج بقوة كافية ، فسوف يطير الصاروخ ، ولكن سيكون هناك الكثير من التنازلات التي ستكون باهظة الثمن ومتأخرة جدًا بحيث يكون من الأفضل عدم الطيران على الإطلاق ... ”أنشأ باراك أوباما في مايو 27 لجنة برئاسة رجل الأعمال الفضائي نورمان أوغسطين ، والتي تضمنت مهامها تقييم مشروع كونستليشن وتطوير المزيد من الإجراءات. اكتشف المختصون أن الميزانية قد نمت من 44 مليار دولار إلى 2025 مليار دولار ، وهو ما لا يكفي لإبقاء المشروع في موعده ، وأن إجمالي الإنفاق على مبادرات جورج دبليو بوش الفضائية بحلول عام 230 كان سيتجاوز 3 مليار دولار! تحدث نورمان أوغسطين أمام أعضاء مجلس النواب عن نتائج المراجعة: "البرنامج الحالي في شكله الحالي لا يمكن تنفيذه بسبب تضارب التمويل المخصص مع الأساليب المختارة لتنفيذ المهام المقبلة. " وأوضح أنه من أجل إطلاق رواد فضاء خارج مدار الأرض ، يجب على الولايات المتحدة تخصيص ما لا يقل عن 2020 مليارات دولار سنويًا لهذا المشروع. اقترح أوغسطين أيضًا إعادة توجيه المهمة بأكملها للهبوط على كويكبات تحلق بالقرب من الأرض في أوائل عام 28 ، أو على فوبوس مع ديموس. ناسا ، التي تشعر أن الأرض مشتعلة حرفيًا في إطار مشروع Constellation ، في 2009 أكتوبر XNUMX ، أطلقت أول صاروخ تجريبي Ares IX بنموذج الوزن والوزن للمركبة الفضائية CEV.
Ares IX بعد ثوانٍ قليلة من الإطلاق
تبين أن الإطلاق الأول هو الوحيد - كان لحجج لجنة أوغسطين تأثير أكبر على السلطات من الإطلاق شبه المزيف للصاروخ ، وفي فبراير 2010 تم إغلاق كونستليشن. اتضح أن حتى الأمريكيين العمليين والحذرون يعرفون كيفية إنفاق موارد الميزانية بشكل غير فعال. نتيجة لتجربة غير ناجحة مع Constellation ، كان لدى أعضاء الكونجرس في يوليو 2010 فكرة تخصيص أموال لمشروعين مشابهين: نظام الإطلاق الفضائي SLS (نظام الإطلاق الفضائي) و Orion MPCV (مركبة الطاقم متعددة الأغراض).
نورمان أوغسطين هو الرجل الذي وضع حدًا لمشروع كونستليشن.
ماذا توقع الأمريكيون من المشروع؟ بادئ ذي بدء ، يجب أن تفتح SLS فرصًا جديدة تمامًا للعلم واستكشاف الإنسان للفضاء خارج مدار الأرض ، بما في ذلك رحلات رواد فضاء الباحثين إلى مناطق مختلفة من النظام الشمسي للبحث عن الموارد وإنشاء تقنيات جديدة والحصول على إجابة على السؤال من مكانتنا في الكون ". واستُكملت هذه المهمة الطموحة بتطور لا يقل أهمية عن "وسيلة آمنة وميسورة التكلفة وطويلة الأجل لتجاوز الحدود الحالية وفتح مسار لاستكشاف مناطق فريدة من نوعها في الفضاء الخارجي". ستطلق SLS في الفضاء السحيق Orion متعدد الأغراض والكثير من المعدات العلمية. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن الأموال المخصصة لـ SLS تم تخصيصها في الواقع فقط بمبادرة من مجلس الشيوخ وضد إرادة الرئيس أوباما. في 15 أبريل 2011 ، وقع "بالقوة" قانونًا يحدد سقفًا لتمويل المشروع يصل إلى 11,5 مليار للناقل وما يصل إلى 5,5 مليار للسفينة.
مركبة فضائية مأهولة متعددة الأغراض "Orion" MPCV (مركبة طاقم متعددة الأغراض). طراز الكمبيوتر
تصرف أعضاء مجلس الشيوخ بدور غير معهود للمهندسين وحددوا بشكل مستقل المظهر المستقبلي لـ "الوزن الثقيل" الأمريكي. من المفترض أن يكون هذا صاروخًا به معززان للوقود الصلب من خمسة أقسام يعتمدان ، مرة أخرى ، على معززات مكوك الفضاء ، وجزء تبريد مركزي عملاق بمحركات RS-25. يُفترض أيضًا أن تكون المرحلة العليا مبردة. كانت الكتلة المفيدة من الشحنة التي تم إطلاقها في الفضاء محدودة بـ 130 طنًا ، والتي كانت أكثر تواضعًا إلى حد ما من معايير Ares V. قرر أعضاء الكونجرس في الواقع إعادة بناء كوكبتهم على أمل أن تكون هذه المرة أرخص. وكتبت الإيكونوميست الأسبوعية في هذا الصدد: "خصوصية هذا المشروع أن مركبة الإطلاق صنعت لأول مرة تحت رعاية سياسيين وليس علماء ومهندسين".
إن مركبة الإطلاق SLS الواعدة في تعديل Block 1 هي من بنات أفكار مجلس الشيوخ الأمريكي. طراز الكمبيوتر
ألسنة شريرة في الولايات المتحدة ، فيما يتعلق بالوضع مع تدخل المشرعين في القضايا التقنية البحتة لتصميم الفضاء ، أعيدت تسمية SLS على نحو مناسب إلى نظام إطلاق مجلس الشيوخ ("نظام إطلاق مجلس الشيوخ"). في الواقع ، كانت العديد من القرارات تمليها السياسة فقط. على وجه الخصوص ، أنقذ البرنامج آلاف الوظائف في Pratt & Whitney Rocketdyne ، التي صنعت محركات DS-25 ، وفي مصنع Michude ، نيو أورلينز ، الذي يصنع خزانات الوقود. وقفت حظائر الطائرات في ميتشود بشكل عام في وضع الخمول بعد إغلاق برنامج المكوك ، وكانت تعمل أحيانًا لتلبية احتياجات هوليوود - تم تصوير حلقات من لعبة إندر وغيرها من قصص الخيال العلمي في مبانيها العملاقة. نتيجة لذلك ، لم يكن أمام ناسا خيار سوى الامتثال للقانون ، وأخذت مشروع Ares V المليء بالغبار من الرف وأعادت ببساطة لصق الغطاء على SLS. وأكد أعضاء الكونجرس ووكالة الفضاء للجميع أن "المشروع سيكون أقوى مركبة إطلاق فيها قصص الإنسانية ، في حين أن تصميمها سوف يتكيف بسهولة مع المتطلبات المختلفة فيما يتعلق بكل من الرحلات المأهولة وإطلاق الحمولات المختلفة في الفضاء.
بحسب منشور "رايز"
LSAM (وحدة الوصول إلى سطح القمر) - الوحدة القمرية لطراز Ares V. الحاسوبي
Ares I هو محرك دفع صلب معدل ، تم استعارته من مكوك فضائي قديم ، والذي تم ربط مرحلة الأكسجين-الهيدروجين به. من الأعلى توج كل شيء بالمركبة الفضائية CEV ، المجهزة بنظام الإنقاذ في حالات الطوارئ. في الواقع ، كان الغرض الرئيسي من Ares I هو توصيل البضائع ورواد الفضاء إلى مدار أرضي منخفض ، إلى محطة الفضاء الدولية بشكل أساسي. وكانت "الشاحنة" الأكثر طموحًا هي Ares V "الشاحنة" ، التي تتكون من وحدة تبريد مركزية مع تعزيزات "مكوك" معدلة معلقة على الجانبين. تم إرساء مركبة عائدة إلى الفضاء مع مرحلة عليا ووحدة قمرية LSAM في الجزء العلوي. بطبيعة الحال ، كانت هذه الآلة الخطيرة تستهدف على الأقل القمر الصناعي الطبيعي للأرض ، وفي المستقبل ، كانت تستهدف توصيل الأمريكيين إلى المريخ. كان على ناسا أن تصنع وحشًا حقيقيًا من Ares V - أصبحت معززات الوقود الصلب الأقوى في العالم ، وتم استبدال خمسة محركات مساندة SSME أو RS-25 ذات قوة دفع تبدأ من 181 tf أولاً بخمسة ، وبعد ذلك على الفور بستة دفع من طراز RS-68 بقوة 295 تريليون قدم.
عائلة آريس الواعدة. ذهب صاروخ واحد فقط إلى الفضاء ...
تمت زيادة "سماكة" الجزء المركزي من الصاروخ أيضًا - من 8,4 م إلى 10,3 م. كان الناقل الفضائي للميناء غير قادر على تحمل مثل هذا العملاق. ومع ذلك ، لا تزال ناسا تحل مشكلة واحدة: كان Ares V قادرًا على حمل 180 طنًا من الحمولة إلى الفضاء. لم تكن الأمور سهلة على "الأخ" الأصغر آريس الأول ، الذي طوله المهندسون إلى 96 مترًا ، دون الاهتمام بصلابة الهيكل. نتيجة لذلك ، تولدت اهتزازات المرحلة الدنيا مع تشغيل المسرع والتي يمكن أن تكون قاتلة للصاروخ والطاقم. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت عمليات المحاكاة الحاسوبية في عام 2009 أن رياحًا من 5-11 م / ث فقط ستدحرج صاروخ آريس 2009 على برج صيانة قاعدة الكون ، وهذا يهدد ، إن لم يكن بكارثة ، بأضرار جسيمة لمنصة الإطلاق من إزاحة الشعلة لمحرك المرحلة الأولى. يمكن بالطبع تصحيح مثل هذه الحسابات الخاطئة الأساسية ، لكن السعر تجاوز كل الحدود المعقولة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ضياع الوقت للمراجعة وضع حدًا للمهمة الأمريكية القمرية المريخية. أشار أحد الأشخاص المشاركين في المشروع على نحو ملائم للغاية: "إذا دفعت وكالة ناسا البرنامج بقوة كافية ، فسوف يطير الصاروخ ، ولكن سيكون هناك الكثير من التنازلات التي ستكون باهظة الثمن ومتأخرة جدًا بحيث يكون من الأفضل عدم الطيران على الإطلاق ... ”أنشأ باراك أوباما في مايو 27 لجنة برئاسة رجل الأعمال الفضائي نورمان أوغسطين ، والتي تضمنت مهامها تقييم مشروع كونستليشن وتطوير المزيد من الإجراءات. اكتشف المختصون أن الميزانية قد نمت من 44 مليار دولار إلى 2025 مليار دولار ، وهو ما لا يكفي لإبقاء المشروع في موعده ، وأن إجمالي الإنفاق على مبادرات جورج دبليو بوش الفضائية بحلول عام 230 كان سيتجاوز 3 مليار دولار! تحدث نورمان أوغسطين أمام أعضاء مجلس النواب عن نتائج المراجعة: "البرنامج الحالي في شكله الحالي لا يمكن تنفيذه بسبب تضارب التمويل المخصص مع الأساليب المختارة لتنفيذ المهام المقبلة. " وأوضح أنه من أجل إطلاق رواد فضاء خارج مدار الأرض ، يجب على الولايات المتحدة تخصيص ما لا يقل عن 2020 مليارات دولار سنويًا لهذا المشروع. اقترح أوغسطين أيضًا إعادة توجيه المهمة بأكملها للهبوط على كويكبات تحلق بالقرب من الأرض في أوائل عام 28 ، أو على فوبوس مع ديموس. ناسا ، التي تشعر أن الأرض مشتعلة حرفيًا في إطار مشروع Constellation ، في 2009 أكتوبر XNUMX ، أطلقت أول صاروخ تجريبي Ares IX بنموذج الوزن والوزن للمركبة الفضائية CEV.
Ares IX بعد ثوانٍ قليلة من الإطلاق
تبين أن الإطلاق الأول هو الوحيد - كان لحجج لجنة أوغسطين تأثير أكبر على السلطات من الإطلاق شبه المزيف للصاروخ ، وفي فبراير 2010 تم إغلاق كونستليشن. اتضح أن حتى الأمريكيين العمليين والحذرون يعرفون كيفية إنفاق موارد الميزانية بشكل غير فعال. نتيجة لتجربة غير ناجحة مع Constellation ، كان لدى أعضاء الكونجرس في يوليو 2010 فكرة تخصيص أموال لمشروعين مشابهين: نظام الإطلاق الفضائي SLS (نظام الإطلاق الفضائي) و Orion MPCV (مركبة الطاقم متعددة الأغراض).
نورمان أوغسطين هو الرجل الذي وضع حدًا لمشروع كونستليشن.
ماذا توقع الأمريكيون من المشروع؟ بادئ ذي بدء ، يجب أن تفتح SLS فرصًا جديدة تمامًا للعلم واستكشاف الإنسان للفضاء خارج مدار الأرض ، بما في ذلك رحلات رواد فضاء الباحثين إلى مناطق مختلفة من النظام الشمسي للبحث عن الموارد وإنشاء تقنيات جديدة والحصول على إجابة على السؤال من مكانتنا في الكون ". واستُكملت هذه المهمة الطموحة بتطور لا يقل أهمية عن "وسيلة آمنة وميسورة التكلفة وطويلة الأجل لتجاوز الحدود الحالية وفتح مسار لاستكشاف مناطق فريدة من نوعها في الفضاء الخارجي". ستطلق SLS في الفضاء السحيق Orion متعدد الأغراض والكثير من المعدات العلمية. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن الأموال المخصصة لـ SLS تم تخصيصها في الواقع فقط بمبادرة من مجلس الشيوخ وضد إرادة الرئيس أوباما. في 15 أبريل 2011 ، وقع "بالقوة" قانونًا يحدد سقفًا لتمويل المشروع يصل إلى 11,5 مليار للناقل وما يصل إلى 5,5 مليار للسفينة.
مركبة فضائية مأهولة متعددة الأغراض "Orion" MPCV (مركبة طاقم متعددة الأغراض). طراز الكمبيوتر
تصرف أعضاء مجلس الشيوخ بدور غير معهود للمهندسين وحددوا بشكل مستقل المظهر المستقبلي لـ "الوزن الثقيل" الأمريكي. من المفترض أن يكون هذا صاروخًا به معززان للوقود الصلب من خمسة أقسام يعتمدان ، مرة أخرى ، على معززات مكوك الفضاء ، وجزء تبريد مركزي عملاق بمحركات RS-25. يُفترض أيضًا أن تكون المرحلة العليا مبردة. كانت الكتلة المفيدة من الشحنة التي تم إطلاقها في الفضاء محدودة بـ 130 طنًا ، والتي كانت أكثر تواضعًا إلى حد ما من معايير Ares V. قرر أعضاء الكونجرس في الواقع إعادة بناء كوكبتهم على أمل أن تكون هذه المرة أرخص. وكتبت الإيكونوميست الأسبوعية في هذا الصدد: "خصوصية هذا المشروع أن مركبة الإطلاق صنعت لأول مرة تحت رعاية سياسيين وليس علماء ومهندسين".
إن مركبة الإطلاق SLS الواعدة في تعديل Block 1 هي من بنات أفكار مجلس الشيوخ الأمريكي. طراز الكمبيوتر
ألسنة شريرة في الولايات المتحدة ، فيما يتعلق بالوضع مع تدخل المشرعين في القضايا التقنية البحتة لتصميم الفضاء ، أعيدت تسمية SLS على نحو مناسب إلى نظام إطلاق مجلس الشيوخ ("نظام إطلاق مجلس الشيوخ"). في الواقع ، كانت العديد من القرارات تمليها السياسة فقط. على وجه الخصوص ، أنقذ البرنامج آلاف الوظائف في Pratt & Whitney Rocketdyne ، التي صنعت محركات DS-25 ، وفي مصنع Michude ، نيو أورلينز ، الذي يصنع خزانات الوقود. وقفت حظائر الطائرات في ميتشود بشكل عام في وضع الخمول بعد إغلاق برنامج المكوك ، وكانت تعمل أحيانًا لتلبية احتياجات هوليوود - تم تصوير حلقات من لعبة إندر وغيرها من قصص الخيال العلمي في مبانيها العملاقة. نتيجة لذلك ، لم يكن أمام ناسا خيار سوى الامتثال للقانون ، وأخذت مشروع Ares V المليء بالغبار من الرف وأعادت ببساطة لصق الغطاء على SLS. وأكد أعضاء الكونجرس ووكالة الفضاء للجميع أن "المشروع سيكون أقوى مركبة إطلاق فيها قصص الإنسانية ، في حين أن تصميمها سوف يتكيف بسهولة مع المتطلبات المختلفة فيما يتعلق بكل من الرحلات المأهولة وإطلاق الحمولات المختلفة في الفضاء.
بحسب منشور "رايز"
معلومات