Superschweres SLS. Amerikanische Astronauten stürmen zum Mars. Teil 1

Superschweres SLS. Amerikanische Astronauten stürmen zum Mars. Teil 1
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Video: Superschweres SLS. Amerikanische Astronauten stürmen zum Mars. Teil 1

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Anonim

Das SLS-Konzept ist nicht der erste Versuch der Amerikaner seit dem Space Shuttle, Astronautenflüge auf einer eigenen Plattform wieder aufzunehmen. Am 14. Januar 2004 wurde das Constellation-Programm angekündigt. Es war die Idee von George W. Bush, zwischen 2015 und 2020 Amerikaner ein zweites Mal zum Mond zu bringen. Wie Sie sehen, hat die NASA die Idee nicht umgesetzt. Die Constellation basierte auf zwei Raketen – einer der schweren Klasse Ares I und einer der superschweren Ares V, und die Mondlandefähre LSAM (Lunar Surface Access Module) wurde ebenfalls entwickelt.

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LSAM (Lunar Surface Access Module) - Mondlandefähre für Ares V. Computermodell

Ares I ist ein modifizierter Festtreibstoff-Booster, der dem alten Space Shuttle entlehnt wurde und an dem eine Sauerstoff-Wasserstoff-Stufe angebracht war. Oben wurde alles von der CEV-Raumsonde gekrönt, die mit einem Notfallrettungssystem ausgestattet ist. Tatsächlich bestand der Hauptzweck von Ares I darin, Fracht und Astronauten in eine erdnahe Umlaufbahn zu bringen, hauptsächlich zur ISS. Viel ambitionierter war der Ares V "Truck", bestehend aus einer zentralen Kryoeinheit mit modifizierten "Shuttle"-Boostern, die an den Seiten aufgehängt sind. Am oberen Teil ist ein Weltraumsprengkopf mit einer Booster-Stufe und einem LSAM-Mondmodul angedockt. Natürlich zielte eine so ernsthafte Maschine zumindest auf den natürlichen Satelliten der Erde und in Zukunft auf die Lieferung der Amerikaner zum Mars ab. Die NASA musste aus Ares V ein wahres Monster machen - Festtreibstoff-Booster wurden zu den stärksten der Welt, und die fünf kryogenen Triebwerke SSME oder RS-25 mit einem Startschub von 181 tf wurden zuerst durch fünf und später ersetzt von sechs RS-68 mit einem Schub von jeweils 295 tf.

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Die vielversprechende Familie Ares. Nur eine Rakete flog ins All …

Die "Dicke" des zentralen Teils der Rakete wurde ebenfalls erhöht - von den anfänglichen 8, 4 m auf 10, 3 m. Im Finale spielten amerikanische Ingenieure ein wenig mit einer Erhöhung der Traktionsfähigkeiten der "superschweren" “, und der Standard-Raupenträger des Kosmodroms war nicht in der Lage, es mit einem solchen Koloss aufzunehmen. Ein Problem hat die NASA jedoch gelöst: Ares V konnte damit 180 Tonnen Nutzlast ins All mitnehmen. Für den kleineren „Bruder“Ares I, den die Ingenieure auf 96 Meter verlängerten, hatte es nicht leicht, ohne sich Gedanken über die Steifigkeit der Struktur zu machen. Dadurch erzeugte die untere Stufe mit dem arbeitenden Beschleuniger Vibrationen, die für die Rakete und die Besatzung tödlich sein konnten. Zudem zeigten Computersimulationen im Jahr 2009, dass der Wind mit einer Stärke von nur 5-11 m/s die Ares-I-Rakete auf den Serviceturm des Kosmodroms krängen würde, und dies droht, wenn nicht sogar eine Katastrophe, dann schwere Schäden am Start Pad von der verschobenen Fackel des Triebwerks der ersten Stufe. Solche fundamentalen Fehleinschätzungen ließen sich natürlich korrigieren, aber der Preis sprengte alle vertretbaren Grenzen. Darüber hinaus beendete der Zeitverlust für die Überarbeitung im Allgemeinen die US-Mond-Mars-Mission. Einer der Mitarbeiter des Projekts bemerkte sehr treffend: „Wenn die NASA das Programm hart genug vorantreibt, wird die Rakete fliegen, aber sie wird so viele Kompromisse eingehen müssen, dass sie so teuer wird und mit einer solchen Verzögerung erstellt wird, dass sie“wäre besser nicht generell geflogen … "Barack Obama hat im Mai 2009 eine Kommission unter der Leitung des Weltraumunternehmers Norman Augustine eingesetzt, zu deren Aufgaben die Bewertung des Constellation-Projekts und die Entwicklung weiterer Maßnahmen gehörten. Spezialisten fanden heraus, dass das Budget von 27 auf 44 Milliarden Dollar gestiegen ist, was nicht ausreicht, um das Projekt im Zeitplan zu halten, und die Gesamtausgaben für Weltrauminitiativen von George W. Bush bis 2025 hätten 230 Milliarden überschritten! Norman Augustine berichtete vor Mitgliedern des Repräsentantenhauses über die Ergebnisse der Prüfung: „Das aktuelle Programm in seiner jetzigen Form kann aufgrund der Diskrepanz zwischen den zugewiesenen Mitteln und den gewählten Methoden zur Umsetzung der anstehenden Aufgaben nicht umgesetzt werden. " Er stellte klar, dass die Vereinigten Staaten jährlich mindestens 3 Milliarden US-Dollar für dieses Projekt bereitstellen müssen, um Astronauten außerhalb der Erdumlaufbahn zu starten. Augustine schlug auch vor, die gesamte Mission neu auszurichten, um Anfang der 2020er Jahre auf Asteroiden zu landen, die in der Nähe der Erde fliegen, oder auf Phobos mit Deimos. Die NASA, die das Gefühl hat, dass die Erde unter dem Constellation-Projekt buchstäblich brennt, startet am 28. Oktober 2009 die erste experimentelle Ares I-X-Rakete mit einem Gewicht-und-Gewicht-Modell der CEV-Raumsonde.

Superschweres SLS. Amerikanische Astronauten stürmen zum Mars. Teil 1
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Ares I-X ein paar Sekunden nach dem Start

Der erste Start erwies sich als einziger - die Argumente der Augustinus-Kommission hatten eine größere Wirkung auf die Behörden als der fast vorgetäuschte Start einer Rakete, und im Februar 2010 wurde Constellation geschlossen. Es stellte sich heraus, dass selbst praktische und berechnende Amerikaner wissen, wie man Haushaltsmittel ineffektiv ausgibt. Aufgrund der erfolglosen Erfahrungen mit der Constellation hatten Kongressabgeordnete im Juli 2010 die Idee, Geld für zwei ähnliche Projekte bereitzustellen: das Space Launch System (SLS) und das Orion MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle).

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Norman Augustine ist der Mann hinter dem Constellation-Projekt.

Was haben sich die Amerikaner von dem Projekt erwartet? Vor allem soll SLS „völlig neue Möglichkeiten für die Wissenschaft und die menschliche Erforschung des Weltraums jenseits der erdnahen Umlaufbahn eröffnen, einschließlich Missionen von Astronauten-Entdeckern in verschiedene Regionen des Sonnensystems, um nach Ressourcen zu suchen, neue Technologien zu entwickeln und eine Antwort zu erhalten die Frage nach unserem Platz im Universum." Eine solch ehrgeizige Mission wurde durch die ebenso bedeutende Entwicklung "eines sicheren, erschwinglichen und langfristigen Mittels ergänzt, um die bestehenden Grenzen zu überschreiten und durch Forschung in abgelegenen einzigartigen Gebieten des Weltraums zu entdecken". SLS wird den Mehrzweck Orion in den Weltraum und eine Vielzahl wissenschaftlicher Geräte starten. Das Interessanteste war, dass die Gelder für die SLS eigentlich nur auf Initiative des Senats und gegen den Willen von Präsident Obama vergeben wurden. Am 15. April 2011 unterzeichnete er „mit Gewalt“ein Gesetz, das eine Obergrenze für die Projektfinanzierung von bis zu 11,5 Milliarden Euro für den Frachtführer und bis zu 5,5 Milliarden Euro für das Schiff festlegt.

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Orion MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle) bemanntes Mehrzweckraumfahrzeug. Computermodell

Senatoren spielten eine ungewöhnliche Rolle von Ingenieuren und bestimmten unabhängig das zukünftige Aussehen des amerikanischen "Schwergewichts". Es wird davon ausgegangen, dass es sich um eine Rakete mit zwei fünfteiligen Festtreibstoff-Boostern, die wiederum auf Space-Shuttle-Boostern basieren, und einem riesigen zentralen kryogenen Teil mit RS-25-Triebwerken handelt. Auch die Oberstufe soll kryogen sein. Die Nutzmasse der ins All gebrachten Fracht war auf 130 Tonnen begrenzt, was etwas bescheidener war als die Parameter der Ares V. Die Kongressabgeordneten beschlossen tatsächlich, ihre Constellation umzubauen, in der Hoffnung, dass es diesmal billiger wäre. Die Wochenzeitung Economist schrieb dazu: "Die Besonderheit dieses Projekts besteht darin, dass die Trägerrakete zuerst unter der Schirmherrschaft von Politikern und nicht von Wissenschaftlern und Ingenieuren entwickelt wurde."

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Die vielversprechende SLS-Trägerrakete in der Block-1-Modifikation ist die Idee des US-Senats. Computermodell

Böse Zungen in den USA im Zusammenhang mit der Situation mit dem Eingreifen des Gesetzgebers in rein technische Fragen des Weltraumdesigns, passend umbenannt in SLS in Senate Launch System ("Senate Launch System"). Tatsächlich wurden viele Entscheidungen allein von der Politik diktiert. Das Programm rettete insbesondere Tausende von Arbeitsplätzen bei Pratt & Whitney Rocketdyne, die DS-25-Motoren herstellten, und in der Kraftstofftankfabrik Michuda, New Orleans. Hangars in Michuda standen im Allgemeinen still, nachdem das Shuttle-Programm geschlossen wurde, und arbeiteten gelegentlich für die Bedürfnisse Hollywoods - Episoden von Ender's Game und andere Fiktionen wurden in ihren riesigen Räumlichkeiten gedreht. Infolgedessen blieb der NASA nichts anderes übrig, als sich an das Gesetz zu halten, das ziemlich verstaubte Projekt Ares V aus dem Regal zu nehmen und das Cover einfach wieder auf SLS zu kleben. Kongressabgeordnete versicherten zusammen mit der Weltraumbehörde allen, dass „das Projekt die stärkste Trägerrakete in der Geschichte der Menschheit werden wird, während sein Design leicht an verschiedene Anforderungen sowohl hinsichtlich bemannter Flüge als auch beim Start verschiedener Nutzlasten in den Weltraum angepasst werden kann."

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