Wie die nächsten Generationen von Astronauten ins All fliegen

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Wie die nächsten Generationen von Astronauten ins All fliegen
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Anonim

Derzeit wird eine grundlegende wichtige Frage geklärt, wer für die nächsten 2 Jahrzehnte Herr des Weltraums werden wird. Fast ein halbes Jahrhundert, als die Menschheit in die unmittelbare Nähe der Erde stocherte, nicht vollständig verstehen konnte, warum sie dies tat, es sei denn, nur um ihren Konkurrenten voraus zu sein, ist zu Ende. In dieser Zeit wurde eine riesige Menge Geld in den luftlosen Raum geworfen. Nur ein Apollo-Projekt mit 6 erfolgreichen Missionen zum Mond kostete das US-Budget 25 Milliarden Dollar (und das in Preisen der 1970er Jahre). Darüber hinaus wird jeder Start des Space-Shuttles auf fast 500 Millionen US-Dollar geschätzt.

Er blieb nicht hinter den Vereinigten Staaten und der UdSSR zurück, nur ein noch nicht umgesetztes Mondprogramm kostete das Land 2,5 Milliarden Rubel (das war damals, als das durchschnittliche Gehalt 90 Rubel pro Monat betrug). Ein noch beeindruckenderer Betrag - 16 Milliarden Rubel wurden tatsächlich in das Energia-Buran-System geworfen. Das sowjetische Analogon des Shuttles flog nur einmal ins All. Die Rendite vieler Weltraumprojekte war minimal. Aber dieser Rückstoß in Form von Klettverschlüssen an Kleidung, Filtern und Tomographen war später auf der Erde sehr nützlich.

ISS ist schon gestern

In den letzten Jahren hat sich die Strategie der Weltraumforschung geändert, Weltraummächte (und China, Indien, Japan und die Europäische Union sind im Laufe der Jahre Russland und den Vereinigten Staaten beigetreten) zählen heute Geld gut und denken sorgfältig über ihre Aussichten nach. Navigation, Telekommunikation und andere Satelliten zahlen sich sehr gut aus. Aber das Interessanteste ist natürlich die bemannte Raumfahrt. Und hier stellen sich bereits einige Fragen: Wohin fliegen und ob diese Projekte bezahlbar sind.

Wie die nächsten Generationen von Astronauten ins All fliegen
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Internationale Raumstation

Gleichzeitig muss man sich überlegen, worauf man fliegen soll. Nach den ruinösen Programmen mit Shuttles wurde klar, dass das sowjetische Modell, wenn ein kleines Raumschiff mit Astronauten von einer Rakete in die Umlaufbahn gebracht wird und danach die Besatzung in einer Sinkkapsel landet, sehr profitabel ist (Einsparungen im Vergleich zu Shuttle-Starts sind 7-8 mal). Darüber hinaus erwiesen sich solche Starts als zuverlässiger. Auf der Sojus-Raumsonde wurden nur 4 Kosmonauten getötet, während die Shuttles 14 Menschen das Leben kosteten. Daraus lässt sich schließen, dass die nächste Generation von Raumfahrzeugen nicht vollständig wiederverwendbar sein wird. Höchstwahrscheinlich wird das Rakete - Schiff - Sinkfahrzeug implementiert. In diesem Fall kann die Sinkkapsel mehr als einmal in die Umlaufbahn geschickt werden.

Die zweite Hauptfrage ist, warum eigentlich fliegen. Hier herrscht eine Mischung aus Romantik und Kalkül. Die Menschheit wollte schon immer über den Rand des Universums hinausblicken, während Raumfahrt sehr gut darin ist, staatliche Technologien zu entwickeln. Heute wiegt der Großteil der ISS 420 Tonnen (dies ist das Gewicht eines Zuges von 8 Personenwagen), gleichzeitig kann sie aber auch als gestern bezeichnet werden. Die auf der Station durchgeführten Experimente wurden von den Kosmonauten der Mir-Station durchgeführt. Die Hauptsache, die die ISS mitbringen kann, ist die Erfahrung beim Zusammenbau und dem anschließenden Langzeitbetrieb einer Struktur ähnlich einer Mars-Raumsonde im Orbit. Aber diese Erfahrung ist in erster Linie für die Vereinigten Staaten nützlich.

USA beauftragt 4 private Unternehmen mit dem Bau eines neuen Raumfahrzeugs

Die Hauptpriorität ihres Weltraumprogramms in den Vereinigten Staaten hat den Mars gewählt. Dieses Ziel ist sehr ehrgeizig und bietet einen ernsthaften Anreiz für die Entwicklung moderner Technologien. Die Amerikaner schlossen sogar ihr Constellation-Programm - die Gründung einer Kolonie auf dem Mond - und auch ein teures Shuttle-Flugprogramm und begannen damit, ihre Kosten zu optimieren, eine Expedition zum roten Planeten vorzubereiten.

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Raumschiff "Sojus"

Die USA sind sich bewusst, dass die 60 Millionen Dollar, die die NASA für die Lieferung jedes ihrer Kosmonauten zur ISS mit Hilfe der russischen Sojus zahlt, profitabler sind, als veraltete Shuttles zu fahren. Und das so bei der NASA eingesparte Geld wird für die Entwicklung neuer Fahrzeuge verwendet. Derzeit arbeiten 4 Unternehmen gleichzeitig an der Entwicklung bemannter Systeme (wobei das neue Raumfahrzeug auch eine Trägerrakete benötigt). Private Unternehmen wurden nicht zufällig ausgewählt. Sie arbeiten flexibler, haben weniger Scheuklappen bei diversen technischen Entscheidungen und sind es auch gewohnt, ihr Geld zu zählen.

Demnach soll am 30. April das erste Schiff namens Dragon des Privatunternehmens SpaceX mit der Falcon-Rakete desselben Unternehmens starten und an der internationalen Raumstation andocken. Tatsächlich wird es das erste private Raumschiff der Welt sein. Laut dem Gründer von SpaceX, Elon Musk, wird sein Raumschiff in den nächsten Jahren in der Lage sein, Astronauten zweimal billiger zur ISS zu bringen als Roscosmos es jetzt tut. Parallel zu SpaceX wurden von der NASA Zuschüsse für die Entwicklung bemannter Raumschiffe an 3 weitere Unternehmen vergeben:

- das Unternehmen Boeing baut das Raumfahrzeug CST-100;

- Die Sierra Nevada Corporation schließt den Bau des Dream Chaser-Shuttles ab, dessen erster Testflug im Sommer 2012 stattfinden könnte. Die Umrisse dieser Raumsonde erinnern stark an die bemannte Raumsonde Clipper, die in Russland am RSC Energia entwickelt wurde;

- Blue Origin arbeitet an der Fertigstellung der Raumsonde New Shepard (benannt nach dem ersten amerikanischen Kosmonauten Alan Shepard). Das Mock-up des Schiffes wurde bereits 2006 getestet.

Für 4 dieser Projekte von 2012 bis 2014 ist die NASA bereit, 1,6 Milliarden US-Dollar (die Kosten für 3 Shuttleflüge) auszugeben. Jemand mag fragen, warum die Amerikaner 4 Schiffe gleichzeitig brauchen? Die Antwort ist einfach: Amerikaner legen nie alle Eier in einen Korb. Schauen wir uns das fast fertige Drachenschiff genauer an.

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Raumschiff Drache

"Dragon" besteht aus 2 Modulen: einem Kommando-Aggregat-Fach mit konischer Form und einem Adapterkoffer zum Andocken an die zweite Stufe der Trägerrakete, der als druckloser Behälter zum Platzieren von Einwegausrüstung und Fracht dient, als sowie Systemheizkörperkühlung und Sonnenkollektoren. Die Stromversorgung der Raumsonde sowie der Sojus erfolgt mit Hilfe von Akkumulatoren und Solarbatterien. Im Gegensatz zu vielen Entwicklungen, einschließlich der Boeing CST-100 und des russischen Advanced Manned Transport System-Projekts, ist der Dragon praktisch ein einteiliges Fahrzeug. Es hat auch ein weiteres einzigartiges Merkmal - die Kraftstofftanks, das Antriebssystem und die andere Ausrüstung des Aggregateraums kehren zusammen mit dem Schiff zum Boden zurück.

Das Raumschiff "Dragon" wird in mehreren Versionen erstellt: Fracht (in dieser Version wird es zum ersten Mal eingesetzt), Fracht-Passagier (Besatzung von 4 Personen + 2,5 Tonnen Fracht), bemannt (Besatzung von bis zu 7 Personen) sowie Modifikationen für autonome Flüge (DragonLab). In der DragonLab-Version des Schiffes wird es ein versiegeltes Volumen von 7 Kubikmetern und ein undichtes Volumen von 14 Metern haben. Die in den Orbit gelieferte Nutzlast wird 6 Tonnen betragen. Die Flugdauer beträgt eine Woche bis 2 Jahre.

Wie wird Russland reagieren?

Seit fast 3 Jahren arbeitet RSC Energia an der Schaffung eines neuen Raumfahrzeugs unter der Abkürzung PPTS – einem vielversprechenden bemannten Transportsystem. Der erste und bisher einzige öffentliche Auftritt der russischen Raumsonde fand im Rahmen der Flugschau MAKS-2011 statt, bei der sich das Publikum mit der Anordnung vertraut machte. Die technische Auslegung des PPTS ist im Juli 2012 geplant. Die Erprobung des Geräts in einer unbemannten Version soll 2015 beginnen, der erste bemannte Flug ist erst 2018 geplant.

Die orbitale terrestrische Version des PPTS - die Docking-Version - muss eine Masse von 12 Tonnen haben und eine Besatzung von 6 Personen und mindestens 500 kg aufnehmen. nützliche Fracht. Diese Option sollte 5 Tage lang autonom im Weltraum sein. Die autonome Orbitalversion des Geräts wird bereits 16,5 Tonnen wiegen und kann eine Gruppe von 4 Astronauten und 100 kg aufnehmen. nützliche Fracht. Die Frachtversion des Raumfahrzeugs muss bis zu 2 Tonnen Nutzlast in die Umlaufbahn bringen und mindestens 500 kg zur Erde absenken.

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Fortschrittliches bemanntes Transportsystem

Roskosmos gibt an, dass alle bemannten Raumfahrzeuge wiederverwendbar sein werden und ihre Nutzungsdauer etwa 15 Jahre betragen kann, aber unter Berücksichtigung der Merkmale und Form des PTS ist es unwahrscheinlich, dass die Kapsel selbst mehr als 10 Flüge in den Weltraum und zurück überstehen kann. Experten zufolge wird die komplexeste und teuerste Version des Raumfahrzeugs für das Mondprogramm konzipiert, während Zwischenoptionen eine Vielzahl von Aufgaben lösen können. Mit Hilfe der bemannten Version des Raumfahrzeugs sollen Flüge im Orbit um die Erde durchgeführt werden, jedoch nicht nur in der horizontalen Ebene (von West nach Ost), sondern auch in der vertikalen Ebene (von Nord nach Süd).. Das heißt, durch den Nord- und Südpol des Planeten zu fliegen. In diesen Bahnen mit großem Neigungswinkel haben bisher nur Satelliten gearbeitet, und selbst dann nicht alle (meist militärische).

Derzeit gibt es in Russland keine vollständige Gewissheit über die Angara-Trägerrakete, die ein neues Schiff in die Umlaufbahn bringen soll. Das Projekt befindet sich seit 1995 in der Testphase. Es ist jedoch verständlich, warum Roskosmos es nicht eilig hat, ein neues bemanntes Raumschiff zu entwickeln. Für das Leben der ISS (bis 2020) sollte die in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts entworfene Sojus ausreichen. Aber dann ist alles vage. Nach der vorgestellten Strategie zur Entwicklung der heimischen Kosmonautik wird Russland mit der Mondlandung das Kunststück der Amerikaner in mehr als 50 Jahren wiederholen. Unsere Mars-Ambitionen existieren nur in Form eines gemeinsamen Projekts einer automatischen Station mit der Europäischen Weltraumorganisation.

Zusammenfassend möchte ich sagen, dass die Chinesen dieses Jahr planen, ihre erste eigene Raumstation zu besiedeln und bis 2025 eine eigene Basis auf dem Mond stationieren wollen. Es ist kein Zufall, dass der derzeitige Chef der NASA, Charles Bolden, glaubt, dass die USA in 15 Jahren mit China konkurrieren werden, nicht mit Russland.

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