Американцы придумали корабль для дальних полётов

«Испытание обитаемой центрифуги (справа) на МКС могло бы стать первым шагом на пути постройки крупного межпланетного корабля», – уверены эксперты NASA (иллюстрация Technology Applications Assessment Team, NASA JSC).

На первый взгляд перед нами орбитальная станция. Но это космический корабль. В нём должно быть достаточно места для экипажа в шесть человек и припасов на два года. Этот аппарат предполагается отправлять в глубины Солнечной системы, возвращать к Земле и так много раз.

В конце января нынешнего года Марк Холдерман (Mark Holderman) и Эдвард Хендерсон (Edward Henderson) из космического центра Джонсона (JSC) представили концепцию многофункционального исследовательского космического корабля (Multi-Mission Space Exploration Vehicle — MMSEV) Nautilus-X.

Имя его тоже расшифровывается: «Внеатмосферный универсальный транспорт, предназначенный для длительных американских исследований» (Non-Atmospheric Universal Transport Intended for Lengthy United States eXploration).

В своей минимальной конфигурации MMSEV был бы приспособлен для полётов на орбиту Луны или к ближним околоземным объектам (сравнительно близким астероидам) (иллюстрации TAAT, NASA JSC).

Концепция Nautilus-X создана в рамках работы исследовательской группы «Будущее в космической деятельности» (Future in Space Operations) и «Команды оценки применения технологий» (NASA Technology Applications Assessment Team). Последняя занята анализом новой техники с целью определения того, как она может ускорить космические исследования, причём в разумные сроки и с доступными затратами.

Главные плюсы многофункционального корабля – эффективность, гибкость и масштабируемость. Все основные части «Наутилуса Икс» должны быть построены по технологиям уже апробированным в космосе, либо находящимся на пути к реализации. Ни одного фантастического узла в данном проекте нет.

Любопытно, что часть модулей MMSEV должна быть выполнена в виде надувных отсеков. При выводе на орбиту они не займут много места под обтекателем ракеты-носителя, а после стыковки с «хребтом» корабля могут раздуться, предоставив обитателям большой жилой объём.

Для миссий увеличенной продолжительности корабль Nautilus-X можно сконфигурировать так, как показано на этом рисунке (иллюстрация TAAT, NASA JSC).

Получается, история сделала большой круг. Много лет назад само NASA занималось разработкой надувных космических модулей для орбитальных станций. Но потом эту линию агентство свернуло.

Но конструкторский задел не пропал: его в качестве отправной точки «прибрала к рукам» частная компания Bigelow Aerospace, известная нам по разработке орбитального отеля (конечно же, с надувными отсеками), к слову, также названного Nautilus.

Теперь специалисты NASA рассуждают, что модули от Bigelow способны послужить частями перспективного межпланетного корабля. Число таких отсеков в MMSEV может варьироваться в зависимости от продолжительности предполагаемой миссии.

Сборка и, при необходимости, перестройка корабля Nautilus-X должны вестись на околоземной орбите. Аналогичным образом аппарат сможет менять свою силовую установку — она должна быть выполнена в виде самостоятельного модуля.

Особое внимание на эскизах привлекает крупный тор в центре конструкции. Он должен вращаться, создавая искусственную силу тяжести.

Центрифуга должна насчитывать в диаметре от 9 до 12 метров и вращаться со скоростью от 4 до 10 оборотов в минуту. Это обеспечило бы внутри неё гравитацию от 0,08 до 0,69 g. Причём, части тора также должны быть надувными и раздвижными (иллюстрация TAAT, NASA JSC).

Авторы проекта считают, что в пилотируемых полётах за пределы лунной орбиты без центрифуги трудно будет поддерживать здоровье экипажа на должном уровне. (Попутно добавим, для защиты от космической радиации в длинных вояжах экипаж использовал бы баки с водородом и водой.)

Центрифугу-тор предварительно можно испытать на МКС, — полагают авторы проекта. Её постройка оценена в $84-143 миллиона, а срок – в три с лишним года.

Кстати, сам «Наутилус» мог бы позднее тоже состыковываться с международной станцией. Например, для обслуживания и переоборудования перед отправкой к очередной планете.

Для доставки вращающегося надувного тора на МКС понадобится всего один пуск ракеты Delta-IV или Atlas-V. Работа центрифуги может быть организована так, чтобы не нарушалась микрогравитация на самой станции (иллюстрации TAAT, NASA JSC).

Для доставки экипажей с Земли на MMSEV и обратно авторы концепции предлагают использовать насовский корабль Orion.

Ту же задачу сможет выполнить одна из частных капсул, интенсивно развиваемых в настоящее время, — уверяют исследователи. Вспомним уже летавший на орбиту и благополучно вернувшийся корабль Dragon.

Постройка «Наутилуса Икс» на орбите потребует двух или трёх запусков тяжёлых ракет-носителей и нескольких более лёгких", установили эксперты (иллюстрация TAAT, NASA JSC).

Никаких обещаний по данному проекту NASA не даёт. Это лишь предположение, каков мог бы быть новый шаг американцев в космосе. Важно, однако, что благодаря накопленному за последние полтора десятка лет опыту постройки МКС, столь внушительный колосс, как «межпланетник» Nautilus-X, может быть спроектирован и создан в три раза быстрее, чем международная станция. И обойдётся он примерно в сорок раз дешевле.

«Ориентировочная стоимость и время реализации проекта — $3,7 миллиарда и 64 месяца», — информирует HobbySpace.



Европейцы и американцы выводят ракету-гибрид

9 февраля 2011

NASA развернуло свой первый парус в космосе

25 января 2011

Космический Dragon взлетел за серией рекордов

8 декабря 2010

Секретный шаттл-робот самостоятельно вернулся из космоса

6 декабря 2010

Придумана система навигации по искусственным пульсарам

2 декабря 2010
  • Сергей Асташкин  16 февраля, 17:32
    Детский сад .. совершенно не так будет выглядеть межпланетный КК .. Это просто шутка и размещать её тут как некое откровение ?? Чего ? Какого-то студента 2-го курса , но из США ?
    ОтветитьНравится
  • Олег Яцожинский  16 февраля, 18:08
    А как будет выглядеть? Просветите обчественность
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  16 февраля, 19:56
    -- В Мембране я давал рассчёт и данные. Но совсем, совсем не так.
    ОтветитьНравится
  • Виталий Третьяков  17 февраля, 16:18
    Дали бы ссылку что ли.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  18 февраля, 08:51
    ОтветитьНравится
  • Максим Подболячный  22 февраля, 12:56
    Кльово! Спасибо огромное! Почитал — настроение на весь день гарантированно замечательное! Очень веселый топик. Очень остроумный, хоть и глупый.
    ОтветитьНравится
  • Он видимо должен выглядеть как в фантастических фильмах? Увы реальность диктует именно такую компоновку как на рисунках в статье.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  16 февраля, 19:56
    -- Какая реальность , ясли?
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  16 февраля, 20:01
    -- Всё у вас только пузыри..
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Долгов  16 февраля, 18:46
    А по-вашему корабль должен выглядеть как имперский крейсер из SW? Может, ему еще и аэродинамические формы подобает иметь? В космосе правит одно направление — функционализм.
    ОтветитьНравится
  • Илья Тевет  16 февраля, 19:25
    Так, как же должен выглядеть настоящий, исконно русский «КК», мэнэджэр Асташкин?
    ОтветитьНравится
  • Илья Тевет  16 февраля, 19:28
    ОтветитьНравится
  • Илья Тевет  16 февраля, 19:32
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Долгов  16 февраля, 19:40
    А что? Это был бы удар ниже пояса по международной космонавтике=))
    ОтветитьНравится
  • Виталий Третьяков  16 февраля, 19:53
    Радует что хоть кто-то на этой планете хоть иногда задумывается о межпланетных путешествиях...

    Жаль что это случится не на нашем веку.

    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  16 февраля, 19:59
     — Ну что так пессимистично.. на нашем..
    ОтветитьНравится
  • Владимир Винецкий  16 февраля, 20:42
    Надувать не хорошо, любая песчинка проткнет и лопнет, нужен слой брони, что бы хоть от песчинок защитить, разве я не прав?
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  16 февраля, 21:22
    «...разве я не прав?»
    Не прав.
    Данные надувные блоки прочнее классических — там толщина стенок планируется порядка 30 сантиметров (см ссылку про «Бигелоу») — притом много-много слоёв полимеров и всяких высокомодульных тканей. У обычных космических кораблей с их несколькими миллиметрами алюминия и противомикрометеоритными одеялами снаружи — защита хуже.
    ОтветитьНравится
  • Владимир Винецкий  16 февраля, 21:28
    Понял, спасибо. Но эстетика претит, похоже на летающую мусорную свалку.
    ОтветитьНравится
  • Не при таких скоростях песчинки не пробивают обшивку , кинетическая энергия слишком велика, они просто взрываются практически мгновенно на поверхности без проникновения, если взять материал достаточной толщины то все будет в порядке, при этом как не парадоксально роль играет только масса защитного материала, прочностью уже можно пренебречь. Тут как аналогию можно посмотреть на лунные кратеры, глубина у них небольшая по отношению к диаметру.
    ОтветитьНравится
  • Владимир Винецкий  16 февраля, 21:09
    Спасибо, особенно про лунные кратеры понравилось, а то я гнал от себя сомнения при виде плоских воронок. Кстати, как работает психология... вроде не дурак, а плоские воронки не смущали... а в некоторых в центре еще и кучка имеется! это от чего?
    ОтветитьНравится
  • Если говорить простым и понятным языком, то кучка :) в центре, это остатки от ударившего метеорита, ну там можно конечно в матан удариться , но если по простому то как то так.
    ОтветитьНравится
  • Макс Подалов  17 февраля, 03:30
    Из-за кумулятивного эффекта
    ОтветитьНравится
  • Владимир Винецкий  17 февраля, 08:51
    Так это кучка или дырка?
    ОтветитьНравится
  • Олег Яцожинский  17 февраля, 14:00
    Это центральная горка. Возникает из-за дифракционного еффекта многократно отраженных от кристаллического фундамента сейсмических волн.
    ОтветитьНравится
  • Олег Яцожинский  17 февраля, 14:06
    http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B4%D0%B0%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Долгов  17 февраля, 15:03
    Олег, для таких ссылок удобно использовать сайт clck.ru/ или ему подобные =)
    ОтветитьНравится
  • Владимир Винецкий  17 февраля, 18:18
    Спвсиибо, теперь я стал еще умнее.
    ОтветитьНравится
  • Владимир Чигин  17 февраля, 11:18
    Нужно кардинально уменьшать время пребывания человека в космосе. Космическая радиация не пощадит никого. А значит следует строить космические корабли обладающие высокой скоростью перемещения. Чтобы миссии были в пределах 2-3х месяцев. Двигатели для таких скоростей пока отсутствуют. Поэтому для дальних полётов такой корабль не годится.
    ОтветитьНравится
  • Владимир Винецкий  17 февраля, 11:28
    С сегодняшним развитием робототехники присутствие человека в космосе вообще не имеет смысла.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  17 февраля, 11:45
    -- Интересно .. не хочется чтобы так.. Насчёт защиты — лёд,СН4 — и топливом будет и защитой. многослойное конечно же надёжней. вот я и говорю, всё будет не так как архитектроы нацарапали..
    ОтветитьНравится
  • Олег Яцожинский  17 февраля, 13:57
    Вы правы. Наш КК это Земля. И гравитация подходящая и защита надежная. А по космосам пущай роботы шляются, там для них непочатый край работы
    ОтветитьНравится
  • Илья Тевет  17 февраля, 14:37
    Так они в колыбельке и болтались... пока клопы не заели досмерти
    ОтветитьНравится
  • Олег Яцожинский  17 февраля, 17:45
    Ну, ежели вы не боитесь облучить свои репродуктивные парные органы... милости просим на нашу надувную космическую посудину «Мой флавер»! Билет, правда, только в один конец... Посадка на борт через лет 5-10.
    ОтветитьНравится
  • Томас Эдисон  26 февраля, 17:13
    Смысл космонавтики сегодня — создание универсальных, специальных космических роботов для подготовки к колонизации людьми планет других звезд. Смысл создания андроидов — колонизация планет других звезд. Андроиды создадут города, коммуникации с полной инфраструктурой. Университеты, универсальные лаборатории, рудники, электростанции, аэродромы, предприятия. После чего на планеты с уже работающей в руках андроидов экономикой будут отправлены космические эскадры с людьми — переселенцами (правовые привилегии), некоторые категории заключенных. Модель заселения — Австралия. От космических роботов требуется способность работать в тяжелых условиях типа вакуума, атмосферы Венеры. Луна — вакуумный полигон доводки конструкции космических роботов. Международную космическую станцию — МКС закрыть, заменить Международной Лунной базой с лабораториями, полигонами доводки космических роботов: institutrobotov.ru/#14
    ОтветитьНравится
  • Егор Париёв  17 февраля, 15:31
    Странно всё это, надувные отсеки. Как будто в межпланетном пространстве остроконечных глыб весом от килограмма не летает. Ежедневно, в земной атмосфере згорает, как минимум несколько десятков таких глыб. Странно и не один спутник не был ещо збит.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  17 февраля, 17:28
    Опоздамши... Про «надувные» всё три раза обсудили уже выше. :-) Кратко — они прочнее обычных металлических. Это ведь не шарики с толщиной стенки в полмиллиметра..
    ОтветитьНравится
  • Виталий Третьяков  17 февраля, 16:18
    В отличие от ИСЗ, планета Земля подвергается перманентной бомбардировке многочисленными космическими телами потому что имеет огромную массу и объем. Вероятность столкновения какого-нибудь ИСЗ с киллограмовым метеоритом хоть и ненулевая, однако очень невелика.
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  17 февраля, 21:40
    я так понял, что ключевой момент этого исследования это то, что ««межпланетник» Nautilus-X, может быть спроектирован и создан в три раза быстрее, чем международная станция. И ... в сорок раз дешевле» Будем откровенными, не гравитация и космическая радиация препятствует освоению космоса, а колоссальные деньги, необходимые на все это.
    А по-моему скромному мнению, две ключевые разработки для межпланетных экспедиций уже поднимались на просторах Мембраны. Вот здесь, например: membrana.ru/particle/3200 .Да даже использование на последней ступени ядерного двигателя небезопасно. Но ставить их на межпланетные корабли — сам бог велел.
    И вторая технология еще в начале пути, но у неё может быть больше будущее: membrana.ru/particle/3298
    У кого какие мысли по этому поводу, господа?
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  17 февраля, 23:42
    Думаю, ядерные движки в чистом виде (как в той статье) мы вряд ли увидим, а вот ядерные электроракетные (где реактор лишь даёт энергию для мегаваттного ионника) — это очень перспективно.
    Магнитный щит, конечно, интересен, но мне было бы спокойнее с традиционной защитой из нескольких слоёв разных материалов, пусть ценой «лишней» массы корабля.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  18 февраля, 08:48
     — А что там проектировать?? На Земле уже есть основные компаненты технологий изготовления будущего среднего Межпланетника -КМПК класса С. ЯдЭнергоизточники с параметрами около 1мгвт/тон уже есть .. Так что, вопрос времени..
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  18 февраля, 13:25
    Мои познания в этих областях не очень глубоки. Но идея вырабатывать яд.реактором энергию для ионника выглядит сложно. Во-первых, самая острая проблема в космосе будет охлаждение реактора. Во-вторых, достаточно мощных ионников пока не существует, хотя разработки в этом направлении ведутся давно и хорошо финансируются, однако лучшее что сейчас достигнуто об этом рассказывается вот здесь: www.membrana.ru/particle/2934 . Согласитесь, 60 грамм не впечатляют.
    А вот схема, когда в теплообменник подается рабочее вещество это реалии сегодняшних дней. И с охлаждением в такой схеме нет проблем.
    Хотя, безусловно, за ионниками будущее с их экономичностью. Вот здесь вообще ребята достигли потрясающей экономичности: www.membrana.ru/particle/9566
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  18 февраля, 13:47
    На сколько я осведомлен, все разработки по яд.движкам были заморожены после того как стало ясно, что их нельзя использовать в раконосителях, так как они сильно загрязнят атмосферу. А для полетов на другие планеты, Луну, спутники, астероиды используются роботы. Они компактные и для них можно использовать ионники. И не факт, что для одного полета на Марс будет рентабельно разрабатывать яд.движок. Думаю, за это направление вплотную возьмутся когда появятся регулярные перелеты между небесными телами. База на Луне, к примеру.
    Хотя могут, конечно, достать запыленные чертежи и разработать яд.движок для полета на Марс. Ради задела на будущее.
    Вопрос когда все это будет. Полет на Марс. Постоянная база на Луне. Идеи витают в воздухе, но никто не может потянуть финансово. Даже Америка.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  18 февраля, 14:11
    Не, рекордный электроракетный движок развивает уже 500 граммов! www.membrana.ru/particle/3346 и таких на корабле может быть несколько, а работать они могут непрерывно месяцами! И тогда этоуже намного интереснее «прямоточных» ядерных, которые в силу высокого расхода рабочего тела вы вряд ли оставите включёнными более чем на минуты или часы.
    Правда если посмотреть на расход таким плазменным движком электричества, вы поймёте, что солнечных батарей не напасёшься — так что, видимо, придеться всё таки думать о ядерной мини-электростанции. Причём «настоящей», не с изотопным генератором.
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  21 февраля, 15:45
    Что значит стереотипность мышления. В голову приходили только ионники и яд.движки. А ведь на момент выхода статьи о плазменном движке читал её внимательно.
    Великолепное решение. Экономичность выше чем я яд.движков. Удельная масса — меньше. Исключена один из очень проблемных вопросов яд.движков с перегревом камер и сопла. Тут рабочее тело не касается стенок.
    Но аппетиты движка впечатляют. 4 месяца полета до марса на 12 МВт, думаю не так и страшно. Не хим.движках минимально вроде можно долететь за 6 месяцев.
    Но вопрос охлаждения яд.реактора не дает мне покоя. Те радиоизотопные, что питают спутники сейчас не способны выдать такие мощности.
    Из существующих современных разработок есть вроде эта: www.membrana.ru/particle/3339 . Если я правильно понимаю при КПД 32% и мощности 12 МВт нам надо рассеять 37,5МВт тепла. Хотя я где-то читал, что передовые яд.реакторы на Земле в паре турбина-компрессор выдают около 50% КПД. Даже если так по системе охлаждения, предложенной для лунной АЭС, на рассеивание 12МВт понадобится под 10000 м2 таких панелей. А при КПД 32% — 30000м2. Не колоссально, но учитывая, что вся эта площадь испещрена трубками с водой. Это вызывает у меня такое же волнение, как у Вас магнитная защита. Из-за микрометеоритов.
    Может, все-таки, сначала слетать на солнечных батареях. Вроде как СССР в 60х годах, разрабатывая полет на Марс хотел применить связку яд.реакторы+ электродвижки, но потом отказались в пользу солнечных батарей в виду их развития. Сейчас-то они развились еще больше. Хотя на солнечных батареях далеко от Солнца не улетишь, но для задела межпланетных перелетов сгодится я думаю.
    Или я опять что-то упускаю?)
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  18 февраля, 08:42
    -- Так ясное дело что через электрогенератор. В чистом виде их не может и быть. Магнитный щит и многослойная защита не мешают друг-другу, а дополняют. Так вот и нужно часть топлива сделать защитой от КЛ и миниметиоритов. .чтож зря таскать ..
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  18 февраля, 08:42
    -- И вырисовывается совсем другая конфигурация..
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  18 февраля, 14:04
    Думаю, Леонид имел в виду другое. Конечно, речи не идет что магнитный щит исключит толстые стенки. Метеориты он не остановит. Речь, скорее всего, идет о том, что благодаря ему эти стенки можно сделать легче и тоньше. Но действительно беспокойство вызывает, если вдруг что-то пойдет не так и мощность щита упадет или он, не дай бог, перестанет работать. Безусловно, для подтверждения его надежности понадобятся натурные длительные испытания без людей. А на случай аварии, как в МКС, полагаю надо будет предусмотреть комнату с усиленной защитой, где люди смогут укрыться на время ремонта щита или сильного солнечного ветра.
    ОтветитьНравится