По словам главы Роскосмоса Дмитрия Рогозина, станция сама будет иметь на борту полезную нагрузку, запчасти, комплекты приборов и сможет обеспечить наблюдение и иные важные функции для поддержания всей орбитальной группировки.
МОСКВА, 27 мая. /ТАСС/. Орбитальная станция, которая будет проектироваться в РФ, станет штабом всей орбитальной группировки России, может быть в будущем использована для заправки спутников и космических кораблей, а также сборки конструкций для полетов на Марс и Луну. Об этом сообщил в среду глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин в эфире программы «Соловьев LIVE», которая транслируется на видеохостинге YouTube.
«Нам нужна некая заправочная орбитальная станция, которая позволит дозаправлять и спутники, увеличивая их ресурс на орбите, и космические корабли для более дальних переходов. То есть фактически мы создаем ступеньку для покорения дальнего космоса за счет того, что эта станция будет обладать таким функционалом», — сказал Рогозин.
Кроме того, станция сама будет иметь на борту полезную нагрузку, сможет обеспечить наблюдение и иные важные функции для поддержания всей орбитальной группировки. «Это будет как штаб некий всей орбитальной группировки России», — отметил глава Роскосмоса.
«Мы собираемся для полетов на Марс, на Луну, к астероидам, собирать космические конструкции на орбите, потому что поднимать всю конструкцию с Земли очень сложно, тяжело — должна быть мощная ракета», — добавил Рогозин, пояснив, что сборкой конструкций на орбите будет заниматься будет экипаж.
По его словам, на новой станции будет осуществляться ремонт, обслуживание, замена агрегатов и деталей, которые будут необходимы либо на самой станции, либо для космических систем, которые «подтянут» для обслуживания. Сами эти аппараты и системы планируется строить на принципах открытой архитектуры, для быстрой замены отдельных блоков. «По сути дела, после 2030 года РФ будет страной, которая создаст новую станцию», — подчеркнул Рогозин.
Он также отметил, что запуск сверхтяжелых ракет является очень дорогой задачей. Например, США это обходится в $2 млрд. «Наша, конечно, будет намного дешевле, но все равно большие деньги.» — пояснил глава Роскосмоса.
Новая орбитальная станция РФ
Ранее в понедельник Рогозин в интервью радиостанции «Комсомольская правда», сообщил, что Россия должна приступить к созданию новой орбитальной станции.
Тогда глава Роскосмоса сказал, что пока не принято решение, будет ли она посещаемой или обитаемой, международной или национальной. Идет проработка технических аспектов. По словам Рогозина, необходимость новой станции вызвана тем, что МКС, по его мнению, просуществует еще 7-10 лет, поскольку существует усталость конструкции и заданный ресурс модулей.
Космический корабль Crew Dragon, который используют в рамках первой в истории SpaceX миссии с астронавтами на борту, доставили на стартовую площадку. Как сообщает портал Space.com, капсула корабля прибыла на стартовый комплекс 39А Космического центра Кеннеди на мысе Канаверал в пятницу, 15 мая, совершив небольшое «путешествие» от расположенного недалеко комплекса SpaceX.
Прибытие корабля на стартовую площадку можно считать значимым событием не только для компании Илона Маска, но и всей пилотируемой космонавтики. Уже 27 мая должен состояться запуск Crew Dragon: в рамках своей миссии аппарат совершит испытательный полет к МКС. На борту будут два астронавта — Даглас Херли и Боб Бенкен. Это опытные специалисты, имеющие за своей спиной по несколько космических запусков.
Напомним, самый первый беспилотный полет космический корабль Crew Dragon выполнил еще 2 марта 2019 года. Он осуществил стыковку и расстыковку с МКС, после чего успешно вернулся на Землю. Этот успех убедил компанию SpaceX и руководство NASA в готовности аппарата к пилотируемому запуску.
Ранее старт намечали на июль прошлого года, однако во время испытаний корабля 20 апреля 2019 года произошла авария, которая привела к полному разрушению капсулы. Причиной стало, как выяснилось позже, попадание амила в трубки для подачи гелия через обратный клапан, что в итоге привело к повреждению топливной системы.
На сегодня SpaceX уже устранила этот конструктивный недостаток: в перспективе корабль Crew Dragon должен стать «рабочей лошадкой» для доставок грузов и астронавтов на борт МКС.
Пилотируемая версия Dragon — не единственный американский аппарат, который хотят использовать для этих целей. Корабль от SpaceX будет работать в паре с CST-100 Starliner от корпорации Boeing.
Последний, впрочем, пока далек от уровня готовности Crew Dragon. Напомним, первый беспилотный запуск CST-100, который провели 20 декабря 2019-го, оказался лишь частично успешным: из-за технических проблем стыковку аппарата с МКС пришлось отменить, после чего Starliner вернулся на Землю.Специалисты провели оценку состояния недавно вернувшегося на Землю космического корабля Starliner и пришли к выводу, что оно удовлетворительно. Как, впрочем, и состояние манекена Роузи.
В апреле стало известно, что перед первым пилотируемым стартом Boeing решила провести еще один беспилотный — за свой счет.
Современный этап развития космической робототехники характеризуется наличием двух тенденций, в определенной степени противоречивых. С одной стороны, основной опыт реальной эксплуатации накоплен, прежде всего, применительно к средствам космической робототехники, являющимся составной частью сложных многофункциональных пилотируемых систем. Таким образом, логика развития, очевидно, предполагает дальнейшее совершенствование элементов перспективной космической инфраструктуры, под которыми подразумеваются крупногабаритные многомодульные космические объекты, подобные орбитальным станциям. Поэтапный монтаж и последующая длительная эксплуатация таких объектов предполагают одновременное развитие средств робототехники — неотъемлемой составляющей этих объектов. Целью развития является постепенное уменьшение объема работ, выполняемых человеком в открытом космосе.
С другой стороны, в области перспективных проектов акцент все больше смещается на робототехническое сервисное обслуживание, трактуемое в широком смысле и подразумевающее также роботизированные монтажные операции применительно к весьма широкому классу объектов, в том числе не приспособленных изначально к такому обслуживанию. При этом предполагаемые автономные робототехнические средства, являясь существенно более сложными по сравнению с реально работающими на орбите устройствами, не только не имеют эксплуатируемых аналогов, но нацелены при этом на надежное решение весьма сложных комплексных задач. Наглядным примером может служить контактное взаимодействие автономного роботизированного сервисного модуля с вышедшим из строя космическим аппаратом, не имеющим систем, которые обеспечивают взаимное позиционирование при сближении и стыковке, совершающим произвольное неуправляемое движение и не оснащенным стыковочными узлами и специализированными захватными интерфейсами. Таким образом, практическая реализация подобных проектов предполагает не только конкретизацию концепций и уточнение задач, но также и прорывное развитие в области ключевых робототехнических технологий в космосе.
Cпектр декларируемых задач для космической робототехники весьма широк. Например, выделены следующие группы задач: стыковка, дозаправка на орбите, ремонт, модернизация, транспортировка, спасение, ликвидация космического мусора. В предложено выделять робототехническое обеспечение внутрикорабельной и внекорабельной деятельности на обитаемых орбитальных комплексах, роботизированные сборку и обслуживание орбитальной инфраструктуры в ближайшем космосе, робототехническое обеспечение доставки грузов и проведение работ на лунной орбите и поверхности Луны, автоматизированные исследования и создание напланетной инфраструктуры в пределах Солнечной системы, автоматизацию и роботизацию полетов и работ за пределами Солнечной системы.Кроме того робототехнические системы могут выполнять следующие категории роботизированных сервисных операций орбитального обслуживания: устранение отказов, продление срока эксплуатации и прочие операции. К операциям устранения отказов отнесены: управление движением (корректировка орбиты – перемещение КА-клиента с неверного первоначального места доставки); развертывание (помощь в раскрытии солнечных батарей, антенн и других развертываемых элементов); ремонтно-восстановительные работы (ремонт или замена вышедших из строя компонентов). Продление срока эксплуатации КА предполагает выполнение следующих сервисных операций: управление движением (транспортировка – перенос КА-клиента на новую рабочую орбиту для экономии запасов топлива спутника); пополнение запасов расходных материалов, дозаправка (пополнение запасов топлива, охлаждающей жидкости и других расходных материалов); ремонтно-восстановительные работы (замена отработавших элементов); модернизация с целью расширения функциональности спутника и реконфигурация. К прочим отнесены следующие роботизированные операции: инспекция (дистанционная или контактная – осмотр КА-клиента с целью выявления неисправностей); управление движением (увод с орбиты (захоронение/затопление) – перемещение нерабочего КА-клиента и космического мусора с рабочей орбиты на орбиту захоронения или в атмосферу); сборочные операции (сборка ферменных конструкций, космических аппаратов и станций); разборка (извлечение функциональных блоков отработавших КА с целью замены элементов в неисправных КА). Особо следует выделить задачу создания роботов-помощников экипажа пилотируемых космических объектов.
Японский экспериментальный модуль МКС, оснащенный манипуляционной системой Japanese Experiment Module Remote Manipulator System (JEMRMS)
Перечисленные задачи весьма различаются по виду требуемых робототехнических средств, режимам их работы, степени их автономности, уровню детерминированности среды функционирования и приспособленности объектов для роботизированного обслуживания, наличию технического и технологического задела, степени реализуемости проектов в целом в зависимости от наличия соответствующих роботизированных средств. Применительно к масштабным задачам на долговременную перспективу важно также подчеркнуть очевидную необходимость уточнения требований к ориентированным на решение этих задач робототехническим устройствам в процессе их проектирования и экспериментальной отработки.
Москва. 15 мая. ИНТЕРФАКС — Ракетно-космическая корпорация «Энергия» под руководством Игоря Озара, занявшего должность исполняющего обязанности гендиректора, займется разработкой концепции новой орбитальной станции, сообщил глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин.
Фото взято из открытых источников
«Под его руководством планируется продолжить интеграцию предприятий ракетно-космической промышленности страны. Уверен, что ему удастся справиться с задачами, стоящими перед РКК «Энергия»: запуск летных испытаний пилотируемого транспортного корабля «Орёл» в 2023 году, руководство кооперацией по созданию ракеты сверхтяжелого класса и её элементов, а также целый ряд других проектов, в том числе разработка концепции новой орбитальной станции», — сказал Рогозин, слова которого приводят в пресс-службе.
Игорь Озар, ранее возглавлявший компанию «Сухой», был назначен и.о. гендиректора вместо Николая Севостьянова, который займет должность советника главы Роскосмоса.
Срок эксплуатации МКС истекает в 2024 году. Россия ведет переговоры с партнерами по станции о продлении срока ее эксплуатации до 2030 года.
Скончавшийся в мае от коронавируса генконструктор «Энергии» Евгений Микрин ранее называл целесообразным после завершения проекта МКС создание российской орбитальной станции, не исключив при этом международное участие в проекте. «На эту станцию можно будет перенести все дорогостоящее оборудование с российского сегмента МКС. Она будет состоять из пяти модулей. Первые три — МЛМ, узловой и НЭМ с МКС — плюс ещё два новых. Она будет иметь массу 60 тонн», — заявлял Микрин.
В данный момент Россия планирует запустить к МКС три новых модуля — «Наука» узловой и научно-энергетический. Как сообщал в интервью «Интерфаксу» гендиректор компании «Главкосмос» Дмитрий Лоскутов, дооснащение российского сегмента МКС данными модулями позволит в течение трех лет сделать его независимым.
Исполнительный директор Роскосмоса по перспективным программам и науке Александр Блошенко заявил, что для скоростных перемещений человечества в космосе потребуется разработка двигателей, основанных на новых физических принципах. О чем идет речь, какими будут космические двигатели будущего и какие разработки на эту тему ведутся в России и в мире?
Наша планета – единственное место для жизни, но среди планет земной группы она имеет самое высокую силу притяжения. Это создает довольно «глубокий гравитационный колодец», выход из которого на орбиту, а тем более в открытый космос, человеку и беспилотным космическим аппаратам стоит немалых усилий.
Из-за наличия такого колодца, того самого притяжения Земли, для стартовых ракетных двигателей очень важным становится параметр отношения реактивной тяги двигателей к массе всей ракеты. Именно поэтому для стартов с поверхности Земли мы до сих пор используем ракеты на химическом топливе. Да, неэффективно, но зато тяги получается вполне достаточно, чтобы вытолкнуть космический аппарат на орбиту, за пределы атмосферы Земли. А вот масса очень интересных двигателей – ионных, плазменных, солнечных парусов, которые имеют очень хорошие характеристики для работы в открытом космосе, совсем не годятся для старта с планеты. Они просто не могут вытащить нас из земного гравитационного колодца. Тяга их слишком слаба для того, чтобы поднять корабль на орбиту.
Поэтому большинство современных или гипотетических двигательных систем для космических кораблей делятся на две большие категории: либо экономичные и слабосильные – для космоса, либо мощные и прожорливые – для старта. В мире космических ракет экономичный и эффективный двигатель означает высокое значение удельного импульса и высокую скорость истечения реактивной массы. И это – ключевое понятие для понимания всей проблематики создания новых космических двигателей, на новых физических принципах.
Разработки, проведенные в СССР и США в 1960-х годах, показали, что ЯРД могут иметь удельный импульс в пределе 8500-9500 м/с – вдвое больше, чем у лучших ЖРД. Но даже уникальный ЯРД не обеспечивал настоящего освоения Марса – на орбите Земли пришлось бы все равно собирать громадного «марсианского монстра» весом больше 1200 тонн, а результатом бы была двухлетняя экспедиция на Марс трех космонавтов, причем на Марсе они бы провели всего 30 суток
Разумным решением, которое напрашивалось для совершенствования ЯРД, стало разделение процессов получения энергии и последующего нагрева рабочего тела. Вместо прямого теплообмена с нагретыми конструкциями реактора рабочее тело решили греть с использованием промежуточного носителя энергии – электричества. В силу этого, уже начиная с начала 1970-х годов, усилия конструкторов пошли по двум независимым направлениям. С одной стороны, началось конструирование максимально эффективных, высокоимпульсных космических двигателей. С другой стороны, стартовала разработка столь же компактных и мощных источников электрической энергии на борту космического корабля.
Наиболее доведенными, высокоимпульсными космическими двигателями пока что являются ионные. Им сегодня принадлежит рекорд ускорения космических аппаратов в открытом космосе: еще в 1998 году ионные двигатели смогли ускорить аппарат Deep Space-1 массой 374 килограмма на Dv, равную 4,3 км/c, потратив на эту операцию всего лишь 74 килограмма ксенона. Аналогичное приращение Dv, если бы его пришлось обеспечивать за счет химического топлива, потребовало бы разгонного блока весом в добрую тонну.
Однако у ионных двигателей есть и неустранимое слабое место – электроды двигателя находятся внутри потока высокотемпературной плазмы, что ограничивает его ресурс. Сегодня лучшие образцы ионных двигателей работали в космосе не более трех лет и не более пяти лет на земных стендах. Кроме того, конструкция с погруженными в плазму электродами ограничивает скорость истечения рабочего тела в пределе 20-40 км/c. Увеличить ее затруднительно по тем же причинам – электроды разрушатся еще быстрее. Самый совершенный ионный двигатель NEXT в арсенале НАСА на сегодняшний день имеет удельный импульс, равный 41,9 км/c. Но за такие рекордные параметры ионным двигателям приходится платить малой тягой – NEXT обеспечивает лишь 327 мН (32,7 грамма тяги) при потребляемой мощности в 7,7 кВт.
Справедливые надежды возлагаются на еще одну разработку – двигатель VASIMR, магнитоплазменный двигатель с изменяющимся удельным импульсом.
Внутри VASIMR плазму, которая выступает в качестве рабочего тела, помещают в магнитную ловушку, которая не позволяет плазме соприкасаться с конструкциями двигателя и разрушать их за счет высокой температуры.
Разработки VASIMR ведутся в США уже более 20 лет и за это время были достигнуты впечатляющие успехи. В августе 2019 года очередной прототип VX-200SS продемонстрировал тягу в 5,4 Н (540 граммов тяги) на мощности 200 кВт и при удельном импульсе в диапазоне от 50 до 300 км/c, на порядок больше ионных двигателей. Такой импульс в идеале позволит с помощью VASIMR добраться до Марса всего лишь за 39 дней вместо 250 суток, как в случае использования ЖРД или ЯРД.
Но для этого, конечно, тяга плазменных двигателей должна измеряться сотнями килограммов, а не сотнями граммов. Впечатляющим должен быть и источник электричества на борту такого гипотетического марсианского корабля – он должен иметь мощность около 200 МВт.
Еще в 2009 году Роскосмосом была начата программа создания транспортно-энергетического модуля, ядерная энергодвигательная установка (ЯЭДУ) которого должна была обеспечивать около 1 МВт электрической мощности, чего бы хватило не только для околоземного, но и в перспективе – для лунного буксира. За прошедший период времени был выполнен значительный объем уникальных работ по конструкции космического ядерного реактора. Были созданы уникальные ионные двигатели ИД-500, чьи параметры оказались не хуже разработок НАСА. При мощности 32-35 кВт российские двигатели ИД-500 обеспечили тягу в 375-750 мН и удельный импульс в 71 км/с.
Работа в этом направлении, все таки, продолжается и у России уже есть уникальные наработки. Насколько быстро все эти разработки воплотятся в новую реальность? Так как, помимо уже решенных вопросов существует и множество нерешенных проблем, над которыми работа еще даже не начата.
К сожалению, в конце апреля 2020 года Роскосмос заявил, что приостанавливает создание космического буксира с ядерным двигателем из-за недостроенного стенда для его испытаний. Формально виноватым был назначен ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша», который не смог обеспечить постройку испытательного стенда, где можно было бы проверить работоспособность действующего макета ЯЭДУ в условиях вакуума. Пока что дальнейшая судьба уникальных российских разработок неизвестна, хотя еще в январе 2020 года транспортно-энергетический модуль с ЯЭДУ фигурировал в презентации первого заместителя генерального директора Роскосмоса Юрия Урличича. Представленный на Королевских чтениях доклад сообщал о планах запустить в 2030 году на орбиту космический ядерный буксир для проведения его летных испытаний.
Работы в области военного космоса ведутся давно и по нескольким основным направлениям.
В 2002 году исследовательская корпорация RAND опубликовала доклад Space Weapons — Earth Wars, в котором обозначены наиболее перспективные виды космического вооружения:
1. Оружие направленной энергии — космические лазеры. Обладая мегаваттной мощностью и эффективной оптикой, они будут способны уничтожить вражескую ракету или цель на Земле, нанеся удар со скоростью света.
2. Кинетическое оружие, предназначенное для борьбы с ракетами. Может уничтожать таранным ударом цели, находящиеся либо в космосе, либо в верхних слоях земной атмосферы.
3. Кинетическое оружие космического базирования, предназначенное для поражения объектов на поверхности Земли, например крупных судов, сооружений или топливных резервуаров. Обладая скоростью, сравнимой со скоростью метеоритов, такое оружие способно поражать цели по крутым почти отвесным траекториям.
4. Обычные вооружения космического базирования, способные осуществлять маневрирование и поражать наземные цели. При этом они могут использовать весьма экзотические типы боеприпасов, например радиочастотные или микроволновые.
Статья дает представление о состоянии исследований и наработок в настоящее время.
ВАШИНГТОН. Агентство перспективных исследовательских проектов в области обороны выбрало Northrop Grumman своим коммерческим партнером по программе роботизированного обслуживания геосинхронных спутников. Об этом компания объявила 4 марта.
Решение опубликовано вслед за успешной эксплуатацией Northrop Grumman своего первого вспомогательного космического аппарата для обслуживания спутников. MEV-1 запущен в октябре 2019 года и в прошлом месяце состыковался на орбите со спутником связи Intelsat, чтобы космический корабль оставался в эксплуатации еще пять лет.
Миссия Robotic Vehicle, представленная вместе с роботизированной полезной нагрузкой DARPA RSGS, будет использоваться для обслуживания спутников на орбите. Источник: Нортроп Грумман
В соответствии с соглашением, DARPA предоставит полезную нагрузку для робототехники для Миссии-робота, которая будет использоваться для обслуживания спутников на геосинхронной орбите Земли. Полезная нагрузка была разработана военно-морской исследовательской лабораторией США. Он состоит из двух ловких манипуляторов-манипуляторов, а также нескольких инструментов и датчиков.
Соглашение с Northrop Grumman завершает трудные три года для программы DARPA по роботизированному обслуживанию геосинхронных спутников (RSGS).
Майкл Лихи, директор Бюро тактических технологий DARPA, заявил в пресс-релизе, что агентство «остается приверженным коммерческому партнерству для выполнения миссии RSGS». Он сказал, что DARPA «стремится обеспечить удобное обслуживание космических аппаратов на геосинхронной орбите и добиться того, чтобы диагностирование, ремонт, продление срока службы и улучшение наших ценных активов GEO стали бы доступными и даже рутинными».
Том Уилсон, президент SpaceLogistics, подразделения NorthLogrum SpaceLogistics разрабатывавшей для MEV ряд технологий, сказал, что робототехнические технологии, которые будут использоваться в программе DARPA, «совершенствуют наше видение в создании парка транспортных средств, обслуживающих спутники, которые предоставляют клиентам различные варианты выбора типа продления или увеличения срока службы». коррекцию орбиты, если в этом есть необходимость.
Компания разрабатывает аппараты для продления жизни спутников, оснащаемые «Модулями расширения миссий». Такие модули дополнят двигательные системы стареющих спутников и обеспечат продление их жизни примерно на шесть лет. Транспортное средство, которое будет разрабатываться с DARPA, будет использоваться для доставки и стыковки этих аппаратов с существующими коммерческими и правительственными спутниками на орбите, чтобы продлить срок их службы.
.jpg)
