Американский космический корабль Dragon. Досье

Либо Илону Маску на самом деле не терпится побыстрее попасть на Марс, либо его инженерам удается создавать необходимые технологии намного быстрее, чем ожидалось. В любом случае, компания SpaceX 27 апреля объявила о своих планах запустить беспилотный космический корабль Red Dragon ("Красный дракон") к Красной планете в 2018 году, на четыре года раньше, чем предполагалось.

На сегодняшний день NASA уже разработало беспилотные марсоходы, которые могут собирать образцы с поверхности Марса для их проверки на наличие признаков жизни. Если эти образцы доставить на Землю, где их смогут изучить в оборудованных на последнему слову техники лабораториях, то этот поиск может стать более плодотворным. NASA готовится отправить еще один марсоход на Марс в ближайшие 5 лет. Он будет собирать образцы горных пород и грунта, но у космического агентства пока нет четких планов, каким образом их можно вернуть на Землю.

Стоит вспомнить компанию SpaceX и ее беспилотный корабль Dragon capsule, который вошел в историю в 2012 году, как первый коммерческий космический корабль для перевозки грузов на МКС, а также со станции на Землю. SpaceX в данный момент разрабатывает модификацию космического корабля Dragon в качестве беспилотного спускаемого аппарата на поверхность Марса. В прошлом году эта идея вызвала интерес у исследователей NASA.

Согласно предложению NASA, спускаемый аппарат Red Dragon будет доставлен к Марсу разрабатываемой сейчас компанией SpaceX ракетой Falcon Heavy. Запуск первоначально намечался на 2022 год. В ходе этой миссии образцы, собранные марсоходом, должны будут быть доставлены обратно на Землю для изучения.

Поскольку Falcon Heavy уже близок к завершению, а в этом году планируется пробный запуск, SpaceX анонсировал планы по отправке Red Dragon в космос в течение нескольких лет. Более подробно о космическом корабле, предназначенном для полетов на Марс, глава компании SpaceX планирует рассказать в конце сентября 2016 года на Международной конференции по астронавтике.

Пока еще не ясно, как это вписывается в график НАСА, которое планирует собрать образцы горных пород, но Илон Маск уже сделал громкое заявление, что Red Dragon заложит основу для возможной колонизации Марса.

Маск также добавил в своем аккаунте Twitter, что его компания SpaceX планирует разработать корабль Dragon 2, который сможет совершать посадки "в любом месте Солнечной системы", а миссия Red Dragon на Марс является только первым испытательным полетом. При этом канадско-американский предприниматель также сообщил, что у текущей версии "Дракона" кабина для пилотов по объему примерно равна внедорожнику, что будет неудобно для длительных пилотируемых полетов.

Заявления Маска не беспочвенны - уже сейчас SpaceX работает над пилотируемой версией Dragon. Первые пилотируемые испытательные полеты должны начаться в течение двух-трех лет, и Маск публично заявил, что примерно в 2025 году будет открыта эра пассажирских полётов на Марс.

Недавно все мировые СМИ сообщили, что . Возможно, и полёты на Марс в недалёком будущем станут реальностью.

Высота: 2,9 м, диаметр: 3,6 м, герметичный объём: 10 м³, негерметичный объём: 14 м³

Дракон (Dragon SpaceX) - частный транспортный космический корабль , компании SpaceX , разрабатываемый по заказу НАСА в рамках программы «Коммерческой орбитальной транспортировки» (COTS) , предназначенный для доставки полезного груза и, в перспективе, людей на Международную космическую станцию . Необходимость в новых грузовиках возникла у Штатов по причине прекращения полётов шаттлов .

Технические данные

«Дракон» состоит из двух модулей: командного-агрегатного отсека конической формы и транка-переходника для стыковки со второй ступенью РН, который служит как негерметичный контейнер для размещения грузов и одноразового оборудования - солнечных батарей и радиаторов системы охлаждения. Энергоснабжение корабля, как и у российского «Союза » обеспечивается солнечными батареями и аккумуляторами. В отличии от американского КК Apollo , а также разрабатываемых КК российского проекта Перспективной пилотируемой транспортной системы , NASA Orion , Boeing’s CST-100, «Дракон» является практически моноблочным кораблем. Двигательная установка, топливные баки, аккумуляторы и другое оборудование агрегатного отсека возвращается вместе с кораблем, что является уникальным (аналог SS). На первом этапе развития (грузовой КК) стыковка с МКС , в виду отсутствия системы автономной стыковки, осуществляется тем же образом, что и стыковка японского HTV .

Дракон разрабатывается в нескольких модификациях: пилотируемой (экипаж до 7 человек), грузо-пассажирской (экипаж 4 человека + 2,5 тонны грузов), грузовой (именно в этом варианте он и будет использоваться первое время), и модификация для автономных полётов (DragonLab).

Предполагается, что для КК Dragon будет создана уникальная система аварийного спасения (САС), размещающаяся не на мачте над космическим кораблем, а в самом корабле. По заявлению главы и генерального конструктора SpaceX Элона Маска, двигатели САС, возможно, будут использованы при посадке космического корабля на сушу.

Также предполагается разработка корабля в модификации для полёта на Марс - «Red Dragon». Он представляет собой капсулу для посадки на планету стоимостью 400 млн долларов. На Марс полёт запланирован в 2018 году.

Первый запуск ракеты-носителя

Капсула Dragon в сборочном цехе

12 августа 2010 года в районе залива Морро на тихоокеанском побережье США были успешно проведены испытания парашютной системы, предназначенной для корабля Dragon. Капсула была поднята на вертолете на высоту 4,2 км и сброшена вниз. Тормозные и основные парашюты сработали штатно, нормально опустив аппарат на поверхность океана. При этом астронавты в корабле будут испытывать при приводнении перегрузки не более 2-3 g.

Первый орбитальный полёт

Старт Falcon 9 с КК «Дракон»

Корабль вышел на орбиту, дважды облетел Землю на высоте 300 км, после чего пошел на снижение. Капсула вошла в атмосферу и согласно плану полёта, раскрыв парашюты, приводнилась в Тихом океане в 19:04 по Гринвичу (22:04 по Москве).

В течение миссии были представлены возможности «Dragon» по переходу с орбиты на орбиту, а также передача телеметрии, прохождение команд, выдача импульса на сход с орбиты и приводнение с использованием парашютной системы в Тихий океан недалеко от побережья Калифорнии .

На борту космического корабля Dragon находился «совершенно секретный груз», информация о котором была раскрыта только после приводнения капсулы. Как оказалось, это была головка сыра, которая находилась в специальном контейнере, прикрученном к полу спускаемого аппарата .

Ожидаемые полёты

Корабль Dragon во время стыковки с МКС (рисунок)

SpaceX получила лицензию на осуществление космического полёта КК Dragon. Федеральное управление гражданской авиации США выдало компании первую коммерческую лицензию на запуск и посадку многоразовых космических кораблей. Согласно этому документу, SpaceX может в течение года осуществить более 200 запусков, если позволят технические возможности.

Согласно контракту, заключенному между NASA и «SpaceX », последняя должна осуществить 15 пусков «Falcon 9 » - три испытательных и 12 штатных миссий по доставке грузов на МКС . Первый полёт к станции запланирован на 30 ноября 2011 года . Однако летные испытания «Falcon 9» и корабля «Dragon» уже не раз откладывались. Ранее сообщалось, что «SpaceX» не удавалось получить сертификат на «одну из критически важных систем ракеты-носителя».

График тестовых полётов

• В первом полёте предусмотрено отделение от ракеты-носителя на орбите, передача телеметрии, получение команд с Земли, демонстрация орбитального маневрирования, терморегуляции, вхождение в атмосферу (продолжительность 5 часов) - успешно выполнен 8 декабря 2010 года.
• Во втором - подход к МКС на 10 км (без совершения стыковки), радиосвязь и управление с борта МКС (продолжительность 5 дней).
• Третий полёт - первая миссия по доставке грузов на МКС (продолжительность 3 дня).

Возможные изменения графика полётов

Между тем, заместитель администратора НАСА по космическим операциям Уильям Герстенмайер заявил, что НАСА планирует осуществить стыковку корабля «Dragon» с МКС в ноябре - декабре 2011 года. Корабль подлетит к станции, зависнет, а манипулятор станции захватит корабль и состыкует его с МКС.

См. также

• Созвездие (космическая программа) (корабль США «Орион»)

Примечания

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

В ходе которой к МКС был отправлен космический корабль Dragon c грузом на борту, примечательна многим. Не в последнюю очередь тем, что на МКС на этот раз отправили большое количество научного оборудования, которое позволит провести ряд интересных и нужных для науки экспериментов (их планируется провести около 250). Об этом на Geektimes .

Кроме того, эта миссия отличается от всех других тем, что к МКС был запущен космический грузовик, который уже был в космосе. Речь идет о повторном использовании космического корабля Dragon, который был ранее возвращен на Землю и восстановлен. Таким образом, SpaceX доказывает возможность удешевления полетов в космос и доставки грузов на борт МКС.

Вообще говоря, грузовик Dragon (разные корабли) побывал в космосе уже 13 раз, 11 запусков было осуществлено в рамках программы НАСА, которая носит название . Всего в рамках этой программы к МКС летает два космических грузовика. Dragon - первый, а Cygnus от Orbital ATK - второй. Но лишь Dragon пережил полет в космос, спуск на Землю и повторный полет.

Dragon состоит из герметичной капсулы, которая несет груз на станцию и забирает отходы с МКС, а также негерметичного отсека, в котором помещаются солнечные батареи. К сожалению, восстановить можно лишь саму капсулу, а вот отсек с батареями и прочим оборудованием повторно использовать нельзя - он сгорает в атмосфере при возвращении. Перед возвращением капсула отделяется от этого отсека.

Первый Dragon полетел в космос в декабре 2010 года, два раза облетев Землю и погрузившись после этого в воды Тихого океана. В мае 2012 на орбиту отправился второй грузовик, который уже полетел к МКС. Кстати, Dragon, который понес свой груз к орбитальной станции сейчас, впервые полетел в космос в 2014 году, в рамках миссии CRS-4. Запущен он был с Мыса Канаверал 21 сентября, а с МКС грузовик состыковался 23-го. 25 октября Dragon вернулся на Землю, спустившись на парашютах. Система не приземлилась, а приводнилась в Тихом океане.

После этого грузовик тщательно осмотрели и восстановили, включая замену теплового щита. Как оказалось, большинство систем Dragon сохранились в работоспособном состоянии.

Всего два месяца назад SpaceX успешно запустила в космос Falcon 9, повторно использовав первую посадочную ступень. Тогда компания отправила на орбиту спутник связи SES-10. Кстати, в ходе текущей миссии компании снова удалось вернуть первую стартовую ступень ракеты на Землю.

SpaceX пришлось пройти долгий путь для того, чтобы сделать это возможным. Сейчас возвращение ступеней ракет-носителей этой компании - уже почти что рутинная задача, но за всем этим кроется сложная, кропотливая работа инженеров, ученых, самого Маска и других сотрудников.

Изначально компания пыталась вернуть первую ступень своей ракеты на парашютах. Но ступень не выдержала вход в атмосферу, так что парашюты были бесполезны. После обновления в 2009 году конфигурация ступени была изменена. Так, двигатели Merlin-1C заменили на Merlin-1D, а также расположили двигатели не квадратом, а восьмиугольником, назвав эту конфигурацию OctaWeb.

В 2015 году была представлена финальная разработка, получившая название Falcon 9 Full Thrust. Здесь было сделано много изменений по сравнению с первыми вариантами. Одна из важнейших модификаций - сжатие жидкого кислорода при сверхнизкой температуре, что позволило заливать больший объем окислителя. Кстати, в 2016 году при заправке Falcon 9 случилась , в результате чего ракета взорвалась. SpaceX одновременно лишилась ракеты и груза на сумму в $200 млн. Тогда специалисты выяснили, что проблема была в тонкой переборке резервуара, которая не выдержала повышенного давления. Вообще говоря, тогда случилось сразу несколько технических сбоев одновременно, что считалось практически невозможным, что и привело к взрыву.

Ракета-носитель Falcon 9 впервые совершила плановый полет в июне 2010 года. Ну а сегодня в 00:07 по московскому времени состоялся очередной запуск, в ходе которого на МКС планируется доставить около трех тонн груза. Через 8 минут после старта первая ступень ракеты успешно приземлилась недалеко от места запуска. Космический корабль Dragon был успешно выведен на промежуточную орбиту. Этот запуск должны были выполнить еще в 2 июня, но из-за неблагоприятной погоды его пришлось перенести на 4 июня, причем решение об отмене запуска было принято за считанные минуты до старта.

Что же, осталось лишь поздравить SpaceX с очередным успехом.

Основатель компании SpaceX Илон Маск (Elon Musk) на специальной конференции 29 мая (30 мая в 6:00 мск) представил публике проект космического корабля «Дракон» (Dragon), предназначенного для запуска на орбиту американских астронавтов.

Презентация нового корабля происходит на фоне трех событий, заслуживающих внимания. Во-первых, заметное охлаждение отношений между Россией и США привело к кризису в совместных космических проектах, включая МКС. Как известно, на данный момент единственным кораблем, способным доставлять международные экипажи на МКС, является российский «Союз-ТМА». Публичная полемика дошла до того, что вице-премьер России Д. Рогозин 29 апреля написал в своем твиттере, что американским астронавтам придется добираться на орбиту при помощи батута. Основатель SpaceX Илон Маск уже через несколько часов, также через твиттер, анонсировал сегодняшнюю пресс-конференцию, и отметил, что батут астронавтам не понадобится. Второе событие, на которое я хочу обратить внимание, произошло всего несколько дней назад. НАСА официально объявило, что продлевает контракт с Роскосмосом на доставку астронавтов на МКС до конца 2017 года, включая возвращение экипажа на Землю в 2018-м. Этот, по всей видимости, последний контракт такого рода перенес ожидаемое начало эксплуатации американских пилотируемых кораблей примерно на полгода. Наконец, в-третьих, в начале этой недели в интернете появился отчет Федерального управления авиации США. Выяснилось, что компания SpaceX запросила лицензию управления на проведение испытаний двигательной посадочной системы корабля Dragon. Многие наблюдатели связали предстоящие испытания с работой по проектированию пилотируемой модификации корабля. Однако раскрыть все детали проекта смогла только сегодняшняя пресс-конференция.

В первую очередь наблюдателей интересовали технические особенности корабля, который Маск назвал Dragon v2. Увы, конференция оказалась не очень щедра на цифры, а представленный макет выглядел далеким от летного образца, несмотря на последующие заявления Маска о том, что большая часть представленного оборудования является уже готовой к испытаниям техникой. Как предсказывалось многими специалистами, новый корабль будет больше своего грузового предшественника. Максимальный диаметр Dragon v2 явно превысит 3,7 м грузового корабля, масса также увеличится. Неожиданностью стало и то, что в новый корабль смогут поместиться семь астронавтов. Многие аналитики предсказывали, что количество мест уменьшится до четырех – именно на такую вместительность рассчитывает НАСА. Однако Элон Маск сообщил, что корабль, как и планировалось раньше, будет рассчитан на перевозку семи астронавтов. Внешний вид пилотируемого корабля сильно отличается от грузового, что не было никем предсказано. Изменилась даже внешняя форма: усеченный корпус заменен на сложную трехчастную фигуру с продольными ребрами. Носовой колпак-обтекатель теперь не будет отстреливаться после выхода в космос, а станет неотъемлемой частью капсулы. При стыковке колпак предполагается сдвигать, подобно крышке. Посадочные опоры будут выдвигаться прямо из лобового теплозащитного экрана. А вот догадки о новом энерго-грузовом отсеке подтвердились. Его снабдят четырьмя продольными ребрами, раскладные солнечные батареи заменят на покрывающие весь корпус, как у японского HTV.

Ожидания аналитиков, основанные на старых концептах и макетах SpaceX, в основном не оправдались, не считая, впрочем, новой автоматической системы сближения и стыковки. Универсальная двигательная система корабля – ключевая часть его архитектуры. Планируется использовать ее для увода «Дракона» от ракеты-носителя в случае аварии на раннем этапе полета, для мягкой посадки корабля на сушу и в качестве маршевой установки при передвижении в космосе. Система будет состоять из четырех кластеров по два двигателя SuperDraco тягой 7,4 тонны каждый. Было принято решение отказаться от больших носообразных выступов по бокам корабля: в новом концепте двигатели находятся в углублениях внутри капсульного корпуса. Над ними лишь немного выступают широкие ребра. Точность посадки корабля, как заявляет SpaceX, не должна уступать точности вертолета. Отмечается, что SuperDraco будут первыми реактивными двигателями, полностью напечатанными на 3D-принтере. Схема посадки корабля Dragon v2 предполагает основную роль реактивной системы. Парашюты останутся только как запасной вариант торможения на случай проблем с двигателями. Реактивная посадочная система, согласно словам Маска, сможет пережить потерю двух двигателей.

Сильное впечатление на журналистов произвел интерьер нового корабля, хотя стоит отметить, что на представленном макете он не выглядит достаточно проработанным. Ложементы для астронавтов будут располагаться в двух плоскостях: три кресла снизу и четыре над ними. Системы управления расположены симметрично над верхним рядом кресел (как у ПТК НП). Это позволит сразу двум астронавтам пилотировать корабль.

После презентации было рассказано о будущих планах работы. Предполагаемый график SpaceX несколько оптимистичнее ожиданий НАСА (нельзя не отметить, что эта компания почти никогда не выдерживает заявленных сроков разработки и эксплуатации своей техники). По словам Илона Маска, первые испытательные полеты нового корабля в беспилотном режиме начнутся уже в 2015 году. В середине 2016-го предполагается запустить пилотируемый Dragon с профессиональной командой астронавтов SpaceX. Через год, когда надежность всех систем корабля получит подтверждение, начнется его эксплуатация в рамках программы коммерческих пилотируемых полетов НАСА. После презентации Илон Маск также упомянул собственный космический стартовый комплекс SpaceX, который компания планирует

Впервые частная компания не только запустила аппарат на околоземную орбиту, но и показала, что способна вернуть его на Землю. Впервые за тридцать лет в Америке появился новый космический корабль, умеющий поднимать пассажиров «наверх» и спускать их «вниз». Впервые частная пилотируемая космонавтика показала, что готова выйти за рамки суборбитальных прыжков.

8 декабря 2010 года в 18:43 по московскому времени компания SpaceX запустила ракету-носитель Falcon 9 с космическим кораблём Dragon .

Это был второй полёт Falcon 9. В ходе первого (в июне 2010 года) на орбиту был выведен полноразмерный прототип «Дракона». Но старт 8 декабря — это первый демонстрационный рейс, проведённый в рамках программы NASA по коммерческой орбитальной транспортировке (COTS).

Интересно, что запуск ракеты Falcon 9 был перенесён на сутки против начального плана из-за двух крошечных трещин, найденных на самом конце сопла двигателя второй ступени. Инженеры посчитали, что трещинки (пробовали их заделать или нет – не пояснено) не повлияют на работу двигателя (и были правы), но сутки потребовались, чтобы проверить остальные части агрегата и убедиться, что трещины не являются признаком более серьёзной проблемы.
На фото – двигатели, подготавливаемые к третьему и четвёртому стартам Falcon 9. Кстати, обе ступени ракеты оснащены почти одинаковыми двигателями Merlin, созданными в самой SpaceX и отличающимися лишь в некоторых деталях. Они оптимизированы соответственно для работы вблизи земли и в вакууме (фото SpaceX).

Американское космическое агентство расчитывает , что «Дракон» сначала выступит в роли грузовика на линии Земля-МКС, а позднее и «в качестве такси», ведь проект SpaceX предусматривает как автоматический, так и пилотируемый вариант «Дракона».

Falcon 9 и Dragon во время подготовки к старту. На нижнем снимке у спускаемой капсулы хорошо виден тепловой щит из PICA-X. Этот материал – собственная разработка SpaceX, базирующаяся на композите, созданном в NASA. PICA-X призван защитить аппарат при возвращении в атмосферу на скорости 7 километров в секунду, когда температура днища поднимается до 1850 градусов Цельсия (Brian Attiyeh, Michael Rooks/SpaceX).

«Дракон» состоит из трёх основных частей: обтекателя, конической герметичной капсулы диаметром 3,6 метра и негерметичного цилиндрического отсека. В капсулу имеется доступ через стыковочный узел, и в ней могут находиться как грузы, так и экипаж.
Цилиндрический приборный отсек под капсулой несёт солнечные батареи, радиаторы, а также груз, не нуждающийся в герметичном хранении. Всего беспилотный вариант «Дракона» может доставить на орбиту до 6 тонн припасов и вернуть на Землю до 3 тонн груза (иллюстрация Space.com).

Нынешний рейс призван проверить системы связи и навигации, а также испытать маневрирование на орбите. Через несколько витков вокруг планеты (и три с лишним часа после запуска) спускаемый аппарат должен приводниться в Тихом океане, в 800 километрах к западу от Мексики.

В августе 2010 года «Дракон» прошёл полный тест парашютной системы: капсулу сбросили с вертолёта в океан с высоты более 4 километров. Вначале аппарат раскрыл пару небольших тормозных парашютов, замедливших и стабилизировавших капсулу, а потом и три основных (фото Roger Gilbertson, Chris Thompson/SpaceX).