MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
В конце этого года американское аэрокосмическое агентство NASA собирается провести испытания технологий хранения и транспортировки сверхохлаждённого криогенного топлива в космосе. Это необходимо для будущих пилотируемых миссий на Луну и Марс.
Рендер модуля LOXSAT в космосе. Источник изображения: Eta Space
Для этих целей NASA собирается запустить на околоземную орбиту демонстрационный аппарат Liquid Oxygen Flight (LOXSAT). С помощью этого модуля космическое агентство хочет протестировать возможности управления жидкостями, которые потребуются для хранения криогенного топлива в условиях микрогравитации, что сопряжено с дополнительными трудностями по сравнению с другими видами топлива. В заявлении NASA говорится, что в будущем такие аппараты могут стать «своего рода космическими заправками, которые обеспечат возможность длительных космических исследований».
По данным NASA, аппарат LOXSAT планируется вывести на околоземную орбиту этим летом на борту спутникового модуля Photon компании Rocket Lab. Запуск состоится с космодрома компании в Новой Зеландии приблизительно в середине июля (пока в планах — 17 июля) с помощью ракеты-носителя Electron. Миссия рассчитана на девять месяцев. В ходе неё будут проведены испытания и сбор данных о 11 различных компонентах системы управления криогенными жидкостями. Эти данные помогут усовершенствовать технологии для их последующего масштабирования.
Криогенное топливо необходимо хранить при строго контролируемой температуре, чтобы оно не испарялось ни на Земле, ни в космосе. Те же температурные условия, из-за которых эти жидкости сложно хранить, затрудняют и их транспортировку. Проект LOXSAT проводится в сотрудничестве с компанией Eta Space из Рокледжа, штат Флорида, США. NASA надеется, что эта технология поможет в перспективе создать на орбите топливохранилища для космических аппаратов, предназначенных для долгосрочных миссий в дальний космос. Это ключевой фактор для достижения целей NASA по возвращению на Луну в рамках программы Artemis, а также часть более фундаментального проекта по разработке системы управления криогенными жидкостями, в котором участвуют учёные и инженеры из Центра космических полётов имени Джорджа Маршалла, Исследовательского центра Гленна и Космического центра Кеннеди.
Компания Eta Space была выбрана в рамках инициативы NASA Tipping Point. В её рамках агентство поручило 14 компаниям разработку различных технологий для достижения целей программы Artemis по обеспечению стабильной работы на поверхности Луны к 2030 году. Возможность управления криогенным топливом в космосе — важнейшая часть всей архитектуры.
Предполагается, что оба лунных посадочных модуля миссий Artemis, разработанных в рамках программы NASA Human Landing System, будут использовать криогенное топливо и потребуют дозаправки на орбите. Это необходимо для выполнения миссии по высадке астронавтов на поверхность Луны, а затем их возвращения обратно на лунную орбиту. Оба модуля используют жидкий кислород в качестве окислителя для своих топливных смесей. Корабль Starship от SpaceX работает на смеси жидкого кислорода и жидкого метана (металокс). Другой модуль, Blue Moon от компании Blue Origin, работает на жидком кислороде и жидком водороде (гидролокс). Оба вида топлива требуют постоянного криогенного охлаждения для поддержания жидкого состояния. Пока ни один из этих модулей, как и ни один другой космический аппарат на сегодняшний день, не продемонстрировал, как будет обеспечиваться долгосрочное хранение этих сверхохлаждённых видов топлива, а также как будет осуществляться дозаправка с одного аппарата на другой. Таким образом, LOXSAT может стать первым аппаратом такого рода.
Модуль LOXSAT внутри производственного комплекса сборки космических аппаратов компании Rocket Lab в Лонг-Бич, Калифорния. Источник изображения: Rocket Lab
Компании SpaceX и Blue Origin продолжают испытания своих лунных посадочных модулей. Starship от SpaceX готовится к двенадцатому испытательному полёту, запланированному на 20 мая, а модуль Blue Moon Mark 1 (MK1) от Blue Origin проходит заключительный этап испытаний на объектах компании недалеко от Космического центра Кеннеди во Флориде.
Результаты 12-го испытательного полёта Starship окажут существенное влияние на дальнейшее развитие этого космического корабля до конца года. Это будет первый запуск новой версии ракеты Starship V3. Успешное испытание при первом запуске может означать, что в дальнейшем частота испытательных полётов увеличится — с момента последнего запуска Starship прошло семь месяцев. Но неудача может ещё больше затормозить разработку Starship и, в свою очередь, отодвинуть сроки реализации программы NASA Artemis.
Модуль Blue Moon MK1 от Blue Origin готовится к запуску, но ракета New Glenn для его доставки на орбиту в настоящее время не используется из-за аварии второй ступени во время последнего запуска, в результате которой полезная нагрузка не была выведена на орбиту. MK1 — грузовая версия пилотируемого посадочного модуля, который компания Blue Origin планирует использовать для миссий Artemis. В конце этого года планируется провести демонстрационную (непилотируемую) посадку модуля на Луну. Однако этого не произойдёт, пока Федеральное управление гражданской авиации не завершит расследование предыдущей аварии New Glenn.
NASA планирует провести миссию Artemis-3 в конце 2027 года. В рамках этой миссии четыре астронавта отправятся на низкую околоземную орбиту, чтобы отработать манёвры сближения и стыковки космического корабля Orion с одним или обоими лунными посадочными модулями программы. NASA заявило, что запуск будет проводиться с любым из модулей, который будет готов к моменту запланированного начала миссии, даже если это будет означать, что один из модулей останется на Земле.
К тому времени LOXSAT завершит собственные орбитальные испытания. Если всё пойдёт по плану, аппарат предоставит учёным и инженерам полезные данные, которые могут помочь SpaceX и Blue Origin в разработке систем управления криогенным топливом в условиях микрогравитации и в конечном итоге привести к созданию орбитальных заправочных станций, которые понадобятся не только для поддержки миссий Artemis, но и для других экспедиций к Луне, Марсу и другим отдалённым уголкам космоса.
Источник:
