В июне прошли очередные испытания надувного космического модуля LIFE компании Sierra Space. Модуль разнесло в клочья, но инженеры радуются результату — рекомендованные NASA параметры по удержанию давления в модуле с 4-кратным превышением от базового были увеличены на дополнительные 22 %. Это ещё больше безопасности для астронавтов, проживающих в подобном надувном модуле на орбите.

Источник изображения: NASA

Компания Sierra Space вместе с NASA и коллегами проектируют будущую коммерческую орбитальную станцию, которая может расширяться надувными модулями повышенной надёжности. В составе модуля из волокон Vectran «стальной» прочности предусмотрены вставки для расширения другими модулями, а также для встраивания иллюминаторов. Недавно взорванный прототип модуля получил ещё более лёгкие вставки для этих целей, как сообщили в компании.

Предыдущие испытания на прочность конструкции прошли в январе 2024 года. Тогда прототип модуля LIFE (Large Integrated Flexible Environment) был испытан давлением, которое на каждый сантиметр его поверхности создавало пиковое усилие массой 4,27 кг. Июньские испытания модуля высотой 6 м (со средний американский дом) прошли с повышением давления до 5,2 кг/см². Эта величина на 22 % превысила рекомендованную NASA границу безопасности в виде 4-кратного превышения нормального для жизни астронавтов давления в модуле.

Превышение параметров безопасности открывает дорогу для увеличения размеров модуля — жизненного пространства для экипажа на орбите. В частности, появляется возможность увеличить объём с 10 м³ до 1400 м³. Прототип модуля объёмом 500 м³ компания Sierra Space обещает создать в следующем году и тогда же взорвёт его для подтверждения требуемых параметров безопасности.

Компания Sierra Space представила радикально новую концепцию доставки грузов с околоземной орбиты — ожидается, что система Ghost поможет достигать любой точки планеты всего за 90 минут с момента получения запроса.

Источник изображений: Sierra Space

Разработчик предполагает, что система Ghost будет востребована военнослужащими или жителями отдалённых районов, где традиционная транспортная инфраструктура недоступна. Ghost также поможет службам быстрого реагирования при работе в местах стихийных бедствий. Космические операторы SpaceX и Rocket Lab, а также Пентагон уже давно изучают возможность использования ракет для быстрой доставки грузов в любую точку Земли, а Sierra Space предлагает решение с возможностью доставки отправлений туда, где отсутствуют специальные условия для запуска или посадки.

Система Ghost предполагает заранее отправлять на орбиту транспортные модули с запасами, такими как комплекты для выживания, продовольственные пайки, надувные лодки и вооружение. На орбите платформа может до пяти лет ожидать команды на отправку груза на Землю. Когда поступает запрос, двигатель замедляет аппарат настолько, что тот сходит с орбиты и устремляется на Землю. Тепловой экран защищает груз от высоких температур при входе в атмосферу. Далее тепловая оболочка сбрасывается, и раскрывается мягкий парафойл — замедлитель, напоминающий перевёрнутый зонт. Руль позволяет обеспечить посадку модуля Ghost в радиусе 100 м от намеченной точки приземления. Прототип системы был разработан всего за 90 дней.

Вице-президент Sierra Space по орбитальным миссиям и услугам Эрик Далер (Erik Daehler) рассказал, что систему Ghost можно масштабировать до различных габаритов, но «золотой серединой» в компании считают диапазон от 250 до 750 кг. Сейчас стоимость строительства каждого аппарата обходится в десятки миллионов долларов, но в компании работают над тем, чтобы снизить этот показатель до единиц миллионов. А вот нечто вроде МКС с системой Ghost построить уже не получится, считает, господин Далер, — потребуются другие принципы проектирования.

Sierra Space продемонстрировала испытательный образец аппарата Ghost на 39 ежегодном космическом симпозиуме в Колорадо-Спрингс. Нижняя часть модуля имела повреждения, полученные при посадке во время испытаний во Флориде — там, где когда-то приземлялись космические челноки NASA. Испытания проводились в феврале 2024 года: с вертолёта Sikorsky S-76 сбросили семь аппаратов. Одни садились с парашютом, вторые — с мягким замедлителем, а третьим пришлось пережить жёсткую посадку с высоты от 610 до 1220 м.

Компания пока не объявила сроков окончания разработки, но сообщила, что уже продвинулась вперёд с программой испытаний для дальнейшей разработки концепции и определения того, что потребуется для воплощения проекта в реальность.

Компания Sierra Space — дочернее предприятие корпорации ВПК США Sierra Nevada — представила свой вариант сервисного космического корабля Spectre. Платформа Spectre разрабатывалась для роботизированного обслуживания МКС. Теперь приоритеты изменены. Главной задачей кораблей Spectre станет дозаправка, ремонт и другое обслуживание спутников Космических сил США.

Источник изображения: Sierra Space

Первый запуск платформы в космос состоится в 2025 или 2026 году. Работы будут поддержаны финансированием по военной программе SAML или «доступ в космос, мобильность и логистика» (space access, mobility, and logistics). Будущий спутник будет способен аккуратно и точно сближаться с другими космическими аппаратами и выполнять работы по обслуживанию.

«Мы предлагаем его [Spectre] как продукт, которым правительство США могло бы владеть и эксплуатировать, и мы также предложим нашим государственным заказчикам приобретать его в качестве услуги», — пояснили в компании. Как раз недавно, кстати, в NASA свернули похожий проект по причине некомпетентности подрядчика.

Также компания Sierra Space раскрыла некоторые подробности другой платформы или проекта «Призрак» (Ghost). Это будет система современной и безопасной доставки грузов из космоса, в космос и в пределах Земли. «Призрак» должен будет доставлять груз в любую точку планеты за 90 минут или быстрее. Это необходимо для поддержания военных и гуманитарных миссий США. Разрабатываемая для проекта Ghost капсула сможет транспортировать от 250 до 700 кг полезной нагрузки. На первом этапе она будет протестирована в космосе и лишь потом в пределах Земли.

Представленные проекты — это одни из многих, которые разрабатываются в Sierra Space для военных. Недавно стало известно о контракте на сумму $1,3 млрд, в который кроме прочего входит создание 18 военных спутников слежения за ракетными запусками. Отдельно компания разрабатывает для Космических сил два орбитальных аппарата и космоплан Dream Chaser, готовый вот-вот совершить первый полёт. Но это уже другая история.

Многоразовые космические самолёты «вышли из моды» после завершения американской программы Space Shuttle, но компания Sierra Space находится на пути к возвращению подобных аппаратов на орбиту. На днях разрабатываемый ей многоразовый космический корабль Dream Chaser был впервые состыкован с грузовым модулем Shooting Star на испытательном полигоне NASA в Огайо для прохождения цикла предстартовых тестов. Компания рассчитывает на запуск Dream Chaser в ближайшие месяцы.

Источник изображений: Sierra Space

Сейчас состыкованные Dream Chaser и Shooting Star установлены на крупнейший в мире вибростенд, который имитирует механическое колебания и нагрузки, которое космический аппарат испытывает во время запуска и работы двигателя. Комплекс вибрационных испытаний будет продолжаться ещё несколько дней. При успешном завершении этих тестов Dream Chaser, получивший собственное название Tenacity, отправится в единственную в мире высотную вакуумную камеру, размеры которой позволяют вместить полноценный ракетный двигатель и ракету-носитель. Здесь Tenacity пройдёт испытания на перепады давления и температуры, аналогичные тем, с которыми он столкнётся во время миссии.

Когда испытания будут завершены, Sierra Space отправит Tenacity в Космический центр Кеннеди для запуска при помощи ракеты Vulcan Centaur, разработанной United Launch Alliance (ULA). Это второй старт новой тяжёлой ракеты ULA, первым стал запуск лунного корабля Peregrine, который не смог достичь Луны из-за утечки топлива.

Sierra Space надеется разместить Tenacity на стартовой площадке в первой половине 2024 года. Планируется совершить семь грузовых полётов на Международную космическую станцию в рамках программы Commercial Resupply Services. В случае успеха Dream Chaser станет третьим коммерческим космическим кораблём, доставляющим грузы на МКС, после SpaceX Dragon и Northrop Grumman Cygnus.

Как и SpaceX Dragon, Dream Chaser можно использовать повторно, в отличие от грузового модуля Shooting Star, который спроектирован, чтобы на обратном пути к Земле сгорать в атмосфере вместе с мусором с МКС. Sierra Space планирует использовать именно Tenacity для первых четырёх контрактных миссий по пополнению запасов МКС. Последние три возьмёт на себя его собрат Reverence. По утверждению компании, Dream Chaser рассчитан как минимум на 15 запусков, но может прослужить гораздо дольше.

Компания Sierra Space, одна из лидеров в области космических технологий, недавно провела испытание своего инновационного проекта — надувного космического модуля LIFE. Цель испытания состояла в проверке способности модуля выдерживать экстремальные условия космического пространства, в том числе высокое давление.

Источник изображения: Sierra Space

Сам модуль LIFE (Large Integrated Flexible Environment), что переводится как «Большая Интегрированная Гибкая Среда», представляет собой конструкцию из специальных тканей, называемых «softgoods». Эти материалы, включая в себя волокна Vectran — того же материала, что использовался для марсоходов, — обладают уникальной способностью становиться крепче стали при надувании в космической среде.

В ходе эксперимента с помощью компрессора в модуль был закачан воздух, превышающий рекомендуемый уровень давления в 1109 кПа (60,8 фунтов на кв. дюйм). Это привело к контролируемому взрыву LIFE, что является ключевым моментом в определении предельной прочности конструкции. Захватывающие моменты испытания были сняты на видео, продемонстрировав не только инженерное мастерство, но и важность таких испытаний для будущих космических миссий.

Эти тесты, проводимые при поддержке NASA, являются частью более широкой программы, направленной на оценку долговечности модуля LIFE в условиях космического пространства. Если модуль успешно пройдёт все испытания, он сможет стать частью будущих космических миссий. Особенностью LIFE является его способность быть компактно упакованным в ракету, а затем развёрнутым до размеров трёхэтажного здания. Таким образом, модуль позволяет создать просторный комплекс, предназначенный как для жизни, так и для работы астронавтов, превосходя по своим размерам даже Международную космическую станцию (МКС).

Испытание надувного космического модуля LIFE открывает новые перспективы в области космической инженерии и долгосрочного пребывания человека в космосе. Этот эксперимент не только подтверждает возможности применения инновационных материалов и технологий в космической отрасли, но и знаменует собой новую эру в исследовании и освоении космического пространства, предоставляя невиданные до сих пор возможности для будущих поколений исследователей космоса.