Арес V - Ares V

Эта статья о ракете-носителе Ares V. Для использования в других целях см. Арес (значения).

Арес V
Ares-V (февраль 2008 г.) .jpg
Впечатление художника от Ареса V во время твердотопливный ракетный ускоритель разделение
ФункцияГрузовая ракета-носитель
Страна происхожденияСоединенные Штаты
Размер
Высота116 м (381 фут) или 109 м (358 футов)
Диаметр10 м (33 футов) или 8,4 м (28 футов)
Этапы2
Емкость
Полезная нагрузка для ЛЕО
Масса188000 кг (414000 фунтов)[1]
Полезная нагрузка для TLI
Масса71 100 кг (156 700 фунтов) или 60 600 кг (133 600 фунтов)
История запуска
Положение делОтменено
Запустить сайтыКосмический центр Кеннеди, LC-39B
Бустеры - 5- или 5,5-сегментный SRB на основе Shuttle
Двигатели1 твердый
ТопливоAPCP (твердый)
Начальная ступень
Двигатели5 или 6 RS-68 B[2] или 5 ССМЭ (РС-25)
Толкать8,350 кН (1,880,000 фунтовж) или 10,350 кН (2,330,000 фунтовж) верхняя атмосфера (цифры для РС-25)
ТопливоLH2 / LOX
Вторая стадия - Стадия отправления с Земли
Двигатели1 или 2 J-2X
ТопливоLH2 / LOX

В Арес V (ранее известный как Грузовая ракета-носитель или же CaLV) был запланированным компонентом запуска груза отмененного НАСА Программа Созвездие, который должен был заменить Космический шатл после выхода на пенсию в 2011 году. Также планировалось, что Арес V будет нести припасы для присутствия людей на Марс.[3] Арес V и меньший Арес I были названы в честь Арес, греческий бог войны.

Ares V должен был запустить Стадия отправления с Земли и Альтаир посадочный модуль для возвращения НАСА в Луна, который был запланирован на 2019 год.[4] Он также служил бы основной пусковой установкой для миссий за пределами системы Земля-Луна, включая конечную цель программы - полет на Марс с экипажем. Без экипажа Ares V дополнит меньший, и оцененный человеком Арес I ракета для пуска 4–6 человек Орион космический корабль. Обе ракеты, считавшиеся более безопасными, чем нынешний космический челнок, должны были использовать технологии, разработанные для Программа Аполлон, программу Shuttle и Дельта IV EELV программа.[5] Тем не менее, программа Constellation, включая Ares V и Ares I, была отменена в октябре 2010 г. Закон о разрешении НАСА 2010 г.. В сентябре 2011 года НАСА подробно описало Система космического запуска в качестве нового транспортного средства для исследования человеком за пределами орбиты Земли,[6] в то время как коммерческие космические компании будут обеспечивать доступ на низкую околоземную орбиту как для грузов, так и для космонавтов.

Разработка

Ранние концепции

В книге 1996 года Дело Марса, автор Роберт Зубрин обсудили возможную будущую тяжелую ракету-носитель под названием Арес. В книге ракета состояла бы из Внешний бак Space Shuttle питание от четырех Главные двигатели космических шаттлов (SSME) и вторая ступень с питанием от RL-10 двигатель. Одно заметное отличие Зубрина и другие. конструкция заключалась в том, что SSME были на небольшом бортовом обратноходовом корабле. Эта конструкция должна была позволить Ares летать с использованием существующей инфраструктуры Space Shuttle.[7]

Созвездие

Ares V должен был быть компонентом грузового запуска Программа Созвездие. в отличие от Сатурн V и Космический шатл, где экипаж и груз запускались вместе на одной ракете, Project Constellation планировал использовать две отдельные ракеты-носители, Ares I и Ares V, для экипажа и груза соответственно. Такая конфигурация позволила бы оптимизировать две ракеты-носители для выполнения своих задач. Поэтому Constellation объединила Свидание на лунной орбите используется Аполлоном с Свидание на орбите Земли режим, предложенный доктором Вернер фон Браун (наряду с предложением «Прямое восхождение») на ранних этапах планирования Apollo.

Впечатление художника от "Ареса V" при взлете

Разработку ракеты и этапа ее отлета на Землю руководили сотрудники НАСА. Центр космических полетов Маршалла. НАСА Исследовательский центр Эймса отвечал за поддержку интегрированной системы управления здоровьем Ares V. при разработке кожуха полезной нагрузки. Исследовательский центр Гленна руководил разработкой ступени подъема лунного посадочного модуля, а также системы питания Ares V, системы управления вектором тяги и кожуха полезной нагрузки. Исследовательский центр Лэнгли играл ведущую роль в исследовании аэродинамики Ares V.[8]

В 2007 году НАСА объявило, что Alliant Techsystems будет подрядчиком для SRB как Ares I, так и Ares V.[9]

Дальнейшие роли

Хотя Ares V был среднесрочным и долгосрочным проектом, НАСА планировало использовать свои подъемные возможности в ряде проектов,[10] по образцу бывшего Программа приложений Apollo.

Одно из предложений состояло в том, чтобы построить от 8 до 16 метров Космический телескоп с большой апертурой передовых технологий[11] быть помещенным в Солнце / Землю Точка L2. Это значительно увеличило бы размер и производительность по сравнению с Космический телескоп Хаббла и предполагалось, что машина Ares V доставит его к месту назначения за один запуск.[нужна цитата ] Будущее Миссии Ареса V мог также служить экономичным массовым транспортом строительных материалов для будущего космический корабль и миссии, доставка сырье, например, на Луну док.[нужна цитата ]

НАСА-Арес-logo.svg

В мае 2010 года НАСА запланировало летные демонстрации оборудования Ares V вместе с оборудованием Ares I после запланированного предстоящего испытания Ares I-X Prime первой стадии пятисегментного SRB Ares I. Несколько полетов были перечислены как испытательные полеты «Heavy Lift» для тестирования первой ступени Ares V одновременно с разгонной ступенью Ares I, прикрепленной к верхней части первой ступени Ares V. Это позволит сэкономить время и деньги, чтобы избежать разрыва между тестированием оборудования Ares I и Ares V с ограниченным финансированием.[12]

Аннулирование

В Комиссия Августина пришел к выводу, что «согласно профилю финансирования на 2010 финансовый год, по оценкам Комитета, Ares V не будет доступен до конца 2020-х годов».[13] Даже если бы НАСА было увеличено финансирование на 3 миллиарда долларов и МКС была выведена из эксплуатации в 2015 году, комитет по-прежнему считал, что Ares V не будет готов до середины 2020-х годов.[14]

1 февраля 2010 г. Барак Обама объявила о предложении отменить программу Constellation, вступившую в силу с бюджетом США на 2011 финансовый год,[15] но позже объявил об изменениях в предложении в главное выступление по космической политике в Космическом центре Кеннеди 15 апреля 2010 г. В октябре 2010 г. Закон о разрешении НАСА 2010 г. был подписан закон, который отменил Constellation.[16] Однако предыдущее законодательство сохраняло контракты Constellation в силе до принятия нового законопроекта о финансировании на 2011 год.[17][18] В связи с предыдущими законодательными обязательствами после отмены программы до марта 2011 года подрядчикам должны были быть выплачены 500 миллионов долларов.[19]

Преемник

Преемником семейства ракет Ares является Система космического запуска, более универсальная машина, предназначенная для запуска как экипажа, так и груза, аналогичная концепции Ares IV. Он имеет диапазон полезной нагрузки 95–130 тонн на НОО в различных вариантах. SLS похож на более ранние конструкции Ares V в том, что он использует удлиненный 8,4-метровый внешний бак и питается от 4 РС-25. Первоначальные конструкции SLS использовали ту же ступень отправления с Земли, но разработка была приостановлена ​​с 4-RL-10. Разведочная верхняя ступень занимая его место. Оба автомобиля используют одни и те же 5-сегментные SRB, хотя SLS их не восстанавливает. По программе Artemis машина доставит экипаж на Луну в Космический корабль Орион а также логистическое оборудование и грузы для наземных миссий. Они встретятся с отдельным лунным посадочным модулем, либо пристыкованным к Лунные врата, лунная орбитальная станция, или свободный полет на лунной орбите. Версия SLS Block 1B способна выполнять профили лунных миссий сближения на орбите Земли, такие как Арес V, сближения на лунной орбите, такие как то, что в настоящее время преследует НАСА, и интегрированные лунные миссии, такие как миссии Аполлона с использованием Сатурна V, который был предложен в соответствии с новым законопроектом Палаты представителей.[20][21][22][23][24]

Дизайн

Ares V был задуман как тяжелая ракета-носитель для отправки крупногабаритного оборудования и материалов на Луну или для отправки припасов за пределы орбиты Земли для поддержания там человеческого присутствия.[2] Ares V был спроектирован как трехступенчатая ракета: первая и вторая ступени, которые горят вместе, должны были использовать как твердую, так и жидкостную двигательную установку, а верхняя ступень обеспечивала необходимую тягу для отправки оборудования и скрепок за пределы. низкая околоземная орбита и на траекторию к Луне.

Ares V прошел предварительную экспертизу проекта по результатам комиссии Августина 2009 года.[25] Как и в космическом корабле "Шаттл", в аппарате "Арес" должна была использоваться пара твердотопливных ракетных ускорителей первой ступени, которые работали одновременно с жидким топливом активной зоны. Твердотопливный ракетный ускоритель на Ares V сначала задумывался как улучшенная версия Ракетный ускоритель космического челнока, но с пятью или пятью с половиной сегментами вместо четырех сегментов, используемых с космическим шаттлом.[2][26][27] Стадия активной зоны на жидком топливе должна была быть получена из Внешний бак Space Shuttle и должен был использовать пять или шесть RS-68 Двигатели B, прикрепленные ко дну нового бака диаметром 10 м, или пять SSMEs прикреплен к днищу удлиненной версии внешнего бака космического челнока длиной 8,4 м. Он должен был работать на жидком кислороде (LOX ) и жидкий водород (LH2 ).[28]

Сравнение Сатурн V, Космический шатл, Арес I, Арес IV и Арес V

Верхняя ступень, полученная из S-IVB верхняя ступень, используемая на Сатурн IB и Сатурн V ракеты, получила название Earth Departure Stage (EDS). EDS будет работать на базе Apollo. J-2X ракетный двигатель, который также предполагалось использовать на верхней ступени жидкостного двигателя. Арес I бустер. EDS должен был использоваться для управления Альтаир лунный посадочный модуль на его первоначальную околоземную "парковочную" орбиту для последующего возврата Орион космический корабль, а затем отправит и Альтаир, и Орион на Луну.[2] EDS также можно было использовать для вывода больших грузов на низкую околоземную орбиту, а также для вывода больших беспилотных космических аппаратов на траектории за пределами системы Земля-Луна.

Ares V был разработан, чтобы иметь грузоподъемность более 414000 фунтов (188 метрических тонн ) к Низкая околоземная орбита (LEO) и 157000 фунтов (71 метрическая тонна) до Луны.[2] По завершении строительства Ares V станет самой мощной из когда-либо построенных ракет, выводящей на орбиту больше, чем даже американский Saturn V. Советский N-1 за отмененный Советский самогон, и успешный советский / российский Энергия бустер, разработанный для Буран Шаттл.[29] Помимо лунной роли,[2] он также может поддерживать экспедицию Ориона с экипажем на Астероид, сближающийся с Землей, и мог бы увеличить 8-16-метровый преемник Космический телескоп Хаббла к солнце -Земной шар L2 точка.

Производные

Арес IV

Концепция Ares IV сочетает в себе верхнюю ступеньку Ares I и Ares V.[30] В частности, машина будет состоять из активной ступени на жидком топливе конструкции Ares V, двух пятисегментных твердотопливные ракетные ускорители и верхняя ступень, работающая на жидком топливе от Ares I, как описано НАСА в январе 2007 года. Ares IV будет иметь общую высоту 367 футов (112 м) и может быть использован для достижения Луны. Общая полезная нагрузка составит от 90 420 фунтов (41 000 кг) до 240 миль (390 км) для прямого транслунного впрыска.[31]

НАСА рассматривало возможность использования Ares IV для оценки профилей высокоскоростного "пропуска" входа капсулы Ориона в 2007 году.[32] НАСА запланировало летные демонстрации оборудования Ares I и Ares V в конфигурациях «Heavy Lift», начиная с 2013 года. Испытательные полеты «Heavy Lift» должны были испытать первую ступень Ares V одновременно с разгонным блоком Ares I, прикрепленным сверху к сэкономить время и деньги. Более поздние конфигурации испытательного автомобиля Heavy Lift аналогичны автомобилю Ares IV.[33]

Арес V Lite

Ares V Lite был альтернативной ракетой-носителем для программы НАСА Constellation, предложенной Комиссия Августина. Ares V Lite был уменьшенным Ares V.[34][35] Было бы использовано пять RS-68 двигатели и два пятисегментных SRB и имеют полезную нагрузку на низкой околоземной орбите примерно 140 метрических тонн (309 000 фунтов).[36] Если бы он был выбран, Ares V Lite заменил бы Ares V и Арес I пусковые установки. Одна версия Ares V Lite была бы грузовым подъемником, как Ares V, а вторая версия могла бы перевозить астронавтов на космическом корабле Orion.[36]

В художественной литературе

В фильме 2013 года Star Trek: Into Darkness Настольная модель ракеты Ares V была украшением кабинета адмирала Александра Маркуса в рамках его космической коллекции.[37]

Смотрите также

Рекомендации

Эта статья включаетматериалы общественного достояния с веб-сайтов или документов Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.

  1. ^ Заключительный отчет HSF: поиск программы пилотируемых космических полетов, достойной великой нации, Октябрь 2009 г., Обзор Комитета США по планам пилотируемых космических полетов, п. 65-66.
  2. ^ а б c d е ж Обзор: Грузовая ракета-носитель Ares V. НАСА. Проверено 30 сентября 2008 года.
  3. ^ Рех, Ким; Спилкер, Том; Эллиотт, Джон; Балинт, Тибор; Донахью, Бен; Маккормик, Дэйв; Смит, Дэвид Б .; Тандон, Сунил; Вальдшнеп, Гордон. "Арес V: приложение к научным исследованиям Солнечной системы". Публикация JPL 08-3. Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинал 23 марта 2012 г.. Получено 13 сентября, 2011.
  4. ^ Хэндлин, Дэниел (11 октября 2006 г.). «НАСА устанавливает Орион 13 для возвращения на Луну». НАСА SpaceFlight.com. Получено 19 октября, 2016.
  5. ^ "НАСА - Ракета-носитель экипажа" Арес I. ". НАСА. 29 апреля 2009 г. В архиве из оригинала 4 мая 2009 г.. Получено 13 мая, 2009.
  6. ^ НАСА объявляет о разработке новой системы исследования глубокого космоса. Nasa.gov (29 сентября 2011 г.). Проверено 7 июня 2012 года.
  7. ^ Зубрин, Роберт и Рихард Вагнер. Дело Марса, п. 61сс. Свободная пресса, 1996. ISBN  978-0684835501.
  8. ^ НАСА назначает роли полевого центра для Ares 5, Lunar Lander. SPACE.com
  9. ^ НАСА заключает контракт на поставку ракет "Арес" на первом этапе. Nasa.gov. Проверено 7 июня 2012 года.
  10. ^ "Размышляя о космических телескопах". НАСА.
  11. ^ «Где будет астрономия через 35 лет?». Журнал Astronomy, август 2008 г.
  12. ^ Бергин, Крис. «Для демонстрации HLV предложен амбициозный план испытательного полета Ares». nasaspaceflight.com, 10 мая 2010 г.
  13. ^ Комитет Августина 2009, стр. 60.
  14. ^ Комитет Августина 2009, стр. 86.
  15. ^ http://www.nasa.gov/pdf/420990main_FY_201_%20Budget_Overview_1_Feb_2010.pdf
  16. ^ «Президент Обама подписывает новое видение космических исследований США в законе». Space.com, 11 октября 2010 г.
  17. ^ «Созвездие мертво, но куски живы». Авиационная неделя, 26 октября 2010 г.
  18. ^ «НАСА застряло в подвешенном состоянии, когда к власти приходит новый Конгресс». Space.com, 7 января 2011 г.
  19. ^ «Ракета НАСА« Арес »мертва, но Конгресс разрешает вам заплатить за нее на 500 миллионов долларов больше». Орландо Сентинел, 26 декабря 2010 г.
  20. ^ Мохон, Ли (21 января 2015 г.). «Космическая стартовая система». НАСА. Получено 4 февраля, 2020.
  21. ^ Аллотт, Дэниел (3 февраля 2020 г.). «Комиссия Дома предлагает законопроект НАСА, который уничтожит лунную базу, а может и нет». Холм. Получено 4 февраля, 2020.
  22. ^ «cNASA выбирает верхний этап исследования - поиск в Google». www.google.com. Получено 4 февраля, 2020.
  23. ^ Смит, Рич (5 января 2020 г.). «Новый план Boeing по высадке на Луну очень похож на план SpaceX». Пестрый дурак. Получено 4 февраля, 2020.
  24. ^ "Информационный бюллетень по твердотопливному ракетному ускорителю SLS" (PDF).
  25. ^ «Болден поручает специальной группе MSFC оценить альтернативы HLV». Nasaspaceflight.com (21 октября 2009 г.). Проверено 7 июня 2012 года.
  26. ^ «Исследование показывает, что для Ares V установлен шестисегментный бустер RS-68 и 5.5-сегментный». NASAspaceflight.com. 15 июня 2008 г.
  27. ^ "НАСА нуждается в большом Аресе V". Авиационная неделя и космические технологии, 27 февраля 2008 г.
  28. ^ «Возвращение в SSME - Арес V подвергается оценке в потенциальном переключателе». NASAspaceflight.com. 15 июня 2008 г.
  29. ^ Крич, Стив и Фил Самралл. «Арес V: совершенствование новых возможностей подъема тяжелых грузов». НАСА.
  30. ^ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «НАСА изучает ранний лунный снимок для новой космической капсулы». Space.com. Получено 11 февраля, 2008.
  31. ^ Роб Коппингер (2 января 2007 г.). «НАСА незаметно устанавливает бюджет для лунной ракеты-носителя Ares IV с целью испытательного полета на 2017 год». Международный рейс.
  32. ^ Бергер, Брайан (26 января 2007 г.). «НАСА изучает ранний лунный снимок для новой космической капсулы». Space.com. Получено 26 января, 2007.
  33. ^ Бергин, Крис. «Для демонстрации HLV предложен амбициозный план испытательного полета Ares». Nasaspaceflight.com, 10 мая 2010 г.
  34. ^ Коппингер, Роб. "Будет ли Constellation жить дальше?". Flight International, 11 августа 2009 г.
  35. ^ Мадригал, Алексис. "Мяч полета человека в космос в суде Обамы". Wired, 22 октября 2009 г.
  36. ^ а б Комитет Августина 2009, стр. 38, 64–67, 80.
  37. ^ "STID: История моделей Starflight". Архивировано из оригинал 30 декабря 2013 г.. Получено 2013-12-28.

внешняя ссылка