Mnamo Julai 21, 2011, chombo cha angani cha Amerika Atlantis kilifika mara ya mwisho, ambacho kilimaliza mpango mrefu na wa kufurahisha wa Mfumo wa Usafiri wa Anga. Kwa sababu kadhaa za kiufundi na kiuchumi, iliamuliwa kukomesha utendaji wa mfumo wa Space Shuttle. Walakini, wazo la chombo kinachoweza kutumika tena halikuachwa. Hivi sasa, miradi kadhaa kama hiyo inaendelezwa mara moja, na baadhi yao tayari imeweza kuonyesha uwezo wao.
Mradi wa spacecraft unaoweza kutumika tena wa Space Shuttle ulifuata malengo kadhaa kuu. Moja ya zile kuu ilikuwa kupunguza gharama ya safari ya ndege na kuiandaa. Uwezekano wa matumizi mengi ya meli moja kwa nadharia ilitoa faida fulani. Kwa kuongezea, muonekano wa kiufundi wa kiwanja kizima ulifanya iweze kuongeza kwa kiasi kikubwa vipimo na uzito unaoruhusiwa wa malipo. Kipengele cha kipekee cha STS ilikuwa uwezo wa kurudisha vyombo vya anga Duniani ndani ya ghuba yake ya mizigo.
Uzinduzi wa mwisho wa chombo cha angani cha Altantis, Julai 8, 2011 Picha na NASA
Walakini, wakati wa operesheni iligundua kuwa sio majukumu yote yaliyokamilishwa. Kwa hivyo, katika mazoezi, kuandaa meli kwa ndege iligeuka kuwa ndefu na ya gharama kubwa - kulingana na vigezo hivi, mradi huo haukutana na mahitaji ya asili. Katika visa kadhaa, chombo kinachoweza kutumika tena kimsingi hakiwezi kuchukua nafasi ya magari "ya kawaida" ya uzinduzi. Mwishowe, upungufu wa maadili na mwili wa vifaa ulisababisha hatari kubwa kwa wafanyikazi.
Kama matokeo, iliamuliwa kukomesha uendeshaji wa Mfumo wa Usafiri wa Anga. Ndege ya mwisho ya 135 ilifanyika msimu wa joto wa 2011. Meli nne zilizopo zilifutwa na kuhamishiwa kwenye makumbusho kama sio lazima. Matokeo maarufu zaidi ya maamuzi kama haya ni ukweli kwamba mpango wa nafasi ya Amerika uliachwa bila chombo chake chenyewe kwa miaka kadhaa. Hadi sasa, wanaanga wanapaswa kuingia kwenye obiti wakitumia teknolojia ya Urusi.
Kwa kuongezea, sayari nzima iliachwa bila mifumo inayoweza kutumika tena kwa muda usiojulikana. Walakini, hatua kadhaa tayari zinachukuliwa. Hadi sasa, biashara za Amerika zimetengeneza miradi kadhaa ya chombo kinachoweza kutumika cha aina moja au nyingine. Sampuli zote mpya tayari, angalau, zimechukuliwa kupima. Katika siku za usoni zinazoonekana, wataweza pia kufanya operesheni kamili.
Boeing X-37
Sehemu kuu ya tata ya STS ilikuwa ndege ya orbital. Dhana hii kwa sasa inatumika katika mradi wa Boeing wa X-37. Nyuma ya miaka ya tisini, Boeing na NASA walianza kusoma mada ya chombo kinachoweza kutumika tena kinachoweza kuwa katika obiti na kuruka angani. Mwanzoni mwa muongo uliopita, kazi hii ilisababisha kuanza kwa mradi wa X-37. Mnamo 2006, mfano wa aina mpya ulifikia majaribio ya kukimbia na kushuka kutoka kwa ndege ya kubeba.
Ndege za Boeing X-37B zikiwa kwenye gari la uzinduzi linalopendeza. Picha na Jeshi la Anga la Merika
Programu hiyo ilipendezwa na Jeshi la Anga la Merika, na tangu 2006 imekuwa ikitekelezwa kwa masilahi yao, ingawa kwa msaada kutoka kwa NASA. Kulingana na data rasmi, Jeshi la Anga linataka kupata ndege ya orbital inayoahidi inayoweza kuzindua mizigo anuwai angani au kufanya majaribio anuwai. Kulingana na makadirio anuwai, mradi wa sasa wa X-37B pia unaweza kutumika katika misioni zingine, pamoja na zile zinazohusiana na upelelezi au kazi kamili ya vita.
Ndege ya kwanza ya angani ya X-37B ilifanyika mnamo 2010. Mwisho wa Aprili, gari la uzinduzi wa Atlas V lilizindua gari hilo kwenye njia iliyowekwa tayari, ambapo ilikaa kwa siku 224. Kutua "kama ndege" kulifanyika mwanzoni mwa Desemba mwaka huo huo. Mnamo Machi mwaka uliofuata, ndege ya pili ilianza, ambayo ilidumu hadi Juni 2012. Mnamo Desemba, uzinduzi uliofuata ulifanyika, na kutua kwa tatu kulifanywa tu mnamo Oktoba 2014. Kuanzia Mei 2015 hadi Mei 2017, X-37B aliye na uzoefu alifanya safari yake ya nne. Mnamo Septemba 7 mwaka jana, ndege nyingine ya majaribio ilianza. Wakati itakamilika, haijabainishwa.
Kulingana na data chache rasmi, kusudi la ndege ni kusoma kazi ya teknolojia mpya katika obiti, na pia kufanya majaribio kadhaa. Hata kama X-37Bs wenye ujuzi watatatua majukumu ya kijeshi, mteja na kontrakta hawafichua habari kama hizo.
Kwa hali yake ya sasa, bidhaa ya Boeing X-37B ni ndege ya roketi yenye sura ya tabia. Inajulikana na ndege kubwa ya fuselage na katikati ya eneo. Injini ya roketi hutumiwa; udhibiti unafanywa moja kwa moja au kwa amri kutoka ardhini. Kulingana na data inayojulikana, sehemu ya mizigo yenye urefu wa zaidi ya m 2 na kipenyo cha zaidi ya m 1 hutolewa katika fuselage, ambayo inaweza kubeba hadi kilo 900 ya malipo.
Hivi sasa, X-37B mwenye uzoefu yuko kwenye obiti na anatatua kazi zilizopewa. Atarudi duniani haijulikani. Habari juu ya maendeleo zaidi ya mradi wa majaribio haijaainishwa pia. Inavyoonekana, ujumbe mpya juu ya maendeleo ya kupendeza hautaonekana mapema kuliko kutua kwa mfano.
SpaceDev / Sierra Nevada Ndoto Chaser
Toleo jingine la ndege ya orbital ni chombo cha ndege cha Dream Chaser kutoka SpaceDev. Mradi huu umeendelezwa tangu 2004 kushiriki katika mpango wa Huduma za Usafirishaji wa Orbital Orbital (COTS), lakini haikuweza kupita hatua ya kwanza ya uteuzi. Walakini, kampuni ya maendeleo hivi karibuni ilikubali kushirikiana na United Launch Alliance, ambayo ilikuwa tayari kutoa gari lake la uzinduzi wa Atlas V. Mnamo 2008, SpaceDev ikawa sehemu ya Shirika la Sierra Nevada, na mara tu baada ya kupokea ufadhili wa ziada kuunda ndege yake. Baadaye, kulikuwa na makubaliano na Lockheed Martin juu ya ujenzi wa pamoja wa vifaa vya majaribio.
Ndege ya uzoefu ya orbital Dream Chaser. Picha na NASA
Mnamo Oktoba 2013, mfano wa kuruka wa Dream Chaser ulitupwa kutoka kwa helikopta ya kubeba, baada ya hapo ikageukia ndege ya kuteleza na kutua kwa usawa. Licha ya kuvunjika wakati wa kutua, mfano huo ulithibitisha sifa za muundo. Katika siku zijazo, majaribio mengine yalifanywa katika viunga. Kulingana na matokeo yao, mradi ulikamilishwa, na mnamo 2016 ujenzi wa mfano wa ndege za angani ulianza. Katikati ya mwaka jana, NASA, Sierra Nevada na ULA walitia saini makubaliano ya kuendesha ndege mbili za ndege mnamo 2020-21.
Sio zamani sana, watengenezaji wa kifaa cha Ndoto Chaser walipokea idhini ya kuzindua mwishoni mwa 2020. Tofauti na maendeleo kadhaa ya kisasa, ujumbe wa nafasi ya kwanza ya meli hii utafanywa na mzigo wa kweli. Chombo hicho kitalazimika kupeleka shehena fulani kwenye Kituo cha Anga cha Kimataifa.
Kwa hali yake ya sasa, chombo kinachoweza kutumika tena Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser ni ndege ya sura ya tabia, kwa nje ikikumbusha maendeleo kadhaa ya Amerika na ya kigeni. Gari ina urefu wa jumla ya m 9 na ina vifaa vya mabawa ya delta na urefu wa m 7. Kwa utangamano na magari yaliyopo ya uzinduzi, bawa la kukunja litatengenezwa baadaye. Uzito wa kuchukua umeamuliwa kwa tani 11.34. Ndoto Chaser ataweza kupeleka tani 5, 5 za shehena kwa ISS na kurudi hadi tani 2. Duniani. Kushuka kutoka kwa obiti "kama ndege" kunahusishwa na upakiaji mwingi, ambayo inatarajiwa kuwa muhimu kwa utoaji wa vifaa na sampuli katika majaribio tofauti.
Spacex joka
Kwa sababu kadhaa, wazo la ndege inayozunguka kwa sasa sio maarufu sana kati ya watengenezaji wa teknolojia mpya ya anga. Urahisi zaidi na faida sasa inachukuliwa kama chombo kinachoweza kutumika tena cha muonekano wa "jadi", ambao unazinduliwa katika obiti ukitumia gari la uzinduzi na unarudi Duniani bila kutumia mabawa. Maendeleo ya mafanikio ya aina hii ni Joka la SpaceX.
Meli ya mizigo ya SpaceX Dragon (CRS-1 mission) karibu na ISS. Picha na NASA
Kazi ya mradi wa Joka ilianza mnamo 2006 na ilifanywa chini ya mpango wa COTS. Lengo la mradi huo ilikuwa kuunda chombo cha angani na uwezekano wa uzinduzi na kurudi nyingi. Toleo la kwanza la mradi huo lilihusisha uundaji wa meli ya usafirishaji, na katika siku za usoni ilipangwa kukuza muundo wa kibinadamu kwa msingi wake. Hadi leo, Joka katika toleo la "lori" imeonyesha matokeo dhahiri, wakati mafanikio yanayotarajiwa ya toleo la meli hiyo inabadilika kila wakati kulingana na wakati.
Uzinduzi wa kwanza wa maandamano ya meli ya usafirishaji wa Joka ulifanyika mwishoni mwa 2010. Baada ya marekebisho yote yanayotakiwa, NASA iliamuru uzinduzi kamili wa kifaa kama hicho ili kupeleka shehena kwa Kituo cha Anga cha Kimataifa. Mnamo Mei 25, 2012, Joka lilifanikiwa kupandishwa kwa ISS. Katika siku zijazo, uzinduzi mpya kadhaa ulifanywa na uwasilishaji wa bidhaa kwenye obiti. Uzinduzi mnamo Juni 3, 2017 ulikuwa hatua muhimu zaidi ya programu hiyo. Kwa mara ya kwanza katika historia ya programu hiyo, meli iliyokarabatiwa ilizinduliwa tena. Mnamo Desemba, chombo kingine cha angani kilienda angani, tayari kiliruka kwenda kwa ISS. Kwa kuzingatia majaribio yote, bidhaa za Joka zimefanya safari 15 hadi sasa.
Mnamo mwaka wa 2014, SpaceX ilitangaza spacecraft iliyoahidi ya joka V2. Ilijadiliwa kuwa kifaa hiki, ambacho ni maendeleo ya lori lililopo, kitaweza kupeleka kuzunguka au kurudi nyumbani hadi kwa wanaanga saba. Iliripotiwa pia kwamba katika siku zijazo meli hiyo mpya inaweza kutumika kuruka karibu na mwezi, pamoja na watalii waliomo ndani.
Mara nyingi hufanyika na miradi ya SpaceX, ratiba ya mradi wa Joka V2 imebadilika mara kadhaa. Kwa hivyo, kwa sababu ya ucheleweshaji na mshtakiwa wa Falcon Heavy, tarehe ya majaribio ya kwanza ilihamia 2018, na ndege ya kwanza ya ndege polepole "iliteleza" hadi 2019. Mwishowe, wiki chache zilizopita, kampuni ya maendeleo ilitangaza nia yake ya kuachana na udhibitisho wa "Joka" mpya kwa safari za ndege. Katika siku zijazo, kazi kama hizo zinatakiwa kutatuliwa kwa kutumia mfumo unaoweza kutumika wa BFR, ambao haujaundwa bado.
Chombo cha usafirishaji wa joka kina urefu wa jumla ya mita 7.2 na kipenyo cha m 3.66. Uzito kavu ni tani 4.2. Ina uwezo wa kutoa mzigo wa kulipwa wenye uzito wa tani 3.3 kwa ISS na kurudisha hadi tani 2.5 za mizigo. Ili kubeba shehena fulani, inapendekezwa kutumia chumba kilichofungwa na ujazo wa mita 11 za ujazo na ujazo wa mita za ujazo 14 ambazo hazina shinikizo. Sehemu iliyofungiwa imeshuka wakati wa kushuka na kuchoma angani, wakati mzigo wa pili wa mizigo unarudi Duniani na hufanya kutua kwa parachuti. Ili kurekebisha obiti, chombo hicho kina vifaa vya injini 18 za Draco. Ufanisi wa mifumo hiyo inahakikishwa na jozi ya paneli za jua.
Katika ukuzaji wa toleo la joka la "Joka", vitengo kadhaa vya meli ya usafirishaji wa msingi vilitumika. Wakati huo huo, sehemu iliyofungwa ilibidi ifanyiwe kazi tena ili kutatua shida mpya. Vipengele vingine vya meli pia vimebadilika.
Lockheed martin orion
Mnamo 2006, NASA na Lockheed Martin walikubaliana kujenga chombo cha ndege kinachoweza kuahidi kutumika. Mradi huo ulipewa jina la moja ya vikundi vya nyota - Orion. Mwishoni mwa muongo, baada ya kukamilika kwa sehemu ya kazi, uongozi wa Merika ulipendekeza kuachana na mradi huu, lakini baada ya mabishano marefu iliokolewa. Kazi hiyo iliendelea na hadi sasa imesababisha matokeo fulani.
Meli ya mtazamo Orion inavyoonekana na msanii. Mchoro wa NASA
Kulingana na dhana ya asili, meli ya Orion ilitakiwa kutumiwa katika misioni tofauti. Kwa msaada wake, ilitakiwa kupeleka bidhaa na watu kwa Kituo cha Anga cha Kimataifa. Na vifaa vinavyofaa, angeweza kwenda kwa mwezi. Pia, uwezekano wa kukimbia kwa moja ya asteroidi au hata kwa Mars ilikuwa ikifanywa kazi. Walakini, suluhisho la shida kama hizo lilihusishwa na siku za usoni za mbali.
Kulingana na mipango ya muongo mmoja uliopita, uzinduzi wa kwanza wa mtihani wa Orion ulifanyika mnamo 2013. Kwa 2014, walipanga kuanza na wanaanga kwenye bodi. Kukimbia kwa mwezi kunaweza kufanywa hadi mwisho wa muongo mmoja. Baadaye, ratiba ilibadilishwa. Ndege ya kwanza isiyo na ndege iliahirishwa hadi 2014, na uzinduzi uliowekwa hadi 2017. Ujumbe wa mwezi uliahirishwa hadi ishirini. Kufikia sasa, safari za ndege zilizopangwa zimeahirishwa hadi muongo mmoja ujao.
Mnamo Desemba 5, 2014, uzinduzi wa kwanza wa mtihani wa Orion ulifanyika. Chombo cha angani na simulator ya kupakia malipo ilizinduliwa kwenye obiti na gari la uzinduzi wa Delta IV. Saa chache baada ya uzinduzi, alirudi Duniani na kutapakaa katika eneo fulani. Hakuna uzinduzi mpya uliofanywa bado. Walakini, wataalam kutoka Lockheed Martin na NASA hawakukaa bila kufanya kazi. Kwa miaka michache iliyopita, prototypes kadhaa zimejengwa kwa kufanya vipimo kadhaa katika hali ya ulimwengu.
Wiki chache tu zilizopita, ujenzi ulianza kwenye Orion ya kwanza kwa ndege iliyosimamiwa. Uzinduzi wake umepangwa kufanyika mwaka ujao. Kazi ya kuzindua chombo hicho kwenye obiti itakabidhiwa gari la kuahidi la uzinduzi wa Mfumo wa Nafasi. Kukamilika kwa kazi inayoendelea kutaonyesha matarajio halisi ya mradi mzima.
Mradi wa Orion hutoa ujenzi wa meli yenye urefu wa meta 5 na kipenyo cha meta 3.3. Sifa ya tabia ya vifaa hivi ni ujazo mkubwa wa ndani. Licha ya kuwekwa kwa vifaa na vifaa muhimu, chini ya mita za ujazo 9 za nafasi ya bure hubaki ndani ya chumba kilichofungwa, kinachofaa kwa usanikishaji wa vifaa kadhaa, pamoja na viti vya wafanyikazi. Meli hiyo itaweza kuchukua hadi wanaanga sita au shehena maalum. Jumla ya misa ya meli imedhamiriwa kwa tani 25.85.
Mifumo ya Suborbital
Hivi sasa, programu kadhaa za kufurahisha zinatekelezwa ambazo hazitoi uzinduzi wa malipo kwenye obiti ya Dunia. Mifano inayotarajiwa ya vifaa kutoka kwa kampuni kadhaa za Amerika zitaweza kufanya ndege ndogo tu. Mbinu hii inapaswa kutumiwa kwa utafiti fulani au katika ukuzaji wa utalii wa nafasi. Miradi mpya ya aina hii haizingatiwi katika muktadha wa ukuzaji wa mpango kamili wa nafasi, lakini hata hivyo ni ya kupendeza.
Anga ya Suborbital SpaceShipTwo chini ya bawa la ndege ya wabebaji wa White Knight. Picha Bikira Galactic / virgingalactic.com
Miradi miwili ya SpaceShipOne na SpaceShipTatu kutoka kwa Vipimo vya Scale na Virgin Galactic inapendekeza ujenzi wa tata inayojumuisha ndege ya kubeba na ndege ya orbital. Tangu 2003, aina mbili za vifaa vimefanya idadi kubwa ya ndege za majaribio, wakati ambapo sifa anuwai za muundo na njia za kazi zilijaribiwa. Inatarajiwa kwamba chombo cha angani cha aina ya SpaceShipTwo kitaweza kuchukua hadi abiria sita wa watalii na kuwainua kwa urefu wa angalau km 100-150, i.e. juu ya kikomo cha chini cha nafasi ya nje. Kuondoka na kutua kunapaswa kufanywa kutoka uwanja wa ndege wa "jadi".
Asili ya Bluu imekuwa ikifanya kazi kwenye toleo jingine la mfumo wa nafasi ya suborbital tangu katikati ya muongo mmoja uliopita. Anapendekeza kufanya ndege kama hizo kwa kutumia kifungu cha gari la uzinduzi na meli, sawa na ile inayotumiwa katika programu zingine. Kwa kuongezea, roketi na meli lazima zirudishwe tena. Kiwanja hicho kiliitwa New Shepard. Tangu 2011, makombora na meli za aina mpya zimekuwa zikifanya ndege za majaribio mara kwa mara. Tayari imeweza kupeleka chombo hicho kwa urefu wa zaidi ya kilomita 110, na pia kuhakikisha kurudi salama kwa chombo na chombo cha uzinduzi. Katika siku zijazo, mfumo wa New Shepard unapaswa kuwa moja ya ubunifu katika uwanja wa utalii wa nafasi.
Reusable baadaye
Kwa miongo mitatu, tangu mwanzoni mwa miaka ya themanini ya karne iliyopita, mfumo wa Usafirishaji wa Anga / Nafasi ya Kuhamia kwa anga imekuwa gari kuu la kupeleka watu na bidhaa kuzunguka katika ghala la NASA. Kwa sababu ya kupotea kwa maadili na mwili, na pia kuhusiana na kutowezekana kupata matokeo yote unayotaka, shughuli za Shuttles zilikomeshwa. Tangu 2011, Merika haina meli zinazoweza kutumika tena. Kwa kuongezea, wakati hawana gari yao wenyewe, kwa sababu ambayo wanaanga wanapaswa kuruka kwa teknolojia ya kigeni.
Licha ya kukomesha operesheni ya Mfumo wa Usafiri wa Anga, wanaanga wa Amerika hawaachilii wazo la viboreshaji vya angani vinavyoweza kutumika tena. Mbinu hii bado inavutia sana na inaweza kutumika katika misioni anuwai. Kwa sasa, NASA na mashirika kadhaa ya kibiashara yanatengeneza spacecraft kadhaa za kuahidi mara moja, ndege za orbital na mifumo na vidonge. Kwa sasa, miradi hii iko katika hatua tofauti na inaonyesha mafanikio tofauti. Katika siku za usoni sana, kabla ya mwanzo wa miaka ya ishirini, maendeleo mengi mapya yatafikia hatua ya majaribio au ndege kamili, ambayo itafanya uwezekano wa kuchunguza tena hali hiyo na kupata hitimisho mpya.
