ITS launch vehicle

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Ракета-носій ITS під час запуску

ITS launch vehicle (ракета-носій міжпланетної транспортної системи) — приватна орбітальна ракета-носій, яка розробляється компанією SpaceX. Створюється для запуску Міжпланетної транспортної системи, для здійснення місій до Марсу й інших астрономічних об'єктів Сонячної системи поза орбітою Землі. Початок тестування очікується не раніше 2019-го року. Конструкцію почали розробляти 2012-го.

Опис[ред.ред. код]

Двоступенева багаторазова ракета-носій.

Перший ступінь матиме 42 двигуни Raptor, які також розробляються і виготовляються компанією SpaceX. Так само як і перший ступінь ракети-носія Falcon 9, перший ступінь ITS launch vehicle проектується як багаторазовий. Велика вантажопідйомність ракети-носія дозволяє зарахувати її до надважкого класу, зі здатністю виводити 300 метричних тонн на ННО у багаторазовій конфігурації і 500 метричних тонн у розширеній модифікації[1].

Другий ступінь міжпланетної транспортної системи матиме шість вакуумних двигунів Raptor з трьома двигунами для маневрування. Цей ступінь ракети-носія забезпечує прискорення до орбітальної швидкості під час всіх запусків з Землі і буде також використовуватися як перевізника вантажів і пасажирів для двох орбіт Землі і міжпланетних перельотів, а також для посадки і зльоту на Марсі.

Точні специфікації ракети-носія були опубліковані у вересні 2016-го, також обмежена інформація була надана на початку 2012-го.

Історія[ред.ред. код]

Транспортний засіб MCT був згаданий Ілоном Маском на публічних обговореннях 2012 як частина проекту SpaceX з польоту на Марс, тоді була відома назва — Mars Colonial Transporter (MCT)[2]. Назва MCT стосувалась приватного проекту з проектування і будування космічної системи[3], багаторазових ракетних двигунів, ракет-носіїв і космічних капсул для доставки людини на Марс і повернення їх на Землю.

На початку 2007 Маск встановив особисту мету — зробити можливим дослідження Марса безпосередньо людиною і створення постійної колонії на ньому[4][5]. Додаткова інформація щодо місії з'явилась у 2011—2015, 2014 було оголошено, що колоністи прибудуть на Марс не раніше середини 2020-х[2], і компанія SpaceX почала розробку великого ракетного двигуна Raptor для Mars Colonial Transporter ще до 2014.

Маск оголосив 2011 у інтерв'ю, що він сподівається відправити людину на марсіанську поверхню впродовж 10-20 років[5], наприкінці 2012 він припускав прибуття колоністів не раніше середини 2020-х[2][6][7].

У жовтні 2012 Маск вперше оголосив цілісний план з будівництва другої багаторазової ракетної системи з характеристиками, які перевищують характеристики ракет-носіїв Falcon 9/Falcon Heavy, на які SpaceX витратила кілька мільярдів доларів[8]. Нова ракета-носій буде «еволюцією ракети Falcon 9… значно більшою ніж Falcon 9.». Проте Маск зазначив, що компанія не надасть інформації щодо неї до 2013[2][9]. У червні 2013 Маск зазначив, що він не буде оголошувати ніякої первинної інформації до регулярних запусків Mars Colonial Transporter[10][11].

У лютому 2014 було оголошено, що міжпланетний корабель, названий Mars Colonial Transporter здатен нести до 100 тонн навантеження (пасажирів і вантаж)[12][13] Згідно керівника з розробки двигунів SpaceX, Тома Міллера, концепт дозволяє використовувати 9 двигунів Raptor у одній ракеті, так само як і у першого ступеня Falcon 9, «для доставки 100 тонн вантажу на Марс»[13]. Повідомлялось, що діаметр ракети-носія, який буде використовуватись разом з MCT, становитиме не менше 10 метрів, це утричі більше, ніж у Falcon 9[3].

Ракета-носій міжпланетної транспортної системи після запуску в уяві художника.

У серпні 2014 мас-медіа повідомили, що перший випробувальний політ ракети-носія з двигунами Raptor може відбутись 2020, щоб повністю протестувати двигуни в умовах орбітального космічного польоту. Однак, будь-які спроби колонізації були відкладені на далеке майбутнє[1][14].

До цього часу ракета-носій була відома формально як BFR («англ. Big Falcon Rocket», велика ракета Фалькон), названа Ілоном Маском з посиланням на BFG 9000 з відеогри Doom 1993-го[12][15][16]. SpaceX повідомила 2014, що у сімействі надважких ракет-носіїв може бути більше ніж одна ракета[1].

У січні 2015 Маск вказував, що він сподівається оприлюднити деталі «абсолютно нової архітектури» для марсіанської транспортної системи наприкінці 2015, проте ці плани були змінені по закінченні року, план оприлюднення цієї інформації був зсунутий на 2016[12][17]. Маск заявив у червні 2016, що перший непілотований політ MCT планується здійснити 2022, а перший пілотований — 2024[18][19]. Плани компанії на середину 2016 — прибуття перших космонавтів на Марс не раніше 2025[18]. В середині вересня 2016 Маск зазначив, що назва Mars Colonial Transporter'а буде змінена у зв'язку зі здатністю системи здійснювати польоти за межі орбіти Марса. Нова назва системи — Interplanetary Transport System (ITS, міжпланетна транспортна система)[20].

Маск розкрив деталі космічної місії на 67-му Міжнародному конгресі з астронавтики 27 вересня 2016[21]. Перший ступінь багаторазовий і буде приземлятись вертикально, так само як і у ракети-носія Falcon 9.

Технічні характеристики[ред.ред. код]

Ракета-носій складається з двох ступенів. Перший ступінь — це завжди Міжпланетний прискорювач, другий ступінь може бути або Міжпланетний космічний корабель (для польотів за межі орбіти Землі) або Заправник міжпланетної транспортної системи (для передачі палива на орбіті).

Обидва ступеня ракети-носія матимуть двигуни Raptor — це двокомпонентні рідинні ракетні двигуни, що використовують замкнутий цикл, рідкий метан і рідкий кисень як окислювач[22] Рідкий метан і рідкий кисень будуть знаходитись повністю у газоподібному стані до їх змішування у камері згоряння.[22]. Обидва ступеня будуть використовувати систему підвищеного тиску у баках, як на Falcon 9, для цього так само буде використаний гелій[23].

Загальна висота ракети-носія — першого ступеня й інтегрованого другого ступеня/космічного корабля, становитиме 122 м[24]. Обидва ступеня міжпланетної транспортної системи будуть виготовлені з легкого, але міцного вуглецевого волокна, з нього ж будуть виконані і кріогенні баки для палива[23]. Загальна маса — 10 500 тонн, тяга під час запуску — 128 МН. Ракета-носій матиме здатність нести корисне навантаження на ННО — 550 тонн у розширеному варіанті і 300 тонн у багаторазовому варіанті[25].

Міжпланетна ракета-носій[ред.ред. код]

Комп'ютерне зображення багаторазового ступеня ITS

Перший ступінь — Міжпланетна ракета-носій — матиме 12 м у діаметрі, висоту — 72,5 м, багаторазова ракета матиме 31[26] ракетні двигуни Raptor, які створюють тягу у 3,024 кН на кожен двигун. Загалом ракета-носій створюватиме тягу приблизно у 130 МН, у кілька разів більшу, ніж тяга ракети-носія Сатурн V[23]. Рідкий метан і рідкий кисень також будуть використовуватись для живлення маневрових двигунів[27]. Конструкція передбачає використання приблизно 7 відсотків від загальної кількості палива для живлення двигунів, щоб забезпечити повернення першого ступеня на стартовий майданчик[27].

Космічні апарати — короткочасні верхні ступені[ред.ред. код]

Ракета-носій міжпланетної транспортної системи не має окремої функції, так само як звичайний другий ступінь у більшості ракет-носіїв. Замість цього, функція верхнього ступеня — підвищення швидкості для виведення корисного навантаження на орбіту Землі, проте він має всі системи для довготривалих польотів[27]. Зазвичай час існування на орбіті верхніх ступенів вимірюється годинами. Існують виключення щодо цього. Наприклад, космічний човник використовував енергію прискорювачів і енергію другого ступеня для виведення апарат на ННО. Відмінності також існують: у човника прискорювач з пальним згоряв у атмосфері, в той час коли другий ступінь міжпланетної транспортної системи — проектується як багаторазовий.

Станом на вересень 2016, SpaceX визначила два космічні апарати, які будуть використовуватися верхніми ступенями під час кожного запуску: Міжпланетний космічний корабель і заправник міжпланетної транспортної системи[25].

Міжпланетний космічний корабель[ред.ред. код]

Другий ступінь ракети-носія, який буде також транспортним засобом для обох варіантів — для вантажного і для пілотованого — матиме довжину — 49,5 м і діаметром 17 м у найширшій точці і буде здатний нести до 450 тонн вантажу за одну подорож до Марса з дозаправленням на орбіті Землі[23].

Корабель буде оснащений 6-ма оптимізованими для умов вакууму двигунами Raptor, кожен здатен виробляти тягу у 3 МН[28], і також матиме три маневрові двигуни[23].

Перші польоти, як очікується будуть нести більшість необхідного вантажу і кілька людей[2].

Комп'ютерна графіка вигляду заправника міжпланетної транспортної системи (зверху) і міжпланетного космічного корабля (знизу) на орбіті Землі під час заправки.

Заправник міжпланетної транспортної системи[ред.ред. код]

Другий апарат як другий ступінь міжпланетної транспортної системи — це Заправник міжпланетної транспортної системи. Цей транспортний засіб проектується виключно для запуску і короткотривалої роботи з дозаправки паливом на орбіті Землі. На орбіті заправник буде здатен передати за раз 380 тонн рідкого метану і рідкого кисню. Для повної заправки Міжпланетного космічного корабля для довготривалого польоту необхідно п'ять заправників, які піднімуть на орбіту і заповнять баки космічного корабля загальним об'ємом 1900 тонн[25][27].

Заправник матиме такі самі характеристики як і Міжпланетний космічний корабель — довжина — 49,5 м і 17 м у діаметрі. Корабель буде оснащений 6-ма оптимізованими для умов вакууму двигунами Raptor, кожен здатен виробляти тягу у 3 МН, і також матиме три маневрові двигуни[23].

Після заправки на орбіті багаторазовий заправник повернеться на Землю для наступного використання[25].

Повторне використання[ред.ред. код]

Обидва ступеня проектуються багаторазовими і здійснюватимуть вертикальне приземлення, використовуючи технології, розроблені SpaceX, протестовані у 2013—2016 р.р., і які застосовуються наразі на першому ступені ракети-носія Falcon 9 FT[23].

Стартові майданчики[ред.ред. код]

Станом на вересень 2016 планується, що запуски ракет-носіїв здійснюватимуться зі стартових майданчиків LC-39A, на майданчиках, орендованих SpaceX у Космічного центра імені Кеннеді, звідки відбувся запуск Аполлона-11 1969 до Місяця[23].

Фінансування[ред.ред. код]

Розробка і виготовлення нової двоступеневої ракети-носія станом на 2016 фінансується компанією SpaceX. Проект можливий лише за умов зменшення витрат на запуски[23].

Повне виконання плану з колонізації Марса потребує коштів, які будуть залучені з приватних і суспільних фондів, зазначив Маск у вересні 2016. Швидкість комерційного доступу до транспортування до Марсу, як вантажів так і людей, буде залежати, значною мірою, від ринкового попиту, а також розвитку технологій і засобів розробки.

Ілон Маск зазначив, що на даний час не отримав від NASA контрактів на системи міжпланетної транспортної системи. Він також відмітив, що якщо такі контракти будуть — це буде добре для розвитку проекту[29].

Див. також[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б в Bergin, Chris (2014-08-29). Battle of the Heavyweight Rockets -- SLS could face Exploration Class rival. NASAspaceflight.com. Процитовано 2014-08-30. 
  2. а б в г д Huge Mars Colony Eyed by SpaceX Founder. Discovery News. 2012-12-13. Процитовано 2016-09-25. 
  3. а б Belluscio, Alejandro G. (2014-03-07). SpaceX advances drive for Mars rocket via Raptor power. NASASpaceFlight.com. Процитовано 2016-09-25. 
  4. Hoffman, Carl (2007-05-22). Elon Musk Is Betting His Fortune on a Mission Beyond Earth's Orbit. Wired Magazine. Процитовано 2014-03-14. 
  5. а б Elon Musk: I'll Put a Man on Mars in 10 Years. Market Watch (New York: The Wall Street Journal). 2011-04-22. Архів оригіналу за 2011-12-01. Процитовано 2011-12-01. 
  6. Carroll, Rory (2013-07-17). Elon Musk's mission to Mars. TheGuardian. Процитовано 2016-09-25. 
  7. Messier, Doug (2014-02-05). Elon Musk Talks ISS Flights, Vladimir Putin and Mars. Parabolic Arc. Процитовано 2016-09-25. 
  8. Zach Rosenberg (15 Oct 2012). SpaceX aims big with massive new rocket. Flight Global. Процитовано 2016-09-25. 
  9. Coppinger, Rod (2012-11-23). Huge Mars Colony Eyed by SpaceX Founder Elon Musk. Space.com. Процитовано 2016-09-25. «an evolution of SpaceX's Falcon 9 booster ... much bigger [than Falcon 9], but I don’t think we’re quite ready to state the payload. We’ll speak about that next year. ... Vertical landing is an extremely important breakthrough — extreme, rapid reusability.» 
  10. Schaefer, Steve (2013-06-06). SpaceX IPO Cleared For Launch? Elon Musk Says Hold Your Horses. Forbes. Процитовано 2013-06-10. 
  11. Ciaccia, Chris (2013-06-06). SpaceX IPO: 'Possible in the Very Long Term'. The Street. Процитовано 2013-06-10. 
  12. а б в Heath, Chris (December 12, 2015). How Elon Musk Plans on Reinventing the World (and Mars). GQ. Процитовано 2016-09-25. 
  13. а б Nellis, Stephen (2014-02-19). SpaceX's propulsion chief elevates crowd in Santa Barbara. Pacific Coast Business Times. Процитовано 2016-09-25. 
  14. Boyle, Alan (5 January 2015). Coming Soon From SpaceX's Elon Musk: How to Move to Mars. NBC News. Процитовано 2016-09-25. «The Mars transport system will be a completely new architecture. Am hoping to present that towards the end of this year. Good thing we didn't do it sooner, as we have learned a huge amount from Falcon and Dragon.» 
  15. Gwynne Shotwell. Broadcast 2212: Special Edition, interview with Gwynne Shotwell (mp3) [audio file]. The Space Show. Процитовано 2014-03-22. Подія відбулася 20:00–21:10 and 22:15–22:35.
  16. KSC meeting portrays SLS as scrambling for a manifest plan. 12 January 2016. Процитовано 14 January 2016. «Also notable – though understandably not referenced at the KSC meeting – is SpaceX’s plan to have its BFR – a reusable booster with the power of two Saturn Vs – already up and running by the 2020s, ahead of MCT (Mars Colonial Transporter) missions.» 
  17. Boyle, Alan (2016-01-27). SpaceX’s Elon Musk wants to go into space by 2021 and start Mars missions by 2025. GeekWire. Процитовано 2016-09-25. 
  18. а б Davenport, Christian (2016-06-13). Elon Musk provides new details on his ‘mind blowing’ mission to Mars. Washington Post. Процитовано 2016-09-25. 
  19. Boyle, Alan (2016-06-10). SpaceX’s Elon Musk teases ‘dangerous’ plan to colonize Mars starting in 2024. GeekWire. Процитовано 2016-08-10. 
  20. Berger, Eric (2016-09-18). Elon Musk scales up his ambitions, considering going "well beyond" Mars. Ars Technica. Процитовано 2016-09-19. 
  21. 2016 StartmeupHK Venture Forum - Elon Musk on Entrepreneurship and Innovation StartmeupHK Venture Forum--2016. via InvestHK YouTube channel: Invest Hong Kong. 26 January 2016. Процитовано 28 January 2016. «(SpaceX discussion at 30:15-31:40) We'll have the next generation rocket and spacecraft, beyond the Falcon and Dragon series ... I'm hoping to describe that architecture later this year at the International Astronautical Congress. which is the big international space event every year. ... first flights to Mars? we're hoping to do that in around 2025 ... nine years from now or thereabouts.» 
  22. а б Bergin, Chris (2015-05-11). Falcon Heavy enabler for Dragon solar system explorer. NASASpaceFlight.com. Процитовано 12 May 2015. 
  23. а б в г д е ж и к Bergin, Chris (2016-09-27). SpaceX reveals ITS Mars game changer via colonization plan. NASASpaceFlight.com. Процитовано 2016-09-27. 
  24. https://twitter.com/elonmusk/status/780831628104966144
  25. а б в г Making Humans a Multiplanetary Species. SpaceX. 2016-09-27. Архів оригіналу за 2016-09-28. Процитовано 2016-09-29. 
  26. iGadgetPro (2017-09-28). FULL Elon Musk’s Speech at SpaceX 2017 Event. Процитовано 2017-11-07. 
  27. а б в г Richardson, Derek (2016-09-27). Elon Musk Shows Off Interplanetary Transport System. Spaceflight Insider. Процитовано 2016-10-03. 
  28. http://spacenews.com/spacex-performs-first-test-of-raptor-engine/
  29. https://twitter.com/SpcPlcyOnline/status/780894498893225984