پروازهای شاتل امیدهای برآورده نشده: آنچه آنها برنامه ریزی کردند و آنچه در شاتل فضایی اتفاق افتاد

سیستم حمل و نقل فضایی که بیشتر به عنوان شاتل فضایی شناخته می شود، یک شاتل فضایی قابل استفاده مجدد آمریکایی است. شاتل با استفاده از وسایل پرتاب به فضا پرتاب می شود، مانند یک سفینه فضایی در مدار مانور می دهد و مانند یک هواپیما به زمین بازمی گردد. این شاتل ها قرار بود مانند شاتل ها بین مدار زمین و زمین بچرخند و محموله ها را در هر دو جهت تحویل دهند. در طول توسعه، پیش بینی می شد که هر یک از شاتل ها باید تا 100 بار به فضا برود. در عمل، آنها بسیار کمتر استفاده می شوند. تا می 2010، بیشتر پروازها - 38 - توسط شاتل دیسکاوری انجام شد. در مجموع، از سال 1975 تا 1991، پنج شاتل ساخته شد: کلمبیا (در هنگام فرود در سال 2003 سوخته)، چلنجر (در آغاز در سال 1986 منفجر شد)، دیسکاوری، آتلانتیس و اندیور. در 14 می 2010، شاتل فضایی آتلانتیس آخرین پرتاب خود را از کیپ کاناورال انجام داد. پس از بازگشت به زمین، او از خدمت خارج خواهد شد.

تاریخچه برنامه

برنامه شاتل توسط راکول آمریکای شمالی به نمایندگی از ناسا از سال 1971 توسعه یافته است.
شاتل فضایی کلمبیا اولین مدارگرد قابل استفاده مجدد عملیاتی بود. در سال 1979 ساخته شد و به مرکز فضایی کندی ناسا منتقل شد. شاتل کلمبیا از نام قایق بادبانی که کاپیتان رابرت گری در می 1792 کاوش کرد، نامگذاری شد. آب های داخلیبریتیش کلمبیا (ایالت های واشنگتن و اورگان کنونی ایالات متحده). در ناسا، کلمبیا OV-102 (خودروی مدارگرد - 102) تعیین شده است. شاتل فضایی کلمبیا در 1 فوریه 2003 (پرواز STS-107) هنگام ورود مجدد به جو زمین قبل از فرود درگذشت. این بیست و هشتمین سفر فضایی کلمبیا بود.
دومین شاتل فضایی، چلنجر، در جولای 1982 به ناسا تحویل داده شد. این کشتی به خاطر کشتی نیروی دریایی که در دهه 1870 اقیانوس را کاوش می کرد نامگذاری شد. در ناسا، چلنجر OV-099 نامگذاری شده است. چلنجر در دهمین پرتاب خود در 28 ژانویه 1986 کشته شد.
سومین شاتل، دیسکاوری، در نوامبر 1982 به ناسا تحویل داده شد.
شاتل دیسکاوری به خاطر یکی از دو کشتی نامگذاری شد که در دهه 1770، کاپیتان بریتانیایی جیمز کوک هاوایی را کشف کرد و سواحل آلاسکا و شمال غربی کانادا را کاوش کرد. با همین نام ("کشف") یکی از کشتی های هنری هادسون که خلیج هادسون را در سال های 1610-1610 کاوش کرد. دو Discovery دیگر توسط انجمن سلطنتی جغرافیای بریتانیا برای کاوش در قطب شمال و قطب جنوب در سال های 1875 و 1901 ساخته شد. در ناسا، دیسکاوری OV-103 نامگذاری شده است.
چهارمین شاتل، آتلانتیس، در آوریل 1985 وارد خدمت شد.
پنجمین شاتل، اندیور، برای جایگزینی چلنجر متوفی ساخته شد و در می 1991 وارد خدمت شد. شاتل Endeavor نیز به نام یکی از کشتی های جیمز کوک نامگذاری شد. از این کشتی در رصدهای نجومی استفاده می شد که امکان تعیین دقیق فاصله زمین تا خورشید را فراهم کرد. این کشتی همچنین در اکسپدیشن هایی برای کاوش در نیوزلند شرکت کرد. در ناسا، اندیور OV-105 نامگذاری شده است.
قبل از کلمبیا، شاتل دیگری به نام Enterprise ساخته شد که در اواخر دهه 1970 فقط به عنوان وسیله نقلیه آزمایشی برای آزمایش روش های فرود استفاده می شد و به فضا پرواز نمی کرد. در همان ابتدا قرار بود این مدارگرد را به افتخار دویستمین سالگرد قانون اساسی آمریکا - "Constitution" (Constitution) نامگذاری کنند. بعداً به دنبال پیشنهادهای متعدد بینندگان سریال تلویزیونی محبوب Star Trek، نام Enterprise انتخاب شد. در ناسا، اینترپرایز OV-101 نامگذاری شده است.

شاتل دیسکاوری بلند می شود. ماموریت STS-120

اطلاعات کلی
کشور ایالات متحده آمریکا ایالات متحده آمریکا
فضاپیمای حمل و نقل قابل استفاده مجدد
تولید شده توسط اتحاد فضایی متحده:
Thiokol / Alliant Techsystems (SRBs)
لاکهید مارتین (مارتین ماریتا) - (ET)
راکول / بوئینگ (مدارگرد)
ویژگی های اصلی
تعداد مراحل 2
طول 56.1 متر
قطر 8.69 متر
وزن پرتاب 2030 تن
جرم بار
- برای LEO 24 400 کیلوگرم
- به مدار زمین ثابت 3810 کیلوگرم
تاریخچه راه اندازی
وضعیت فعال
سایت های پرتاب مرکز فضایی کندی مجتمع 39
پایگاه واندنبرگ (برنامه ریزی در دهه 1980)
تعداد شروع 128
- موفق 127
- ناموفق 1 (شکست در راه اندازی، چلنجر)
- تا حدی ناموفق 1 (شکست در ورود مجدد، کلمبیا)
اولین پرتاب در 12 آوریل 1981
آخرین پرتاب پاییز 2010

طرح

شاتل از سه جزء اصلی تشکیل شده است: یک مدارگرد (Orbiter) که در مدار پایین زمین قرار می گیرد و در واقع یک فضاپیما است. مخزن سوخت خارجی بزرگ برای موتورهای اصلی؛ و دو تقویت کننده موشک سوخت جامد که در عرض دو دقیقه پس از پرتاب کار می کنند. مدارگرد پس از ورود به فضا، به طور مستقل به زمین بازمی گردد و مانند یک هواپیما بر روی باند فرود می آید. تقویت کننده های سوخت جامد بر روی چتر نجات پاشیده می شوند و سپس دوباره استفاده می شوند. مخزن سوخت خارجی در جو می سوزد.


تاریخ خلقت

این تصور اشتباه جدی وجود دارد که برنامه شاتل فضایی برای نیازهای نظامی به عنوان نوعی "بمب افکن فضایی" ایجاد شده است. این "نظر" عمیقاً اشتباه مبتنی بر "توانایی" شاتل ها برای حمل سلاح هسته ای است (هر هواپیمای مسافربری به اندازه کافی بزرگ این توانایی را به همان اندازه دارد (به عنوان مثال، اولین هواپیمای مسافربری بین قاره ای شوروی Tu-114 بر اساس آن ساخته شد. حامل هسته ای استراتژیک Tu-95) و بر اساس فرضیات نظری در مورد "غواصی مداری"، که ظاهراً قادر به هدایت (و حتی انجام) کشتی های مداری قابل استفاده مجدد هستند.
در واقع، تمام ارجاعات به هدف "بمباران" شاتل ها منحصراً در منابع شوروی به عنوان ارزیابی پتانسیل نظامی شاتل های فضایی موجود است. منصفانه است که فرض کنیم این «رتبه‌بندی‌ها» برای متقاعد کردن مدیریت ارشد در مورد نیاز به «پاسخ کافی» و ایجاد سیستم مشابه خود استفاده شده است.
تاریخچه پروژه شاتل فضایی از سال 1967 آغاز می شود، زمانی که حتی قبل از اولین پرواز سرنشین دار تحت برنامه آپولو (11 اکتبر 1968 - پرتاب آپولو-7) وجود داشت. بیش از یک سالبه عنوان یک نمای کلی از چشم انداز اکتشاف فضایی سرنشین دار پس از اتمام برنامه ماه ناسا.
در 30 اکتبر 1968، دو مرکز اصلی ناسا (مرکز فضاپیمای سرنشین دار - MSC - در هیوستون و مرکز فضایی مارشال - MSFC - در هانتسویل) با پیشنهادی برای بررسی امکان ایجاد یک سیستم فضایی قابل استفاده مجدد به شرکت های فضایی آمریکایی نزدیک شدند. باید هزینه های آژانس فضایی را در صورت استفاده فشرده کاهش دهد.
در سپتامبر 1970 هدف گروه فضاییتحت رهبری معاون رئیس جمهور ایالات متحده S. Agnew، به ویژه ایجاد شده برای تعیین مراحل بعدیدر اکتشاف فضایی، دو پروژه دقیق از برنامه های احتمالی را ترسیم کرده است.
پروژه بزرگ شامل:

* شاتل های فضایی؛
* یدک کش مداری.
* ایستگاه مداری بزرگ در مدار زمین (حداکثر 50 خدمه)؛
* ایستگاه مداری کوچک در مدار ماه.
* ایجاد یک پایگاه قابل سکونت در ماه.
* سفرهای سرنشین دار به مریخ.
* فرود افراد روی سطح مریخ.
به عنوان یک پروژه کوچک، پیشنهاد شد که فقط یک ایستگاه مداری بزرگ در مدار زمین ایجاد شود. اما در هر دو پروژه مشخص شد که پروازهای مداری: تامین ایستگاه، تحویل محموله برای سفرهای طولانی مدت به مدار یا بلوک کشتی برای پروازهای طولانی مدت، تغییر خدمه و سایر وظایف در مدار زمین باید توسط یک دستگاه قابل استفاده مجدد انجام شود. سیستمی که در آن زمان شاتل فضایی نامیده شد.
همچنین برنامه هایی برای ایجاد یک "شاتل هسته ای" وجود داشت - یک شاتل با سیستم پیشرانه هسته ای NERVA (انگلیسی) که در دهه 1960 توسعه و آزمایش شد. شاتل اتمی قرار بود بین مدار زمین، مدار ماه و مریخ پرواز کند. تامین شاتل اتمی با یک مایع کار برای موتور هسته ای به شاتل های معمولی آشنا برای ما اختصاص داده شد:

شاتل هسته ای: این موشک قابل استفاده مجدد به موتور هسته ای NERVA متکی است. این هواپیما بین مدار پایین زمین، مدار ماه و مدار ژئوسنکرون عمل می‌کند، با عملکرد فوق‌العاده بالا که آن را قادر می‌سازد محموله‌های سنگین را حمل کند و مقادیر قابل‌توجهی کار را با ذخایر محدود پیشرانه هیدروژن مایع انجام دهد. به نوبه خود، شاتل هسته ای این پیشرانه را از شاتل فضایی دریافت می کند.

SP-4221 تصمیم شاتل فضایی

با این حال، ریچارد نیکسون، رئیس جمهور ایالات متحده، همه گزینه ها را رد کرد، زیرا حتی ارزان ترین آنها 5 میلیارد دلار در سال طلب می کردند. ناسا با یک انتخاب دشوار روبرو شد: یا باید یک توسعه بزرگ جدید را آغاز می کرد یا خاتمه برنامه سرنشین دار را اعلام می کرد.
تصمیم گرفته شد که بر ایجاد یک شاتل پافشاری شود، اما آن را نه به عنوان یک کشتی حمل و نقل برای مونتاژ و خدمات ایستگاه فضایی (اما ذخیره آن) بلکه به عنوان سیستمی که می تواند سود و سرمایه گذاری را جبران کند، ارائه شود. با پرتاب ماهواره ها به مدار به صورت تجاری. کارشناس اقتصادی تایید کرد: از نظر تئوری با ارائه حداقل 30 پرواز در سال و رد کامل استفاده از حامل های یکبار مصرف، سیستم شاتل فضایی می تواند مقرون به صرفه باشد.
پروژه شاتل فضایی توسط کنگره آمریکا به تصویب رسید.
در همان زمان، در رابطه با رها شدن راکت های حامل یکبار مصرف، مشخص شد که شاتل ها موظف به پرتاب تمام دستگاه های امیدوار کننده وزارت دفاع، سیا و آژانس امنیت ملی آمریکا به مدار زمین هستند.
ارتش الزامات خود را برای این سیستم ارائه کرد:

* سیستم فضایی باید قابلیت پرتاب محموله تا 30 تن را به مدار، بازگرداندن محموله تا 14.5 تن به زمین و داشتن محفظه بار حداقل 18 متر طول و 4.5 متر قطر داشته باشد. اینها اندازه و وزن ماهواره شناسایی اپتیکی پیش بینی شده KH-II بود که تلسکوپ مداری هابل متعاقباً از آن منشا گرفت.
* امکان مانور جانبی برای یک کشتی مداری تا 2000 کیلومتر برای فرود آسان در تعداد محدودی فرودگاه نظامی فراهم شود.
* برای پرتاب به مدارهای نزدیک به قطب (با شیب 56-104 درجه)، نیروی هوایی تصمیم گرفت مجتمع های فنی، پرتاب و فرود خود را در پایگاه نیروی هوایی وندنبرگ در کالیفرنیا بسازد.

بدین ترتیب، الزامات بخش نظامی برای پروژه شاتل فضایی محدود شد.
هرگز قرار نبود از شاتل ها به عنوان "بمب افکن فضایی" استفاده شود. در هر صورت، هیچ سندی از ناسا، پنتاگون یا کنگره آمریکا وجود ندارد که چنین نیتی را نشان دهد. در خاطرات و یا در مکاتبات خصوصی شرکت کنندگان در ایجاد سیستم شاتل فضایی به انگیزه های "بمب" اشاره نشده است.
پروژه بمب افکن فضایی X-20 Dyna Soar رسما در 24 اکتبر 1957 آغاز شد. با این حال، با توسعه ICBM های مبتنی بر سیلو و ناوگان زیردریایی هسته ای مجهز به موشک های بالستیک، ایجاد بمب افکن های مداری در ایالات متحده نامناسب تلقی شد. پس از سال 1961، اشاره به مأموریت های "بمب افکن" از پروژه X-20 Dyna Soar ناپدید شد، اما ماموریت های شناسایی و "بازرسی" باقی ماندند. در 23 فوریه 1962، وزیر دفاع مک نامارا آخرین تجدید ساختار برنامه را تصویب کرد. از آن لحظه به بعد، Dyna-Soar رسما یک برنامه تحقیقاتی نامیده شد که هدف آن بررسی و نشان دادن امکان مانور یک گلایدر مداری مانور دهنده هنگام ورود به جو و فرود بر روی باند فرودگاه در یک مکان معین از زمین با دقت لازم است. در اواسط سال 1963، وزارت دفاع در مورد نیاز به برنامه Dyna-Soar تردیدهای جدی داشت. در 10 دسامبر 1963، وزیر دفاع مک نامارا، Dyna-Soar را لغو کرد.
هنگام اتخاذ این تصمیم، در نظر گرفته شد که فضاپیماهای این کلاس نمی توانند به اندازه کافی در مدار "آویزان" شوند تا به عنوان "سکوهای مداری" در نظر گرفته شوند و پرتاب هر فضاپیما به مدار حتی ساعت ها، بلکه یک روز طول نمی کشد. و مستلزم استفاده از وسایل نقلیه پرتاب سنگین کلاس است که اجازه استفاده از آنها را برای اولین و یا برای حمله اتمی تلافی جویانه نمی دهد.
بسیاری از پیشرفت‌های فنی و فناوری برنامه Dyna-Soar متعاقباً برای ایجاد کشتی‌های مداری از نوع شاتل فضایی استفاده شد.
رهبری اتحاد جماهیر شوروی، از نزدیک توسعه برنامه شاتل فضایی را زیر نظر داشت، اما با فرض بدترین، به دنبال "پنهان" بود. تهدید نظامی"، که دو فرض اصلی را تشکیل داد:

* امکان استفاده از شاتل های فضایی به عنوان حامل سلاح های هسته ای وجود دارد (این فرض اساساً به دلایل فوق اشتباه است).
* می توان از شاتل های فضایی برای سرقت ماهواره های شوروی و DOS (ایستگاه های سرنشین دار طولانی مدت) از مدار زمین Almaz OKB-52 V. Chelomey استفاده کرد. برای حفاظت، DOS شوروی قرار بود حتی با اسلحه های خودکار طرح Nudelman-Richter مجهز شود (OPS مجهز به چنین اسلحه ای بود). فرض "ربوده شدن" صرفاً بر اساس ابعاد محفظه بار و محموله قابل بازیافت است که توسط توسعه دهندگان شاتل آمریکایی آشکارا اعلام شده است، نزدیک به ابعاد و وزن "آلمازوف". رهبری اتحاد جماهیر شوروی از ابعاد و وزن ماهواره شناسایی HK-II در حال توسعه در همان زمان مطلع نبود.
در نتیجه، صنعت فضایی شوروی موظف شد یک سیستم فضایی قابل استفاده مجدد با ویژگی‌های مشابه سیستم شاتل فضایی، اما با هدف نظامی مشخص، به عنوان یک وسیله نقلیه تحویل مداری برای سلاح‌های گرما هسته‌ای ایجاد کند.


وظایف

از کشتی های شاتل فضایی برای پرتاب محموله به مدارهای با ارتفاع 200 تا 500 کیلومتری استفاده می شود. تحقیق علمی، تعمیر و نگهداری فضاپیماهای مداری (کار نصب و تعمیر).
در آوریل 1990، تلسکوپ هابل توسط شاتل "دیسکاوری" (پرواز STS-31) به مدار آورده شد. شاتل های کلمبیا، دیسکاوری، اندیور و آتلانتیس چهار اکسپدیشن خدماتی انجام دادند. تلسکوپ هابل... آخرین سفر شاتل به هابل در می 2009 انجام شد. از آنجایی که در سال 2010 ناسا قصد داشت پروازهای شاتل را متوقف کند، این آخرین سفر سرنشین دار به تلسکوپ بود، زیرا این ماموریت ها توسط هیچ فضاپیمای موجود دیگری قابل انجام نیستند.
شاتل اندیور با محفظه بار باز.

در دهه 1990، شاتل ها در برنامه مشترک روسیه و آمریکا "صلح - شاتل فضایی" شرکت کردند. نه اسکله با ایستگاه میر ساخته شد.
در طول بیست سالی که شاتل ها در خدمت بوده اند، پیوسته در حال تغییر و اصلاح بوده اند. بیش از هزاران تغییر عمده و جزئی در طرح اصلی شاتل انجام شده است.
شاتل ها نقش بسیار مهمی در اجرای پروژه ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) دارند. بنابراین، برای مثال، ماژول‌های ایستگاه فضایی بین‌المللی که به غیر از ماژول روسی Zvezda مونتاژ شده‌اند، سیستم‌های محرکه مخصوص به خود (PS) ندارند، به این معنی که نمی‌توانند به طور مستقل در مدار برای جستجو، نزدیک شدن و اتصال به ایستگاه مانور دهند. . بنابراین، آنها را نمی توان به سادگی با حامل های معمولی از نوع "پروتون" به مدار "پرتاب کرد". تنها راه برای جمع‌آوری ایستگاه‌ها از چنین ماژول‌هایی استفاده از کشتی‌های شاتل فضایی با محفظه‌های بار بزرگشان است یا فرضاً استفاده از «کشنده‌های» مداری است که می‌توانند ماژول را که توسط «پروتون» در مدار قرار گرفته است، پیدا کرده، با آن پهلو گرفته و آن را به ایستگاه برای لنگر انداختن
در واقع، بدون فضاپیمای نوع شاتل، ساخت ایستگاه های مداری مدولار از نوع ISS (از ماژول های بدون کنترل از راه دور و سیستم های ناوبری) غیرممکن بود.
پس از فاجعه کلمبیا، سه شاتل همچنان در خدمت هستند - دیسکاوری، آتلانتیس و اندیور. این شاتل های باقیمانده قرار است تکمیل ایستگاه فضایی بین المللی را تا سال 2010 تضمین کنند. ناسا پایان خدمت شاتل را در سال 2010 اعلام کرد.
شاتل فضایی آتلانتیس در آخرین پرواز خود به مدار (STS-132)، ماژول تحقیقاتی روسی Rassvet را به ایستگاه فضایی بین‌المللی تحویل داد.
جزییات فنی


شتاب دهنده سوخت جامد


مخزن سوخت خارجی

مخزن حاوی سوخت و اکسید کننده برای سه موتور مایع SSME (یا RS-24) در مدارگرد است و به موتورهای خود مجهز نیست.
مخزن سوخت داخلی به دو بخش تقسیم می شود. یک سوم بالای مخزن توسط یک ظرف طراحی شده برای اکسیژن مایع که تا دمای -183 درجه سانتیگراد (298- درجه فارنهایت) خنک شده است، اشغال شده است. حجم این ظرف 650 هزار لیتر (143 هزار گالن) است. دو سوم پایین مخزن برای هیدروژن مایع است که تا دمای -253 درجه سانتیگراد (423- درجه فارنهایت) خنک شده است. حجم این ظرف 1.752 میلیون لیتر (385 هزار گالن) است.


مدارگرد

علاوه بر سه موتور اصلی مدارگرد، گاهی اوقات از دو موتور سیستم مانور مداری (OMS) در هنگام پرتاب استفاده می شود که هر کدام دارای نیروی رانش 27 کیلونیوتن هستند. سوخت OMS و اکسید کننده در شاتل ذخیره می شود، در مدار و برای بازگشت به زمین استفاده می شود.



ابعاد شاتل فضایی

ابعاد شاتل فضایی در مقایسه با سایوز
قیمت
در سال 2006، کل هزینه ها بالغ بر 160 میلیارد دلار بود که تا آن زمان 115 پرتاب کامل شد (نگاه کنید به: en: برنامه شاتل فضایی # هزینه ها). میانگین هزینه هر پرواز 1.3 میلیارد دلار بود، اما بخش عمده ای از هزینه (طراحی، نوسازی و غیره) به تعداد پرتاب ها بستگی ندارد.
هزینه هر پرواز شاتل حدود 60 میلیون دلار است.ناسا برای پشتیبانی از 22 پرواز شاتل از اواسط سال 2005 تا 2010 حدود 1 میلیارد و 300 میلیون دلار هزینه مستقیم در نظر گرفته است.
در ازای این پول، مدارگرد شاتل فضایی می تواند 20 تا 25 تن محموله از جمله ماژول های ایستگاه فضایی بین المللی و به علاوه 7 تا 8 فضانورد را در یک پرواز به ایستگاه فضایی بین المللی تحویل دهد.
کاهش یافته است سال های گذشتهعملاً به قیمت تمام شده، قیمت پرتاب Proton-M با بار خروجی 22 تن 25 میلیون دلار است.این وزن را می توان هر فضاپیمای جداگانه ای که توسط حاملی از نوع "پروتون" به مدار پرتاب می شود، داشته باشد.
ماژول‌های متصل به ایستگاه فضایی بین‌المللی را نمی‌توان با وسایل پرتاب به مدار پرتاب کرد، زیرا آنها باید به ایستگاه تحویل داده شوند و لنگر انداخته شوند، که نیاز به مانور مداری دارد، که ماژول‌های ایستگاه مداری خود قادر به انجام آن نیستند. مانور توسط کشتی های مداری (در آینده توسط یدک کش های مداری) و نه توسط وسایل نقلیه پرتاب انجام می شود.
خودروهای باری پروگرس تامین کننده ایستگاه فضایی بین‌المللی توسط ناوهای حامل سایوز به مدار پرتاب می‌شوند و نمی‌توانند بیش از 1.5 تن محموله را به ایستگاه تحویل دهند. هزینه پرتاب یک فضاپیمای باری پروگرس در ناو سایوز حدود 70 میلیون دلار برآورد شده است و جایگزینی یک پرواز شاتل حداقل به 15 پرواز سایوز-پروگرس نیاز دارد که در مجموع بیش از یک میلیارد دلار است.
با این حال، پس از اتمام ساخت ایستگاه مداری، در غیاب نیاز به تحویل ماژول های جدید به ایستگاه فضایی بین المللی، استفاده از شاتل ها با محفظه های بار عظیم خود غیرعملی می شود.
شاتل آتلانتیس در آخرین سفر خود، علاوه بر فضانوردان، "فقط" 8 تن محموله شامل یک ماژول جدید تحقیقاتی روسی، رایانه های لپ تاپ جدید، غذا، آب و سایر مواد مصرفی به ایستگاه فضایی بین المللی تحویل داد.
گالری عکس

شاتل فضایی روی سکوی پرتاب است. کیپ کاناورال، فلوریدا

فرود شاتل آتلانتیس.

ناسا ناسا شاتل دیسکاوری (شاتل) را به سکوی پرتاب منتقل می کند.

شاتل شوروی "بوران"

شاتل در پرواز

شاتل فرود اندیور

شاتل در سکوی پرتاب

ویدئو
آخرین فرود شاتل "آتلانتیس"

شروع شب کشف

شاتل فضایی ( شاتل فضایی- شاتل فضایی) یک فضاپیمای حمل و نقل سرنشین دار قابل استفاده مجدد از ایالات متحده است که برای رساندن افراد و محموله ها به مدارهای پایین زمین و برگشت طراحی شده است. این شاتل ها توسط سازمان ملی هوانوردی و فضایی (ناسا) استفاده شده است. برنامه دولتیسیستم حمل و نقل فضایی (STS).

شاتل دیسکاوری ( کشف، OV-103) در سال 1979 ساخته شد. در نوامبر 1982 به ناسا منتقل شد. نام این شاتل از یکی از دو کشتی گرفته شده است که کاپیتان بریتانیایی جیمز کوک در دهه 1770 هاوایی را کشف کرد و سواحل آلاسکا و شمال غربی کانادا را کاوش کرد. شاتل فضایی اولین پرواز خود را در 30 آگوست 1984 و آخرین پرواز خود را از 24 فوریه تا 9 مارس 2011 انجام داد.
«کارنامه» او شامل عملیات های مهمی مانند اولین پروازها پس از انهدام شاتل های چلنجر و کلمبیا، تحویل تلسکوپ فضایی هابل به مدار، پرتاب ایستگاه بین سیاره ای خودکار اولیس به مدار و همچنین پرواز دوم است. به "هابل" برای پیشگیری و کارهای نوسازی... شاتل در طول خدمت خود، 39 پرواز به مدار زمین انجام داد و 365 روز را در فضا گذراند.

(آتلانتیس، OV-104) توسط ناسا در آوریل 1985 راه اندازی شد. نام این شاتل برگرفته از یک کشتی بادبانی تحقیقاتی اقیانوس شناسی بود که متعلق به موسسه اقیانوس شناسی در ماساچوست بود و از سال 1930 تا 1966 فعالیت می کرد. شاتل اولین پرواز خود را در 3 اکتبر 1985 انجام داد. آتلانتیس اولین شاتلی بود که به ایستگاه مداری روسیه میر لنگر انداخت و در مجموع هفت پرواز به سمت آن انجام داد.

شاتل فضایی آتلانتیس کاوشگرهای فضایی ماژلان و گالیله را وارد مدار کرد، سپس به سمت زهره و مشتری و همچنین یکی از چهار رصدخانه ناسا در مدارش هدایت شد. آتلانتیس آخرین فضاپیمایی بود که تحت برنامه شاتل فضایی به فضا پرتاب شد. آتلانتیس آخرین پرواز خود را در 8 تا 21 جولای 2011 انجام داد، خدمه این پرواز به چهار نفر کاهش یافت.
شاتل در طول خدمت خود، 33 پرواز به مدار زمین انجام داد و 307 روز را در فضا گذراند.

در سال 1991، ناوگان شاتل فضایی ایالات متحده گسترش یافت ( تلاش کنید، OV-105)، به نام یکی از کشتی های ناوگان بریتانیا، که کاپیتان جیمز کوک در آن سفر کرد. ساخت آن در سال 1987 آغاز شد. این هواپیما برای جایگزینی شاتل چلنجر ساخته شده است. Endeavor مدرن ترین شاتل فضایی آمریکایی است و بسیاری از نوآوری هایی که ابتدا روی آن آزمایش شد، بعداً در مدرن سازی بقیه شاتل ها استفاده شد. اولین پرواز در 7 می 1992 انجام شد.
شاتل در طول خدمت خود، 25 پرواز به مدار زمین انجام داد و 299 روز را در فضا گذراند.

در مجموع، شاتل ها 135 پرواز انجام دادند. شاتل ها برای اقامت دو هفته ای در مدار طراحی شده اند. طولانی ترین سفر فضایی توسط شاتل کلمبیا در نوامبر 1996 انجام شد - 17 روز 15 ساعت و 53 دقیقه، کوتاه ترین - در نوامبر 1981 - 2 روز و 6 ساعت و 13 دقیقه. معمولاً پروازهای شاتل از 5 تا 16 روز به طول انجامید.
آنها برای پرتاب محموله به مدار، انجام تحقیقات علمی و خدمات فضاپیماهای مداری (کار نصب و تعمیر) استفاده می شدند.

در دهه 1990، شاتل ها در برنامه مشترک روسیه و آمریکا "صلح - شاتل فضایی" شرکت کردند. 9 اسکله با ایستگاه مداری میر انجام شد. شاتل ها نقش مهمی در اجرای پروژه ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) داشتند. یازده پرواز تحت برنامه ISS انجام شد.
دلیل توقف پروازهای شاتل، تمام شدن منابع فضاپیما و هزینه های هنگفت مالی برای تهیه و نگهداری شاتل های فضایی است.
هزینه هر پرواز شاتل حدود 450 میلیون دلار بود. در ازای این پول، مدارگرد شاتل می تواند 20 تا 25 تن محموله، از جمله ماژول های ایستگاه، و هفت تا هشت فضانورد را در یک پرواز به ایستگاه فضایی بین المللی تحویل دهد.

از زمان بسته شدن برنامه شاتل فضایی ناسا در سال 2011، همه شاتل های بازنشسته شده اند. شاتل غیر پرنده Enterprise که در موزه ملی هوا و فضای موسسه اسمیتسونیان در واشنگتن دی سی نگهداری می شد، در ژوئن 2012 به موزه ناو هواپیمابر Intrepid در نیویورک، ایالات متحده آمریکا تحویل داده شد. جای او در موسسه اسمیتسونیان توسط شاتل دیسکاوری گرفته شد. شاتل Endeavor در اواسط اکتبر 2012 به کالیفرنیا تحویل داده شد مرکز علمیجایی که به عنوان یک نمایشگاه نصب خواهد شد.

برنامه ریزی شده است که در اوایل سال 2013 شاتل در مرکز فضایی کندی در فلوریدا باشد.

این مطالب بر اساس اطلاعات RIA Novosti و منابع باز تهیه شده است

برای نوشتن این مقاله، بحث‌های متعددی در انجمن‌ها و حتی مقالاتی در مجلات جدی به من تحمیل شد، که در آنها به موقعیت زیر برخوردم:

ایالات متحده به طور فعال در حال توسعه سیستم‌های دفاع موشکی (جنگنده‌های نسل پنجم، روبات‌های رزمی و غیره) است. نگهبان! آنها احمق نیستند، آنها می دانند چگونه پول بشمارند و مزخرف نمی کنند.

احمق ها احمق نیستند، اما کلاهبرداری، حماقت و "نوشیدن خمیر" آنها همیشه بالای پشت بام بوده اند - فقط باید نگاهی دقیق تر به پروژه های بزرگ ایالات متحده بیندازید.

آنها دائماً در تلاش هستند تا یک سلاح معجزه آسا یا تکنیک معجزه آسا ایجاد کنند که تمام دشمنان / رقبا را برای مدت طولانی شرمنده کند و آنها را در برابر قدرت غیرقابل تصور فناوری آمریکا به لرزه درآورد. آنها ارائه های تماشایی می کنند، داده های خیره کننده ای را ارائه می دهند و موج عظیمی را در رسانه ها ایجاد می کنند.

همه چیز همیشه به روشی پیش پا افتاده به پایان می رسد - با کلاهبرداری موفق مالیات دهندگان در شخص کنگره، پول زیادی را از بین می برد و نتیجه ای فاجعه بار را به همراه دارد.

به عنوان مثال، تاریخچه برنامهشاتل فضایی یکی از معمولی ترین تعقیب و گریزهای واهی آمریکایی است.

در اینجا، در تمام مراحل، از بیانیه ماموریت تا عملیات، مدیریت ناسا مرتکب یک سری اشتباهات / دسیسه های فاحش شد که در نهایت منجر به ایجاد یک شاتل فوق العاده بی اثر، بسته شدن زودهنگام برنامه و دفن توسعه ایستگاه مداری ملی شد.

چطور شروع شدند:

در اواخر دهه 60، حتی قبل از فرود روی ماه، ایالات متحده تصمیم گرفت برنامه آپولو را محدود کند (و سپس تعطیل کند). ظرفیت تولیدبه سرعت شروع به کاهش کرد، صدها هزار کارگر و کارمند در معرض اخراج قرار گرفتند. هزینه های هنگفت در جنگ ویتنام و مسابقه فضایی/جنگ با اتحاد جماهیر شوروی، بودجه ایالات متحده را تضعیف کرد و یکی از بدترین رکودهای اقتصادی در تاریخ آن را رقم زد.

بودجه ناسا هر سال بیشتر و بیشتر کاهش می یابد و آینده اکتشافات فضایی سرنشین دار آمریکا تهدید می شود. در کنگره، صدای منتقدان قوی‌تر شد و می‌گفتند که ناسا بی‌فایده پول مالیات دهندگان را در زمانی که مهم‌ترین اقلام اجتماعی در بودجه کشور با کمبود بودجه مواجه شده بود، تخلیه می‌کند. از سوی دیگر، تمام جهان آزاد با نفس های بند آمده، هر ژست چراغ های دموکراسی را دنبال می کردند و منتظر شکست کیهانی دیدنی بربرهای توتالیتر روسیه بودند.

در همان زمان، واضح بود که اتحاد جماهیر شوروی قرار نیست رقابت در فضا را کنار بگذارد و حتی فرود موفقیت آمیز روی ماه نیز نمی تواند دلیلی برای استراحت باشد.

لازم بود فورا تصمیم بگیریم که در آینده چه کار کنیم. برای این کار، تحت نظارت اداره ریاست جمهوری، یک گروه کاری ویژه از دانشمندان ایجاد شد که درگیر توسعه برنامه های توسعه بیشتر در کشتیرانی آمریکا بود.

سپس آشکار بود که اتحاد جماهیر شوروی مسیر توسعه فناوری ایستگاه های مداری (OS) را دنبال می کند، در حالی که شرکت در مسابقه قمری به طور فعال توسط مقامات شوروی رد شده است.

بنابراین، در سال 1968، سایوز-4 و سایوز-5 در مدار قرار گرفتند و انتقال در فضای باز از یک فضاپیما به فضاپیما دیگر انجام شد. در طول انتقال، فضانوردان مراحل انجام کار مونتاژ در فضا را تمرین کردند و کل پروژه به عنوان "اولین ایستگاه مداری آزمایشی جهان" تبلیغ شد. کل مطبوعات جهان مملو از واکنش های هیجان انگیز بود. برخی میزان پهلوگیری سایوز را حتی بالاتر از پرواز آپولو-8 بر روی ماه تخمین زدند.

چنین طنین بزرگی الهام بخش رهبری اتحاد جماهیر شوروی بود و در 69 پرواز سه سایوز به طور همزمان آغاز شد. قرار بود دو نفر پهلو بگیرند و سومی پرواز کند و گزارشی دیدنی تهیه کند. یعنی بازی برای مخاطب به وضوح تصور می شد. اما این طرح به نتیجه نرسید، اتوماسیون شکست خورد و امکان اتصال وجود نداشت. با این وجود، تجربه ارزشمندی در مانور متقابل در مدار به دست آمد، یک آزمایش منحصر به فرد در مورد جوش / لحیم کاری در خلاء انجام شد و تعامل خدمات زمینی با کشتی های در مدار انجام شد. بنابراین پرواز گروهی به طور کلی موفقیت آمیز اعلام شد و پس از فرود فضانوردان، در رالی، برژنف قبلاً رسماً اعلام کرده بود که "ایستگاه های مداری مسیر اصلی در کیهان نوردی هستند."

آمریکا با چه چیزی می توانست مخالفت کند؟ در واقع، پروژه ایجاد سیستم عامل خود را مدت ها قبل از این رویدادها در ایالات متحده آغاز کرد، اما تقریباً تکان نخورد، زیرا تمام منابع ممکن برای اطمینان از فرود سریع روی ماه هدایت شدند. بلافاصله پس از بازدید نهایی A11 از ماه، مسئله ساخت سیستم عامل در ناسا در رشد کامل مطرح شد.

سپس ناسا تصمیم گرفت تا در اسرع وقت یک سیستم عامل از پیشرفت های موجود بسازد. Skylab (در دو نسخه)، دو مورد از جدیدترین فرودهای ماه را لغو کرد و موشک‌های Saturn 5 را در مدار این ایستگاه‌ها رها کرد. Skylab با چه عجله ای ساخته شد و معلوم شد چه مزخرفی است - این یک آهنگ جداگانه است.

حداقل «سوراخ» این رقابت را موقتاً بستند. اما در هر صورت، برنامه Skylab بدیهی است که یک بن بست بود، زیرا وسایل نقلیه پرتاب لازم برای توسعه آن مدتهاست که از تولید حذف شده بودند و آنها مجبور بودند روی باقیمانده ها پرواز کنند.

آنچه پیشنهاد شد

سپس «گروه برنامه‌ریزی فضایی» در سال‌های آینده (پس از پرواز Skylab) پیشنهاد ایجاد یک ایستگاه مداری عظیم با ده‌ها خدمه و یک شاتل فضایی قابل استفاده مجدد به آن را داد که محموله و افراد را به ایستگاه و برگرداند. تاکید اصلی بر این واقعیت بود که شاتل برنامه ریزی شده آنقدر ارزان و قابل اعتماد خواهد بود که پروازهای فضایی سرنشین دار تقریباً به اندازه پروازهای هواپیماهای غیرنظامی عادی و ایمن خواهند شد.

(آن وقت است که روس ها می گویند و با موشک های یکبار مصرف نفت سفید خود را محو می کنند)

پروژه شاتل اولیه ناسا کاملا منطقی بود:

آنها پیشنهاد ساخت یک سیستم حمل و نقل فضایی، متشکل از دو بالدار کاملا قابل استفاده مجددمراحل: "تقویت کننده" ("شتاب دهنده") و "مدارگرد".

به نظر می رسید: یک "هواپیما" بزرگ، دیگری کوچکتر را بر پشت خود حمل می کند. محموله به 11 تن محدود شد (این مهم است!)... هدف اصلی شاتل خدمت به ایستگاه مداری آینده بود. این یک سیستم عامل بزرگ است که می تواند یک جریان محموله به اندازه کافی بزرگ به مدار و مهمتر از آن از آن ایجاد کند.

اندازه «بوستر» باید با اندازه بوئینگ 747 (حدود 80 متر طول) و اندازه «اوربیتر» - مانند بوئینگ 707 (حدود 40 متر) قابل مقایسه باشد. قرار بود هر دو پله به بیشترین امکانات مجهز شوند بهترین موتورها-اکسیژن-هیدروژن پس از برخاستن، "تقویت کننده" که "اوربیتر" را پراکنده کرده بود، از نیمه جدا شده و به خود پایگاه برمی گشت / برنامه ریزی می کرد.

هزینه راه‌اندازی چنین شاتلی حدود 10 میلیون دلار (به قیمت آن سال‌ها) می‌شد، البته به شرطی که 40 تا 60 بار در سال پروازهای کافی وجود داشته باشد. (برای مقایسه، هزینه پرتاب قمری Saturn-5 در آن زمان 200 میلیون دلار بود)

به طور طبیعی، ایده ایجاد چنین حمل و نقل مداری ارزان و آسان در کنگره / اداره مورد پسند قرار گرفت. بگذار اقتصاد سر حد خودش باشد، سیاهی ها شهرها را به هم می ریزند، اما ما یک بار دیگر به خودمان فشار می آوریم، یک سوپر ترفند می کنیم، اما بعد مثل یک پرواز آه ای ام!

همه اینها فوق العاده است، اما ناسا حداقل 9 میلیارد دلار می خواست تا فقط شاتل فوق العاده ایجاد کند، و دولت موافقت کرد که فقط 5 دلار و حتی در آن زمان فقط به شرط مشارکت فعال در تأمین مالی ارتش. میلیاردها دلار برای برنامه 2 اختصاص دهد. ایستگاه های Skylab (که هنوز باید پرواز می کردند) - در آن زمان به اندازه کافی.

اما در ناسا سلام کردند و گزینه زیر را به دنیا آوردند:

اولاً، چنین مانور جانبی طولانی به بالهای قدرتمندی نیاز داشت که وزن شاتل را افزایش می داد. علاوه بر این، اکنون شاتل - "اوربیتر" مخازن سوخت داخلی کافی برای پرتاب 30 تن محموله به مدار نداشت. یک مخزن بزرگ خارجی باید به آن وصل می شد که طبیعتاً باید یکبار مصرف می شد (پرتاب چنین ساختار شکننده با دیواره نازک دست نخورده از مدار بسیار دشوار است). علاوه بر این، مشکل ایجاد قوی ترین موتورهای هیدروژنی که قادر به بلند کردن کل این غول پیکر بودند به وجود آمد. ناسا به طور واقع بینانه احتمالات را در این زمینه ارزیابی کرد و الزامات را برای حداکثر نیروی رانش به موتورهای پایدار کاهش داد و آنها را برای کمک به آنها با دو تقویت کننده سوخت جامد عظیم (TTU) در طرفین وصل کرد. معلوم شد که "تقویت کننده" هیدروژنی به طور کلی از پیکربندی ناپدید شد و به دو موشک بیش از حد رشد شده از "کاتیوشا" تبدیل شد.

اینگونه بود که سرانجام پروژه شاتل در آن شکل گرفت فرم مدرن... ناسوتسی با "کمک" ارتش و تحت پوشش ارزان شدن و تسریع توسعه، پروژه اصلی را غیرقابل تشخیص مخدوش کرد. با این وجود، در سال 1972 با موفقیت تأیید شد و برای اجرا پذیرفته شد.

با نگاهی به آینده، بیایید بگوییم که حتی برای این افتضاح آنها همچنان طبق وعده داده شده بسیار از 5 میلیارد هزینه کردند. توجه داشته باشید که ایده ایجاد ایستگاه برای مدت نامعلومی به تعویق افتاده است و بنابراین وظایف جدیدی برای پروژه جدید شاتل ابداع شده است.

یعنی، قرار ملاقات شاتل در طول مسیر تحت پرتاب ظاهراً فوق ارزان ماهواره های تجاری و نظامی - همه در یک ردیف، از سبک تا فوق سنگین، و همچنین بازگشت ماهواره ها از مدار، دوباره برنامه ریزی شد.

با این حال، در اینجا یک اتفاق بد به وجود آمد: به سادگی ماهواره های زیادی برای پوشش پرتاب های مکرر یک موشک بزرگ ساخته نشده بودند. اما دانشمندان شجاع ما غافلگیر نشدند! آنها یک پیمانکار خصوصی را استخدام کردند - شرکت "Mathematica" که بسیار دوراندیشانه در آینده نه چندان دور فقط نیازهای عظیمی را برای راه اندازی پیش بینی کرد. صدها! هزاران پرتاب! (چه کسی در آن شک دارد)

در اصل، در این مرحله، در مرحله تصویب پروژه در سال 1972، واضح بود که شاتل هرگز به وسیله ای ارزان برای پرتاب به مدار تبدیل نخواهد شد، حتی اگر همه چیز مانند ساعت پیش برود. معجزه اتفاق نمی افتد - شما نمی توانید باری سه برابر سنگین تر را به مدار بکشید، با هزینه های مشابه 10-15 میلیون دلار، محاسبه شده برای اصلییک سیستم بسیار سبک تر و پیشرفته تر. ناگفته نماند که تمام محاسبات هزینه برای آن داده شده است کاملا قابل استفاده مجدددستگاهی که شاتل دیگر طبق تعریف کار نمی کرد.

و همین ایده - پرتاب یک شاتل 100 تنی با افراد در هر بار به مدار، فقط برای رساندن یک دوجین یا دو تن محموله به فضا در بهترین حالت - به شدت بوی پوچی می دهد.

با این حال، با کمال تعجب - تمام اعداد و وعده هایی که نقطه شروع پروژه اولیه بودند به طور خودکار برای نسخه اخته شده اعلام شدند!

اگرچه از دست دادن تقریباً تمام مزیت ها نسبت به موشک های یکبار مصرف آشکار بود. به عنوان مثال، هزینه نجات از اقیانوس، بازسازی، حمل و نقل و مونتاژ تقویت کننده های سوخت جامد به تنهایی کمتر از هزینه ساخت تقویت کننده های جدید نبود.

به هر حال، Thiokol Chemical برنده مناقصه توسعه شتاب دهنده های سوخت جامد شد و هزینه واقعی حمل و نقل را سه برابر دست کم گرفت. یکی دیگر مثال کوچکاز تن از تقلب و نوشیدن بودجه که همراه توسعهشاتل فضایی

با ایمنی وعده داده شده، پر از درز نیز شد: تقویت کننده های سوخت جامد پس از احتراق نمی توانند متوقف شوند و نمی توان آنها را شلیک کرد، در حالی که خدمه در ابتدا از هرگونه وسیله فرار محروم هستند. اما چه کسی اهمیت میدهد؟ ناسا در مورد توسعه بودجه آنقدر مشتاق بود که در کنگره در مورد قابلیت اطمینان 100٪ TTU اعلام کرد. یعنی تصادف آنها در اصل هرگز نمی تواند اتفاق بیفتد.

همانطور که به داخل آب نگاه می کردند ...

آنچه در پایان اتفاق افتاد

اما مشکل پیش آمد - دروازه را باز کنید، وقتی نوبت به توسعه و بهره برداری واقعی می شد، همه چیز سرگرم کننده تر بود.

بگذارید یادآوری کنم:

طبق برنامه‌های توسعه‌دهندگان، شاتل قرار بود به یک سیستم حمل‌ونقل قابل استفاده مجدد، فوق‌العاده قابل اعتماد و ایمن تبدیل شود و هزینه کم سابقه پرتاب محموله و افراد به مدار را داشته باشد. فرکانس پروازها قرار بود تا 50 پرواز در سال باشد.

اما روی کاغذ صاف بود...

جدول زیر به وضوح نشان می دهد که شاتل در نهایت چقدر "موفق" ظاهر شد.

تمامی قیمت ها به دلار 71 می باشد:

مشخصه

چیزی که آنها می خواستند

واقعا چه اتفاقی افتاد

اول شروع کنید

هزینه توسعه

5 میلیارد

7 میلیارد

ظرفیت حمل

مدت زمان آماده سازی برای بعدی. پرتاب پس از فرود

هزینه راه اندازی

10 میلیون دلار

حدود 150 میلیون

حداکثر زمان در مدار

قابلیت اطمینان تقویت کننده های سوخت جامد

احتمال وقوع فاجعه صفر اعلام شد

انفجار چلنجر به دلیل شکستن واشر متقاطع در TTU.

بنابراین، آنچه اتفاق افتاد دقیقاً برعکس بود.

قابل استفاده مجدد نیست

عدم اطمینان کافی و بسیار خطرناک در صورت تصادف

با هزینه تمام وقت برای رسیدن به مدار.

قابل استفاده مجدد نیست - زیرا پس از پرواز شاتل، مخزن خارجی از بین می رود، بسیاری از عناصر حیاتی سیستم غیر قابل استفاده می شوند یا نیاز به بازسازی گران قیمت دارند. برای مثال:

بازسازی تقویت‌کننده‌های سوخت جامد تقریباً نیمی از هزینه ساخت نمونه‌های جدید، به‌علاوه حمل‌ونقل، به‌علاوه حفظ زیرساخت‌ها برای صید آنها در اقیانوس هزینه دارد.

پس از هر فرود، موتورهای اصلی تحت تعمیرات اساسی قرار می گیرند، بدتر از آن - منابع آنها آنقدر کم بود که لازم بود 50 موتور اصلی اضافی برای 5 شاتل ساخته شود!

شاسی کاملا قابل تعویض است.

پوشش محافظ حرارتی بدنه هواپیما پس از هر پرواز نیاز به ترمیم طولانی مدت دارد. (سوال این است - پس واقعاً چه چیزی در سیستم قابل استفاده مجدد استشاتل فضایی ? فقط بدنه شاتل باقی مانده است)

معلوم شد که قبل از هر پرتاب، Orbiter "قابل استفاده مجدد" نیاز به بازسازی طولانی و گران قیمت دارد که ماه ها طول می کشد. به علاوه، خود شروع ها به دلیل مشکلات متعدد به طور مداوم و برای مدت طولانی به تعویق می افتد. گاهی اوقات حتی باید گره ها را از یک شاتل بردارید تا در سریع ترین زمان ممکن، دیگری را شروع کنید. همه اینها MTKS را از توانایی پرتاب های مکرر محروم می کند (چیزی که می تواند به نوعی هزینه عملیات را کاهش دهد).

علاوه بر این، همانطور که قبلا ذکر شد، در طول توسعه، ناسا به کنگره اطمینان داد که قابلیت اطمینان TTU را می توان به صورت مشروط در نظر گرفت. که خدمه چلنجر بهای آن را پرداخت کردند.

این فاجعه به خودی خود تقصیر رهبری ناسا بود که از یک سو سعی کرد به هر قیمتی فرکانس پرتاب را به حداکثر برساند (به منظور کاهش هزینه ها و به تصویر کشیدن چهره خوب در یک بازی بد) و از سوی دیگر، الزامات عملیاتی برای TTU را نادیده گرفت، که اجازه پرتاب در دمای منفی را نمی داد. و آن پرتاب ناگوار قبلاً بارها به تعویق افتاده بود و انتظار بیشتر کل برنامه پرواز را مختل کرده بود و به همین دلیل به شرایط دمایی توجهی نکردند، برای شروع و واشر تقاطع یخ زده چراغ سبز دادند. در TTU با از دست دادن خاصیت ارتجاعی خود ، سوخته ، مشعل فراری مخزن خارجی را سوزاند و .... بنگ بنگ!

پس از فاجعه، چلنجر باید تقویت می شد، ساختار باید سنگین تر می شد، به همین دلیل هرگز ظرفیت حمل مورد نیاز حاصل نشد. در نتیجه، شاتل فقط کمی بیشتر از پروتون ما را در مدار محموله قرار می دهد.

علاوه بر این، این فاجعه، علاوه بر تاخیر دو ساله در پروازها، در نهایت منجر به اختلال در برنامه بسیار مورد انتظار OS Freedom شد که اتفاقاً 10 میلیارد دلار برای توسعه آن هزینه شد! به دلیل کاهش ظرفیت حمل واقعی، توسعه دهندگان Freedom هرگز نتوانستند ماژول های ایستگاه را در محفظه بار قرار دهند.

در مورد فاجعه کلمبیا، مشکلات مربوط به آسیب به TZP در ابتدا از همان ابتدا مشخص بود، اما آنها نیز به همین ترتیب نادیده گرفته شدند. هر چند خطر آشکار بود! و هنوز هم ادامه دارد، زیرا این مشکل راه حل اصلی دریافت نکرده است.

در نتیجه امروز شاتل ها حتی 30 درصد از پروازهای برنامه ریزی شده را انجام نداده اند و برنامه تا سال 2010 بسته می شود، در غیر این صورت احتمال وقوع فاجعه دیگری به طور غیرقابل قبولی بالاست!

____________________________
به روز رسانی از 2.11.09، MiniFAK در ادامه بحث:
اعتراض:چرا شاتل شکست خورد؟ او 30 سال پرواز کرد و بیشتر از "سایوز" پرواز کرد.

پاسخ: او قطعاً شکست خورد، اگر فقط به این دلیل که طبق برنامه قرار بود حدود 500 پرواز انجام دهد، اما فقط حدود 130 پرواز انجام خواهد داد و سپس به دلیل توقف پروازها. شکست مفهومی و فنی پروژه.

این برنامه 30٪ تکمیل شده است - آیا برنامه موفقی است؟ خوب، خوب، 30 درصد موفق بود. حال شما بهتر است؟

در مورد "بیشتر از "یونیون" پرواز کرد، پس بستگی به نحوه شمارش شما دارد. و با عرض پوزش، چرا پروازهای Progress را حساب نمی کنید؟ به هر حال، این اساساً همان سایوز است، اما به جای افراد، پر از بار است. و حدود 80 پرواز انجام داد. مهندسان احمق شوروی به سادگی به این نتیجه رسیدند که انتقال محموله به مدار با یک فضاپیمای سرنشین دار فایده ای ندارد، در غیر این صورت سایوز این همه پرواز داشت. آیا آنها را به خاطر این موضوع سرزنش کنیم؟

به طور کلی، پرتابگر سایوز تاکنون حدود 800 بار پرواز کرده است. و همه اینها به پرواز ادامه خواهد داد، و برای پول Nasovskie. نکته عالی در یک برنامه STS "موفق".

اعتراض: بله، این یک واحد معمولی است، به سادگی برای دیگری در نظر گرفته شده بود - برای بمباران مداری.

پاسخ: واقعا؟ این فقط یک مزخرف فنی است. آمریکایی ها قطعا احمق هستند، اما نه چندان احمق.

به هر حال، هر موشک استراتژیک یک "بمب افکن مداری" فوق دوپر است و از نظر قدر بهتر از شاتل است.

از این گذشته، او اهداف را از فضا بمباران می کند (sic!) به همین ترتیب، او هزاران برابر ارزان تر از او است، از لحظه صدور فرمان می تواند هر هدفی را در 30-40 دقیقه نابود کند و "Shuttle" خوب است اگر فقط چند بار در روز بالا مکان درستپرواز خواهد کرد (و سپس اگر در مدار خوش شانس باشید)یعنی در عمل نمی تواند هیچ سودی در زمان پرواز ایجاد کند. از این گذشته ، او نمی تواند در جاهایی که لازم است گشت زنی کند ، مانند یک بمب افکن ، باید دائماً دور زمین بچرخد ، در غیر این صورت سقوط می کند :). علاوه بر این، او می تواند یک یا دو ماه در سال پرواز کند. تصور کنید موشک ها فقط برای یک ماه از سال عملیاتی می شدند و بقیه زمان ها در خدمت بودند. بنابراین در هر صورت، از شاتل، حامل سلاح های هسته ای مانند گلوله ای از گند است.

اعتراض: در واقع، به سادگی هیچ محموله ای برای آن وجود نداشت، آمریکایی ها اشتباه محاسبه کردند. معلوم شد فضاپیمای آنها بسیار سبک تر و بادوام تر از آنچه انتظار می رفت است، بنابراین شاتل معنای خود را از دست داد. از این گذشته ، فقط با پروازهای مکرر نتیجه داد و به سادگی هیچ چیز برای راه اندازی اغلب اوقات وجود نداشت.

پاسخ: اوهوم آن‌ها آنقدر «هیچ چیز» برای راه‌اندازی نداشتند که در سال‌های اولیه پروازها، در اوایل دهه 80، صفی متشکل از ده‌ها (اگر نه صدها) مشتری برای بیرون آوردن بار با شاتل وجود داشت. این صف برای چندین سال برنامه‌ریزی شده بود. پیشروی کنید، اما شاتل پیش پا افتاده است. از نظر فنی با این حال، این صف در نهایت حل شد. پس از فاجعه "چلنجر"، بالاخره همه همه چیز را فهمیدند و پرتاب ها را به حامل های دیگر منتقل کردند. و ناسا تنها برای توجیه انحلال اختراعات احمقانه در مورد "ماهواره های خیلی خوب" مانده بود.

در حالی که پرتاب های فضایی نادر بود، مسئله هزینه وسایل نقلیه پرتاب توجه زیادی را به خود جلب نکرد. اما با پیشرفت اکتشافات فضایی، اهمیت بیشتری پیدا کرد. هزینه یک وسیله پرتاب در کل هزینه پرتاب یک فضاپیما متفاوت است. اگر وسیله پرتاب سریال باشد و فضاپیمایی که پرتاب می کند منحصر به فرد باشد، هزینه پرتابگر حدود 10 درصد کل هزینه پرتاب است. اگر فضاپیما سریالی است و حامل منحصر به فرد است - تا 40 درصد یا بیشتر. هزینه بالای حمل و نقل فضایی به این دلیل است که وسیله پرتاب فقط یک بار استفاده می شود. ماهواره ها و ایستگاه های فضایی در مدار یا در فضای بین سیاره ای عمل می کنند و نتیجه علمی یا اقتصادی خاصی به همراه دارند و مراحل موشکی دارای ساختار پیچیدهو تجهیزات گران قیمت در لایه های متراکم جو می سوزند. طبیعتاً این سوال در مورد کاهش هزینه پرتاب های فضایی با پرتاب مجدد موشک های حامل مطرح شد.

پروژه های زیادی از این قبیل سیستم ها وجود دارد. یکی از آنها یک هواپیمای فضایی است. این یک ماشین بالدار است که مانند یک خط هوایی از کیهان بلند می شود و با تحویل محموله به مدار (ماهواره یا فضاپیما) به زمین باز می گردد. اما هنوز ایجاد چنین هواپیمایی غیرممکن است، عمدتاً به دلیل نسبت مورد نیاز جرم بار و جرم کل دستگاه. بسیاری از دیگر طرح‌های هواپیمای قابل استفاده مجدد نیز از نظر اقتصادی بی‌سود هستند یا اجرای آن‌ها دشوار است.

با این وجود، ایالات متحده مسیری را برای ایجاد یک فضاپیمای قابل استفاده مجدد تعیین کرد. بسیاری از کارشناسان مخالف چنین پروژه گران قیمتی بودند. اما پنتاگون از او حمایت کرد.

توسعه سیستم شاتل فضایی ("شاتل فضایی") در ایالات متحده در سال 1972 آغاز شد. این بر اساس مفهوم یک فضاپیمای قابل استفاده مجدد بود که برای پرتاب ماهواره های مصنوعی و سایر اشیاء به مدارهای نزدیک به زمین طراحی شده بود. فضاپیمای شاتل مجموعه ای از یک مرحله مداری سرنشین دار، دو تقویت کننده موشک سوخت جامد و یک مخزن سوخت بزرگ است که بین این تقویت کننده ها قرار دارد.

شاتل به صورت عمودی با کمک دو تقویت کننده سوخت جامد (هر کدام به قطر 3.7 متر) و همچنین موتورهای موشک پیشران مایع در مرحله مداری که با سوخت (هیدروژن مایع و اکسیژن مایع) از یک موتور بزرگ تغذیه می شود، پرتاب می شود. مخزن سوخت. تقویت کننده های سوخت جامد فقط در قسمت اولیه مسیر کار می کنند. زمان کار آنها کمی بیشتر از دو دقیقه است. در ارتفاع 90-70 کیلومتری، بوسترها از هم جدا شده، با چتر به داخل آب، به اقیانوس پرتاب می‌شوند و به سمت ساحل کشیده می‌شوند تا پس از بازسازی و شارژ سوخت، دوباره مورد استفاده قرار گیرند. هنگام ورود به مدار، مخزن سوخت (قطر 8.5 متر و طول 47 متر) در لایه های متراکم جو ریخته و می سوزد.

پیچیده ترین عنصر مجموعه، مرحله مداری است. شبیه هواپیمای موشک بال دلتا است. علاوه بر موتورها، کابین خلبان و محفظه بار را در خود جای داده است. مرحله مداری مانند یک فضاپیمای معمولی از مدار خارج می شود و بدون رانش فرود می آید، تنها به دلیل نیروی بالابر بال جاروب شده با نسبت ابعاد پایین. بال به مرحله مداری اجازه می دهد تا مقداری مانور را هم در برد و هم در مسیر انجام دهد و در نهایت روی یک نوار بتنی خاص فرود آید. در عین حال سرعت فرود مرحله بسیار بالاتر از هر جنگنده ای است. - حدود 350 کیلومتر در ساعت. بدنه مرحله مداری باید دمای 1600 درجه سانتیگراد را تحمل کند. سپر حرارتی شامل 30922 کاشی سیلیکات است که به بدنه چسبانده شده و محکم به یکدیگر متصل شده اند.

فضاپیمای «شاتل» هم از نظر فنی و هم از نظر اقتصادی نوعی سازش است. حداکثر محموله تحویل شده توسط شاتل به مدار از 14.5 تا 29.5 تن است و جرم پرتاب آن 2000 تن است، یعنی محموله تنها 0.8-1.5 درصد از جرم کل فضاپیمای سوخت شده است. در عین حال، این رقم برای یک موشک معمولی با محموله مشابه 2-4 درصد است. اگر نسبت بار محموله به وزن سازه را به استثنای سوخت به عنوان شاخص در نظر بگیریم، مزیت به نفع یک موشک معمولی حتی بیشتر خواهد شد. این بهایی است که باید برای توانایی حداقل تا حدی استفاده مجدد از ساختارهای فضاپیما پرداخت.

یکی از سازندگان سفینه ها و ایستگاه ها، خلبان-کیهان نورد اتحاد جماهیر شوروی، پروفسور K.P. فئوکتیستوف، بنابراین ارزیابی می کند بهره وری اقتصادیشاتلز: «نیازی به گفتن نیست، ایجاد یک سیستم حمل و نقل اقتصادی آسان نیست. برخی از کارشناسان ایده شاتل نیز با موارد زیر سردرگم شده اند. طبق محاسبات اقتصادی، خود را با حدود 40 پرواز در سال برای هر نمونه توجیه می کند. معلوم می شود که تنها یک "هواپیما" در سال، برای توجیه ساخت آن، باید حدود هزار تن محموله های مختلف را در مدار قرار دهد. از سوی دیگر، تمایل به کاهش وزن فضاپیماها، افزایش طول عمر فعال آنها در مدار و به طور کلی کاهش تعداد وسایل نقلیه پرتاب شده به دلیل حل یک مجموعه وجود دارد. وظایف هر یک از آنها."

از نقطه نظر کارایی، ایجاد یک کشتی حمل و نقل قابل استفاده مجدد با چنین ظرفیت حمل بزرگی زودرس است. تامین ایستگاه های مداری با کمک کشتی های حمل و نقل خودکار از نوع "پیروگرس" بسیار سودآورتر است.امروزه هزینه یک کیلوگرم محموله پرتاب شده توسط شاتل به فضا 25000 دلار و پروتون 5000 دلار است.

بدون حمایت مستقیم پنتاگون، این پروژه به سختی می توانست به مرحله آزمایش های پروازی برسد. در همان ابتدای پروژه، کمیته ای برای استفاده از شاتل در مقر نیروی هوایی ایالات متحده ایجاد شد. تصمیم گرفته شد سکوی پرتاب شاتل در پایگاه نیروی هوایی واندنبرگ در کالیفرنیا ساخته شود که فضاپیماهای نظامی از آن پرتاب می شوند. مشتریان نظامی قصد داشتند از شاتل برای اجرای برنامه گسترده ای برای قرار دادن ماهواره های شناسایی در فضا، سیستم های شناسایی راداری و هدف گیری موشک های رزمی، برای پروازهای شناسایی سرنشین دار، ایجاد پست های فرماندهی فضایی، سکوهای مداری با سلاح های لیزری استفاده کنند. بازرسی از بیگانگان در مدار، اجرام فضایی و تحویل آنها به زمین. شاتل همچنین یکی از حلقه های کلیدی در برنامه کلی برای ایجاد سلاح های لیزری فضایی در نظر گرفته شد.

بنابراین، در حال حاضر در اولین پرواز، خدمه فضاپیمای کلمبیا یک ماموریت نظامی مربوط به بررسی قابلیت اطمینان یک دستگاه هدف گیری برای سلاح های لیزری را انجام دادند. لیزری که در مدار قرار می گیرد باید موشک هایی را که صدها و هزاران کیلومتر دورتر از آن قرار دارند هدف قرار دهد.

از اوایل دهه 1980، نیروی هوایی ایالات متحده در حال آماده سازی تعدادی آزمایش طبقه بندی نشده در مدار قطبی با هدف توسعه تجهیزات پیشرفته برای ردیابی اجسام در حال حرکت در هوا و فضای بدون هوا بوده است.

سقوط چلنجر در 28 ژانویه 1986 تغییراتی را برای توسعه بیشتر برنامه های فضایی ایالات متحده ایجاد کرد. چلنجر آخرین پرواز خود را آغاز کرد و کل برنامه فضایی آمریکا را فلج کرد. در حالی که شاتل ها متوقف شده بودند، همکاری ناسا با وزارت دفاع زیر سوال رفت. نیروی هوایی در واقع گروه فضانوردان خود را منحل کرد. ترکیب مأموریت نظامی - علمی که نام STS-39 را دریافت کرد و به کیپ کاناورال منتقل شد نیز تغییر کرد.

تاریخ پرواز بعدی بارها به تعویق افتاد. این برنامه تنها در سال 1990 از سر گرفته شد. از آن زمان، شاتل ها به طور منظم پروازهای فضایی انجام داده اند. آنها در تعمیر تلسکوپ هابل، پرواز به ایستگاه میر و ساخت ایستگاه فضایی بین المللی شرکت کردند.

در زمان از سرگیری پروازهای شاتل در اتحاد جماهیر شوروی ، یک کشتی قابل استفاده مجدد آماده شد که از بسیاری جهات از آمریکایی پیشی گرفت. در 15 نوامبر 1988، پرتابگر جدید Energia فضاپیمای قابل استفاده مجدد بوران را به مدار نزدیک زمین پرتاب کرد. او با انجام دو چرخش به دور زمین به رهبری ماشین‌های خودکار معجزه‌آسا، مانند یک لاین معمولی Aeroflot به زیبایی بر روی نوار فرود بتنی بایکونور فرود آمد.

پرتاب کننده انرژیا موشک اصلی یک سیستم کامل از وسایل پرتاب است که از ترکیبی از تعداد مختلف مراحل مدولار واحد تشکیل شده و قادر به پرتاب فضاپیما با وزن 10 تا صدها تن به فضا است! اساس آن، هسته، مرحله دوم است. ارتفاع آن 60 متر، قطر آن حدود 8 متر است. دارای چهار موتور موشک سوخت مایع است که با هیدروژن (سوخت) و اکسیژن (اکسیدکننده) کار می کنند. نیروی رانش هر یک از این موتورها در سطح زمین 1480 کیلو نیوتن است. در اطراف مرحله دوم در پایه آن، چهار بلوک به صورت جفت لنگر انداخته اند و اولین مرحله وسیله پرتاب را تشکیل می دهند. هر واحد مجهز به قدرتمندترین موتور چهار محفظه RD-170 جهان با نیروی رانش 7400 کیلونیوتن در نزدیکی زمین است.

"بسته" بلوک های مرحله اول و دوم یک وسیله نقلیه پرتاب قدرتمند و سنگین با وزن پرتاب تا 2400 تن را تشکیل می دهد که محموله 100 تنی را حمل می کند.

«بوران» شباهت خارجی زیادی به «شاتل» آمریکایی دارد. این کشتی بر اساس یک طرح هواپیمای بدون دم با بال دلتا با جاروی متغیر ساخته شده است، دارای کنترل های آیرودینامیکی است که در هنگام فرود پس از بازگشت سکان و ایلوون ها به جو متراکم عمل می کند. او توانست با یک مانور جانبی تا 2000 کیلومتر فرود کنترل شده را در جو انجام دهد.

طول بوران 36.4 متر، طول بال ها حدود 24 متر، ارتفاع کشتی روی شاسی بیش از 16 متر است. جرم پرتاب کشتی بیش از 100 تن است که 14 تن آن سوخت است. یک کابین کاملاً جوش داده شده برای خدمه و بیشتر تجهیزات برای پشتیبانی از پرواز به عنوان بخشی از مجموعه موشک و فضایی، پرواز مستقل در مدار، فرود و فرود در محفظه دماغه قرار می گیرد. حجم کابین بیش از 70 متر مکعب است.

هنگام بازگشت به لایه های متراکم جو، گرم ترین مناطق سطح کشتی تا 1600 درجه گرم می شوند، در حالی که گرمایی که مستقیماً به ساختار فلزی کشتی می رسد نباید از 150 درجه تجاوز کند. بنابراین، "بوران" با حفاظت حرارتی قدرتمند متمایز شد، که شرایط دمایی طبیعی را برای ساختار کشتی هنگام عبور از لایه های متراکم جو در هنگام فرود تضمین می کرد.

پوشش محافظ حرارتی بیش از 38 هزار کاشی از مواد ویژه ساخته شده است: فیبر کوارتز، الیاف آلی با دمای بالا، مواد تا حدی مبتنی بر کربن. زره سرامیکی این توانایی را دارد که گرما را بدون عبور از بدنه کشتی جمع کند. مجموع جرم این زره حدود 9 تن بود.

طول محفظه بار بوران حدود 18 متر است. محفظه بار گسترده آن می تواند محموله ای با وزن حداکثر 30 تن را در خود جای دهد. فضاپیماهای بزرگ را می توان در آنجا قرار داد - ماهواره های بزرگ، بلوک های ایستگاه های مداری. وزن فرود کشتی 82 تن است.

«بوران» مجهز به همه بود سیستم های لازمو تجهیزات برای هر دو پرواز خودکار و سرنشین دار. اینها وسایل کمک ناوبری و کنترل، سیستم های رادیویی و تلویزیونی و دستگاه های اتوماتیکتنظیم رژیم حرارتی، و سیستم پشتیبانی از زندگی خدمه، و خیلی، خیلی بیشتر.

پیشرانه اصلی، دو گروه موتور برای مانور در انتهای محفظه دم و در جلوی بدنه قرار دارند.

بوران پاسخی به برنامه فضایی ارتش آمریکا بود. بنابراین، پس از گرم شدن روابط با آمریکا، سرنوشت کشتی یک نتیجه قطعی بود.

3 مه 2016

یکی از نکات برجسته موزه ملی هوا و فضای اسمیتسونیان (مرکز Udvar Hazy) شاتل فضایی دیسکاوری است. در واقع، این آشیانه اساساً برای دریافت یک فضاپیمای ناسا پس از اتمام برنامه شاتل فضایی ساخته شده است. در طول دوره استفاده فعال از شاتل ها، کشتی آموزشی Enterprise در مرکز Udvar Hazy به نمایش گذاشته شد که برای آزمایشات در جو و به عنوان یک مدل وزنی، قبل از ایجاد اولین شاتل فضایی واقعی "کلمبیا" استفاده می شد. .


شاتل فضایی دیسکاوری برای 27 سال خدمت، این شاتل 39 بار از فضا بازدید کرده است.

کشتی هایی که تحت برنامه سیستم حمل و نقل فضایی ساخته شده اند
چیدمان کشتی

متأسفانه اکثر برنامه های بلندپروازانه آژانس هرگز محقق نشد. فرود روی ماه تمام مشکلات سیاسی ایالات متحده در فضا را در آن زمان حل کرد و پروازها به اعماق فضا مورد توجه عملی نبود. و علاقه عمومی شروع به محو شدن کرد. چه کسی بلافاصله نام سومین شخص روی ماه را به خاطر می آورد؟ در زمان آخرین پرواز فضاپیمای آپولو تحت برنامه سایوز-آپولو در سال 1975، بودجه آژانس فضایی ایالات متحده با تصمیم رئیس جمهور ریچارد نیکسون به شدت کاهش یافت.

ایالات متحده مشکلات و منافع مبرم تری روی زمین داشت. در نتیجه، پروازهای سرنشین دار بیشتر آمریکایی ها به طور کلی زیر سوال رفت. کمبود بودجه و افزایش فعالیت خورشیدی همچنین منجر به این واقعیت شد که ناسا ایستگاه Skylab را از دست داد، پروژه ای که بسیار جلوتر از زمان خود بود و حتی نسبت به ISS امروزی مزایایی داشت. آژانس به سادگی کشتی و حاملی نداشت تا مدار خود را به موقع بالا ببرد و ایستگاه در جو سوخت.

شاتل فضایی "دیسکاوری" - کمان
دید از کابین خلبان نسبتاً محدود است. جت های دماغه موتورهای کنترل وضعیت نیز قابل مشاهده است.

تنها کاری که ناسا در آن زمان توانست انجام دهد این بود که برنامه شاتل فضایی را از نظر اقتصادی مقرون به صرفه معرفی کند. شاتل فضایی قرار بود هم تامین پروازهای سرنشین دار، هم پرتاب ماهواره ها و هم تعمیر و نگهداری آنها را بر عهده بگیرد. ناسا متعهد شد که تمام پرتاب‌های فضاپیما، اعم از نظامی و تجاری را در اختیار بگیرد، که با استفاده از یک فضاپیمای قابل استفاده مجدد، می‌تواند پروژه را به خودکفایی برساند، مشروط بر اینکه سالانه چندین ده پرتاب انجام شود.

شاتل فضایی دیسکاوری - بال و پانل قدرت
در قسمت عقب شاتل، در نزدیکی موتورها، یک تابلو برق قابل مشاهده است که از طریق آن کشتی به سکوی پرتاب متصل می شود، در زمان پرتاب، پانل از شاتل جدا می شود.

با نگاهی به آینده، می گویم که این پروژه هرگز به خودکفایی نرسید، اما روی کاغذ همه چیز کاملاً صاف به نظر می رسید (شاید تصور شده بود)، بنابراین برای ساخت و نگهداری کشتی ها پول اختصاص داده شد. متأسفانه، ناسا فرصتی برای ساخت ایستگاه جدید نداشت، تمام موشک های سنگین زحل در برنامه ماه خرج شد (دومی اسکای لب را پرتاب کرد) و هیچ بودجه ای برای ساخت موشک های جدید وجود نداشت. بدون ایستگاه فضایی، شاتل فضایی زمان نسبتاً محدودی در مدار داشت (بیش از 2 هفته).

علاوه بر این، dVs کشتی قابل استفاده مجدد بسیار کمتر از اتحاد جماهیر شوروی یا آپولو آمریکایی ذخیره شده بود. در نتیجه، شاتل فضایی فقط توانایی ورود به مدارهای پایین (تا 643 کیلومتر) را داشت، از بسیاری جهات این واقعیت بود که از پیش تعیین کرد که امروز، 42 سال بعد، ماموریت آپولو 17 آخرین پرواز سرنشین دار به داخل بوده و باقی می ماند. فضای عمیق.

بست های درهای محفظه بار به وضوح قابل مشاهده است. آنها بسیار کوچک و نسبتا شکننده هستند، زیرا محفظه بار فقط در گرانش صفر باز می شود.

شاتل فضایی اندیور با محموله باز. بلافاصله در پشت کابین خلبان، ایستگاه اتصال ISS قابل مشاهده است.

شاتل های فضایی توانستند خدمه ای تا 8 نفر را به مدار زمین برسانند و بسته به تمایل مدار، از 12 تا 24.4 تن محموله را به فضا ببرند. و مهمتر از همه، پایین آوردن محموله هایی با وزن حداکثر 14.4 تن و بیشتر از مدار، به شرطی که در محفظه بار کشتی قرار گیرند. فضاپیمای شوروی و روسیه هنوز چنین قابلیتی ندارند. هنگامی که ناسا اطلاعاتی را در مورد ظرفیت حمل باری شاتل فضایی منتشر کرد، اتحاد جماهیر شوروی به طور جدی ایده سرقت ایستگاه های مداری شوروی و فضاپیماها توسط کشتی های شاتل فضایی را در نظر گرفت. حتی پیشنهاد شد که ایستگاه های سرنشین دار شوروی را به تسلیحات برای محافظت در برابر حمله احتمالی یک شاتل تجهیز کنند.

نازل های سیستم کنترل وضعیت خودرو. آثار آخرین ورود کشتی به جو بر روی محفظه حرارتی به وضوح قابل مشاهده است.

کشتی های شاتل فضایی به طور فعال برای پرتاب مداری وسایل نقلیه بدون سرنشین، به ویژه تلسکوپ فضایی هابل استفاده می شد. وجود یک خدمه و امکان تعمیر کار در مدار باعث شد تا از موقعیت های شرم آور با روح فوبوس گرانت جلوگیری شود. شاتل فضایی همچنین در اوایل دهه 90 با ایستگاه های فضایی تحت برنامه شاتل فضایی Mir-Space در اوایل دهه 90 کار می کرد و تا همین اواخر ماژول هایی را برای ایستگاه فضایی بین المللی تحویل می داد که نیازی به تجهیز به سیستم پیشرانه خود نداشت. به دلیل هزینه بالای پروازها، فضاپیما نمی تواند چرخش خدمه و تامین ISS را به طور کامل تضمین کند (همانطور که توسعه دهندگان تصور کردند - وظیفه اصلی آن).

شاتل فضایی "دیسکاوری" - روکش سرامیکی.
هر کاشی روکش دار شماره سریال و نام خود را دارد. بر خلاف اتحاد جماهیر شوروی، که کاشی‌های روکش سرامیکی با حاشیه برای برنامه بوران ساخته می‌شد، ناسا کارگاهی ساخت که در آن یک دستگاه ویژه برای شماره سریالکاشی هایی با اندازه های مورد نیاز به طور خودکار ساخته می شود. چند صد تا از این کاشی ها بعد از هر پرواز باید تعویض می شد.

طرح پرواز کشتی

1. شروع - احتراق سیستم های محرکه مرحله I و II، کنترل پرواز با انحراف بردار رانش موتورهای شاتل انجام می شود و تا ارتفاع حدود 30 کیلومتری، کنترل علاوه بر این با انحراف موتورهای شاتل انجام می شود. سکان. کنترل دستیاین کشتی در مرحله برخاستن ارائه نمی شود، کشتی شبیه به یک موشک معمولی توسط یک کامپیوتر کنترل می شود.

2. جداسازی بوسترهای سوخت جامد در 125 ثانیه پرواز با رسیدن به سرعت 1390 متر بر ثانیه و ارتفاع پروازی حدود 50 کیلومتر رخ می دهد. برای جلوگیری از آسیب رساندن به شاتل، آنها توسط هشت موتور موشک کوچک سوخت جامد از هم جدا می شوند. در ارتفاع 7.6 کیلومتری بوسترها چتر ترمز و در ارتفاع 4.8 کیلومتری چترهای اصلی را به کار می گیرند. در 463 ثانیه از لحظه پرتاب و در فاصله 256 کیلومتری از محل پرتاب، تقویت کننده های سوخت جامد پاشیده می شوند و پس از آن به سمت ساحل کشیده می شوند. در بیشتر موارد، بوسترها می توانند سوخت گیری شوند و دوباره مورد استفاده قرار گیرند.

ضبط ویدئویی پرواز به فضا از دوربین های شتاب دهنده های سوخت جامد.

3. در 480 ثانیه پرواز، مخزن سوخت بیرونی (نارنجی) با در نظر گرفتن سرعت و ارتفاع محفظه جدا می شود، نجات و استفاده مجدد از مخزن سوخت مستلزم تجهیز آن به همان حفاظت حرارتی خود شاتل است. ، در نهایت نامناسب تلقی شد ... در یک مسیر بالستیک، تانک به آرام یا اقیانوس هند، در لایه های متراکم جو فرو می ریزد.
4. ورود وسیله نقلیه مداری به مدار پایین زمین، با کمک موتورهای سیستم کنترل نگرش.
5. اجرای برنامه پرواز مداری.
6. تکانه رتروگراد توسط رانشگرهای نگرش هیدرازین، خارج کردن مدار.
7. برنامه ریزی در جو زمین. بر خلاف بوران، فرود فقط به صورت دستی انجام می شود، بنابراین کشتی نمی تواند بدون خدمه پرواز کند.
8. با فرود در کیهان، کشتی با سرعتی در حدود 300 کیلومتر در ساعت فرود می آید که بسیار بیشتر از سرعت فرود هواپیماهای معمولی است. برای کاهش فاصله ترمز و بار روی ارابه فرود، چترهای ترمز بلافاصله پس از لمس مستقر می شوند.

سیستم محرکه. دم شاتل قادر به دوشاخه شدن است و در مراحل پایانی فرود به عنوان ترمز هوا عمل می کند.

علیرغم شباهت ظاهری، هواپیما فضایی شباهت بسیار کمی با هواپیما دارد، بلکه یک گلایدر بسیار سنگین است. شاتل ذخایر سوخت خود را برای موتورهای اصلی ندارد، بنابراین موتورها فقط زمانی کار می کنند که کشتی به مخزن سوخت نارنجی رنگ متصل است (به همین دلیل، موتورها به صورت نامتقارن سوار می شوند). در فضا و هنگام فرود، فضاپیما فقط از موتورهای کنترل نگرش کم مصرف و دو موتور پیشرانه با سوخت هیدرازین (موتورهای کوچک در کناره های موتورهای اصلی) استفاده می کند.

برنامه‌هایی برای تامین موتورهای جت شاتل‌های فضایی وجود داشت، اما به دلیل گرانی و بار کمتر کشتی به دلیل وزن موتور و سوخت، تصمیم گرفتند موتورهای جت را کنار بگذارند. بلند کردن بال های کشتی کوچک است و فرود خود منحصراً از طریق استفاده از انرژی جنبشی از مدار انجام می شود. در واقع، کشتی از مدار به طور مستقیم به سمت کیهان در حال حرکت بود. به همین دلیل، کشتی تنها یک مسیر برای فرود دارد؛ شاتل دیگر قادر به دور زدن و دور زدن نخواهد بود. بنابراین، ناسا چندین خط ذخیره در سراسر جهان برای فرود شاتل ها ساخته است.

شاتل فضایی دیسکاوری - دریچه خدمه.
از این درب برای سوار و پیاده شدن خدمه استفاده می شود. دریچه مجهز به قفل هوا نیست و در فضا مسدود است. خدمه پیاده‌روی فضایی انجام دادند و با میر و ایستگاه فضایی بین‌المللی از طریق قفل هوایی در محفظه بار در "پشت" فضاپیما لنگر انداختند.

لباس مهر و موم شده برای برخاستن و فرود شاتل فضایی.

اولین پروازهای آزمایشی شاتل ها با صندلی های منجنیق عرضه می شد که امکان فرار از کشتی را در مواقع اضطراری فراهم می کرد، سپس منجنیق خارج شد. یکی از سناریوهای فرود اضطراری نیز وجود داشت، زمانی که خدمه کشتی را در آخرین مرحله فرود با چتر نجات ترک کردند. رنگ متمایز نارنجی لباس برای تسهیل عملیات نجات در صورت فرود اضطراری انتخاب شد. این لباس برخلاف لباس فضایی، سیستم توزیع گرما ندارد و برای پیاده روی فضایی در نظر گرفته نشده است. در صورت کاهش فشار کامل کشتی، حتی با لباس تحت فشار، شانس کمی برای زنده ماندن حداقل چند ساعت وجود دارد.

شاتل فضایی دیسکاوری - ارابه فرود و زیر بدنه و گلگیرهای سرامیکی.

لباس فضایی برای کار در فضای بیرونی برنامه شاتل فضایی.

فجایع
از 5 کشتی ساخته شده، 2 کشتی به همراه کل خدمه جان خود را از دست دادند.

فاجعه ماموریت شاتل چلنجر STS-51L

در 28 ژانویه 1986 شاتل چلنجر 73 ثانیه پس از پرتاب به دلیل تصادف حلقه O تقویت کننده سوخت جامد منفجر شد، با شکستن شکاف، جت آتش مخزن سوخت را ذوب کرد و منجر به انفجار منبع شد. هیدروژن و اکسیژن مایع خدمه ظاهراً مستقیماً از انفجار جان سالم به در بردند، اما کابین خلبان به چتر نجات یا وسایل نجات دیگر مجهز نبود و در آب سقوط کرد.

پس از فاجعه چلنجر، ناسا چندین روش برای نجات خدمه در هنگام برخاستن و فرود ایجاد کرد، اما هیچ یک از این سناریوها حتی اگر ارائه شده بود، باز هم قادر به نجات خدمه چلنجر نبودند.

ماموریت سقوط شاتل فضایی کلمبیا STS-107
بقایای شاتل کلمبیا در جو می سوزد.

بخش حرارتی پوسته لبه بال در حین پرتاب دو هفته قبل به دلیل افتادن تکه ای از فوم عایق حرارتی که مخزن سوخت را پوشانده بود آسیب دید (مخزن با اکسیژن مایع و هیدروژن پر شده است، بنابراین فوم عایق از تشکیل یخ جلوگیری می کند و تبخیر سوخت را کاهش می دهد. ). این واقعیت مورد توجه قرار گرفت، اما به این دلیل اهمیتی قائل نشد که در هر صورت، فضانوردان نمی توانند انجام دهند. در نتیجه، پل هوایی تا مرحله ورود مجدد به جو در 1 فوریه 2003 به طور عادی پیش رفت.

در اینجا به وضوح قابل مشاهده است که سپر حرارتی فقط لبه بال را می پوشاند. (این جایی است که کلمبیا آسیب دید.)

تحت تأثیر دمای بالا، کاشی پوشش حرارتی فرو ریخت و در ارتفاع حدود 60 کیلومتری، پلاسمای با دمای بالا به داخل نفوذ کرد. سازه های آلومینیومیبال. چند ثانیه بعد، بال سقوط کرد، با سرعت حدود 10 ماخ، کشتی ثبات خود را از دست داد و توسط نیروهای آیرودینامیکی منهدم شد. قبل از اینکه Discovery در نمایشگاه موزه ظاهر شود، Enterprise (یک شاتل آموزشی که فقط پروازهای جوی انجام می داد) در همان مکان به نمایش گذاشته شد.

کمیسیون بررسی حوادث، قطعه ای از بال نمایشگاه موزه را برای بررسی برید. تکه های فوم با توپ مخصوص به لبه بال شلیک شد و میزان خسارت ارزیابی شد. این آزمایش بود که به نتیجه گیری بدون ابهام در مورد علل فاجعه کمک کرد. عامل انسانی نیز نقش مهمی در این فاجعه ایفا کرد؛ کارکنان ناسا خسارات دریافتی کشتی در مرحله پرتاب را دست کم گرفتند.

یک بررسی ساده از بال در فضای بیرونی می تواند آسیب را نشان دهد، اما MCC چنین دستوری را به خدمه نداد، زیرا معتقد بود که می توان با بازگشت به زمین مشکل را حل کرد، و حتی اگر آسیب غیرقابل برگشت باشد، خدمه همچنان خواهند بود. قادر به انجام هیچ کاری نیستیم و نگرانی بی مورد فضانوردان بی فایده است. اگرچه اینطور نبود، شاتل آتلانتیس برای پرتاب آماده می شد که می توانست برای عملیات نجات استفاده شود. پروتکل اضطراری، که در تمام پروازهای بعدی اتخاذ خواهد شد.

در میان لاشه های کشتی، می توان ویدئویی را یافت که فضانوردان در حین ورود به جو در حال ضبط آن بودند. به طور رسمی، ضبط چند دقیقه قبل از شروع فاجعه به پایان می رسد، اما من به شدت مشکوک هستم که ناسا تصمیم گرفته است آخرین ثانیه های زندگی فضانوردان را به دلایل اخلاقی منتشر نکند. خدمه از مرگ قریب الوقوع خبر نداشت، یکی از فضانوردان با نگاه کردن به پلاسما که پشت پنجره های کشتی موج می زند، به شوخی گفت: "دوست ندارم الان بیرون باشم"، غافل از اینکه این دقیقاً همان چیزی است که کل خدمه انتظار داشتند. چند دقیقه. زندگی پر از طنز تاریک است.

خاتمه برنامه

لوگوی انتهای شاتل فضایی (سمت چپ) و سکه یادبود (راست). سکه ها از فلز ساخته شده اند که در اولین ماموریت شاتل فضایی کلمبیا STS-1 به فضا سفر کردند.

غرق شدن شاتل فضایی کلمبیا یک سوال جدی در مورد ایمنی 3 فضاپیمای باقیمانده که تا آن زمان بیش از 25 سال در حال کار بودند، ایجاد کرد. در نتیجه، پروازهای بعدی با خدمه کاهش یافته شروع شد و شاتل دیگری همیشه در رزرو نگهداری می شد و آماده پرتاب بود که می توانست عملیات نجات را انجام دهد. این عوامل همراه با تغییر تاکید دولت ایالات متحده به اکتشافات تجاری فضایی، منجر به خاتمه این برنامه در سال 2011 شد. آخرین پرواز شاتل، پرتاب آتلانتیس به ایستگاه فضایی بین‌المللی در 8 جولای 2011 بود.

برنامه شاتل فضایی سهم بزرگی در اکتشافات فضایی و توسعه دانش و تجربه در مورد کار در مدار داشته است. بدون شاتل فضایی، ساخت ایستگاه فضایی بین المللی کاملاً متفاوت بود و امروز به سختی به اتمام نزدیک می شد. از سوی دیگر، اعتقاد بر این است که برنامه شاتل فضایی ناسا را ​​در 35 سال گذشته عقب انداخته است، و مستلزم هزینه های زیادی برای تعمیر و نگهداری شاتل است: هزینه یک پرواز حدود 500 میلیون دلار بود، برای مقایسه، هزینه پرتاب هر سایوز. فقط 75-100.

این کشتی‌ها سرمایه‌ای را مصرف می‌کردند که می‌توانست به توسعه برنامه‌های بین سیاره‌ای و جهت‌های امیدوارکننده‌تر در اکتشاف و توسعه فضا اختصاص یابد. به عنوان مثال، ساخت یک کشتی جمع‌وجورتر و ارزان‌تر قابل استفاده مجدد یا یکبار مصرف برای آن دسته از مأموریت‌هایی که شاتل فضایی 100 تنی به سادگی مورد نیاز نبود. اگر ناسا شاتل فضایی را رها می کرد، توسعه صنعت فضایی ایالات متحده می توانست کاملاً متفاوت باشد.

دقیقاً چگونه، اکنون گفتن آن دشوار است، شاید ناسا به سادگی چاره ای نداشت و اگر شاتل وجود نداشت، اکتشاف فضای غیرنظامی آمریکا می توانست به طور کلی متوقف شود. یک چیز را می توان با اطمینان ادعا کرد، امروزه کشتی های شاتل فضایی تنها نمونه یک سیستم فضایی قابل استفاده مجدد موفق بوده و هستند. "بوران" شوروی، اگرچه به عنوان یک کشتی قابل استفاده مجدد ساخته شد، اما تنها یک بار از فضا بازدید کرده است، با این حال، این داستان کاملا متفاوت است.

گرفته شده از لنیکوف در یک تور مجازی از موزه ملی هوافضای اسمیتسونیان: قسمت دوم

برای عضویت در "چگونه انجام می شود" روی دکمه کلیک کنید!

اگر محصول یا خدماتی دارید که می خواهید در مورد آن به خوانندگان ما بگویید، به اصلان بنویسید ( [ایمیل محافظت شده] ) و ما بهترین گزارش را تهیه خواهیم کرد که نه تنها توسط خوانندگان جامعه، بلکه توسط سایت دیده خواهد شد. چگونه انجام می شود

همچنین در گروه های ما مشترک شوید فیس بوک، vkontakte،همکلاسی هاو در گوگل + پلاسجایی که جالب‌ترین موارد از جامعه پست می‌شود، به‌علاوه مطالبی که در اینجا نیستند و ویدیوهایی در مورد نحوه عملکرد همه چیز در دنیای ما.

روی نماد کلیک کنید و مشترک شوید!