Проект Slingatron: быстрый выход в космос без ракеты

Ракета в космос

Проект Slingatron: быстрый выход в космос без ракеты

Как вы думаете, могут ли обычные люди сделать ракету для полетов в космос? Наш ответ да! Сейчас с развитием науки и техники появились новые материалы, новая электроника, новые знания. Они позволяют осуществить такой проект. Давайте покажем, что не перевелись на Руси еще мастера Левши. Покажем американцам, что русские тоже могут осуществлять удивительные космические проекты.

Мы не просто можем сделать ракету для полета в космос, но и можем сделать это выгодно. Нашей командой разработана технология, позволяющая сделать запуски в космос значительно дешевле.

Все части ракет мы делаем сами, это позволяет экономить время, осуществлять запуски быстрее и дешевле.

Каждый желающий может помочь в создании ракеты. Каждый вложенный Вами рубль превратится в ньютон силы, который толкнет нашу ракету еще выше!

В данном проекте мы планируем запуск груза массой 3 кг в космос. Он совершит суборбитальный полет. То есть ракета на некоторое время вылетит в космическое пространство, а потом снова полетит обратно на землю.

В качестве груза будут вещи тех людей, которые больше всех помогут нам материально. Это могут быть сотовые телефоны, обручальные кольца, игрушки и прочее на Ваш выбор. Так же это могут быть товары Вашей фирмы. Это будет для Вас отличное средство рекламы.

Вы будете знать, что ваша вещь побывала в космосе. Так же будет производиться видеосъемка всего полета.

Тот кто вложит больше всего средств в наш проект станет виртуальным космонавтом! Мы прикрепим его фотографию к ракете, а видеокамеры снимут это фото на фоне нашей планеты и космоса. Это будет первое селфи в открытом космосе в России.

Если мы соберем нужную сумму денег, то весной 2017 году мы создадим производственную базу для изготовления ракет. Летом и осенью 2017 года мы будем производить промежуточные запуски с постепенным увеличением высоты полета ракеты. Запуск в космическое пространство запланирован на осень 2018 года. Это крайний срок. Мы будем стараться осуществить запуск раньше.

Давайте познакомимся. Вот небольшая часть проделанных нами работ:

Мы единственные в стране, кто запустил живое существо на любительской ракете и вернул его на землю. Это говорит о надежности наших ракет. Инвестор и руководитель проекта запуска черепахи Михаил Стровский ( https://.com/id2125667) :

Наша команда

Семен Вепрев, инициатор и руководитель проекта

31 год. Высшее образование ВятГГУ. Учитель химии. Профессиональный пиротехник. Любитель астрономии. Писатель научной фантастики. Занимаюсь созданием ракет 8 лет.

Деятельность в программе — ракетные двигатели, корпус ракеты, стабилизаторы.

— Я с детства мечтал о полетах в космос, думаю многие из вас тоже. Теперь мы с вами можем осуществить эту мечту.

Кирилл Стяжкин, главный инженер

32 года. Высшее образование ВятГУ. Программист. Электронщик.

Деятельность в программе — бортовая электроника, система запуска, стенд для измерения тяги двигателя.

— Я уверен, что все мы собрались не случайно. На нас возложена задача и мы ее осуществим.

Борис Ананченко, испытатель

31 год. Высшее образование ВятГУ. Профессиональный пиротехник. Работает в политехническом университете над научными проектами.

Деятельность в программе — ракетные двигатели, токарные работы.

— У нас есть необходимые знания и навыки, чтобы осуществить запуск в космос. Нам только не хватает денежных средств.

Сергей Сюткин, главный конструктор

34 года. Высшее образование ВятГУ. Инженер.

Деятельность в программе — стартовая площадка, механика, токарные работы, обтекатель ракеты, система спасения ракеты (парашют).

— Ракета для суборбитального полета это только начало. Дальше открываются большие возможности. В наш век прогресса фантазия становится реальностью.

Перспектива на будущее

Этот проект будет первым шагом на пути в космос для обычных людей. Если мы соберем средства на этот проект, то в дальнейшем мы будемсоздавать частное ракетостроение в России.

Ситуация раньше — большие дорогие ракеты и большие дорогие спутники. Сейчас активно развивается отрасль нано и микроспутников. Средний вес малых спутников уменьшается на 8% ежегодно, при этом ихфункциональные возможности возрастают.

50% запускаемых сейчас спутниковэто наноспутники. И их количество сейчас увеличивается. То есть стоимость спутников уменьшается. Однако стоимость ракет и больших и малых по-прежнему остается высокой.

Соответственно для развития отрасли возникла необходимость создания дешевой ракеты.

На данный момент малые спутники запускаются вместе с большими спутниками. У заказчика нет возможности выбирать нужную орбиту. К тому же запуск большой ракеты нужно ждать многие месяцы. При наличии готового спутника ожидание для заказчика это потеря прибыли. Возникла необходимость в создании сверхлегкой ракеты, которая будет осуществлять запуски быстро и на нужные орбиты.

В мире создаются сверхлегкие ракеты для решения этих задач. Однако они могут предложить только решение быстрого запуска на нужные орбиты. Они не могут предложить дешевый запуск. Таким образом, проблема удешевления ракет остается.

Наш проект решает эту проблему. Разработанная нами технология позволяет значительно снизить стоимость ракет.

Появится возможность запускать большое количество наноспутников, это приведет к созданию глобального Интернета, а обновление google карт станет ежедневным.

Мы проанализировали рынок пусковых услуг, все посчитали и пришли к выводу, что мы можем предложить запуски намного дешевле. Благодаря нашей технологии мы сможем предложить самые низкие цены в мире на доставку грузов вкосмос.

Что необходимо?

Сейчас нам требуется денежная помощь для создания технологической базы производства ракет. Мы собираем 1,6 млн. руб. Разработанная по нашей технологии ракета для суборбитального полета имеет стоимость 190000 руб.

Остальные деньги понадобятся, чтобы создать основу для производства таких ракет, то есть для покупки: материалов, оборудования, станков, помещения, проведение испытаний, запусков ракет на меньшие высоты для отработки систем.

Если мы наберем больше денег, то сможем сделать более мощный двигатель, и ракета улетит еще выше. Зависимость деньги/высота прямая. Чем больше денег, тем больше будет высота.

Вознаграждения

В благодарность за вашу помощь мы готовы предложить следующие вознаграждения:

1) Мы вышлем вам фотографии о проделанной работе: подготовка к запуску, сам запуск, полет через атмосферу, наша страна и планета на фоне космоса, яркое солнце на черном небе. Вы сможете говорить о том, что участвовали в космическом проекте. Мы с вами будем первыми людьми в России (и СНГ), кто осуществит такой запуск.

2) Мы вышлем вам видеозапись полета бортовой видеокамерой. Вы сможете увидеть полет через атмосферу и выход в космос своими глазами, так как будто вы сами находитесь на борту ракеты и летите вместе с ней. А затем будет снижение на парашюте, и вы будите видеть падение, как если бы сами прыгнули с такой высоты вниз.

3) Я вышлю вам свой научно-фантастический роман «Шаг в бесконечность», который я написал и издал в бумажном виде несколько лет назад.

4) Мы вышлем вам маленькую ракету с двигателями, пультом для запуска и стартовым столом. Вы сможете сами собрать и запустить ракету несколько раз.Кому не достанется из этих 5 штук, можно потом купить отдельно от этого проекта.

5) Мы вышлем вам ракету большего размера с мощными двигателями, пультом для запуска и стартовым столом. Вы сможете сами собрать и запустить ракету несколько раз. Кому не достанется из этих 5 штук, можно потом купить отдельно от этого проекта.

6) Мы разместим вашу рекламу на ракете. Проект будет освещаться в СМИ и социальных сетях, многие люди увидят вашу рекламу. Вы станете первыми людьми с космической рекламой! Ракета будет похожа на автомобиль для формулы 1. Спортивные гонки проходят при поддержке спонсоров размещающих рекламу на болидах, мы решили поступить также.

7) Мы запустим в космос товары вашей фирмы, если они имеют небольшой размер и массу. Вы станете первой фирмой с космическими товарами! Или запустим в космос ваши личные вещи. Сотовый телефон, обручальные кольца, игрушки и прочие вещи, имеющие небольшой размер и массу.

Вы сможете говорить, что они побывали в космическом пространстве. Мы предоставим видеозапись перед стартом, и после приземления. А также видеозапись самого полета. Мы будем освещать информацию о том, что запустили в СМИ и социальных сетях.

Все люди узнают о ваших уникальных вещах.

8) Вы станете первым виртуальным космонавтом! Мы запустим в космос вашу фотографию на ракете. камеры снимут ваше изображение на ракете на фоне космоса и нашей планеты Земля. Мы будем освещать эту информацию в СМИ и социальных сетях. Все люди узнают о вас. Это будет первое селфи из открытого космоса в России.

Да прибудет с нами сила!

Источник: https://ipo.boomstarter.ru/projects/549148/raketa_v_kosmos

В космос без ракеты

Проект Slingatron: быстрый выход в космос без ракеты

Как только человек осознал, что может покинуть Землю при помощи ракет, он начал искать средства обойтись без них. Из фантастических произведений эти идеи переместились на кульманы конструкторов.

Альтернативная космонавтика развивалась двумя путями: созданием неракетных или нереактивных средств выхода на низкую околоземную орбиту и созданием вспомогательных средств, облегчающих ракете достижение космоса.

К первым можно отнести гигантские пушки, ядерные взрыволеты, орбитальный лифт, «гиперпетлю»; ко вторым — самолетные и аэростатные старты, ядерный гиперзвуковой «гурколет», электромагнитные и железнодорожные ускорители и т. п.

Из пушки на Луну

До появления жидкостных ракетных двигателей единственным средством выхода в открытый космос считалась артиллерия.

В основополагающем труде Исаака Ньютона «Математические начала натуральной философии» понятие космических скоростей объяснялось с помощью пушки, которая стреляет все дальше и дальше.

Хотя уже тогда было понятно, что, даже если гигантскую пушку удастся построить, стартовые перегрузки убьют любой экипаж. В фантастическом произведении Жюля Верна эту проблему удалось решить, но в реальном мире ей нет решения по сей день.

Однако пушка подойдет только для отправки межпланетных или межзвездных зондов, скорость которых превысит вторую или третью космическую.

Для запуска околоземных спутников с первой космической скоростью потребуется ракетная ступень, так как орбита выпущенного снаряда будет пролегать через точку старта, и он неминуемо врежется в Землю.

Избежать этого можно коррекцией орбиты на космическом отрезке траектории, то есть пушку можно рассматривать только в качестве вспомогательного средства, и совсем без ракет обойтись не удастся.

Попытка реализовать идеи Жюля Верна была предпринята в 1940-е в Третьем рейхе: гигантская пушка, создаваемая по программе «Фау-3», врытая на глубину в сотню метров, конструировалась для обстрела Лондона из Франции. Снаряды должны были преодолевать по 150 км, но стройка на берегу Ла-Манша была уничтожена британской авиацией.

На заре космической эры в 1961–1967 годах пушечные эксперименты продолжились в США. В ходе «Проекта высотных исследований» (High Altitude Research Project, HARP) было создано несколько пушек разного калибра, стреляющих вверх до высоты 180 км. Но из-за очевидных успехов космонавтики и невозможности совершения космических запусков при помощи орудий проект свернули.

Попытка добиться от артиллерии возможностей баллистических ракет была предпринята в Ираке в 1980-е. Руководил проектом американский инженер Джеральд Булл, ранее возглавлявший работу в HARP.

Орудие калибром 1 м должно было запускать 600-килограммовый снаряд на 1000 км. Однако до практики дело не дошло: Булл был убит.
Недостроенную систему уничтожили американские войска в ходе операции «Буря в пустыне».

В 1990-е в США продолжились эксперименты с пушками, позволяющими достигать околокосмических скоростей. Проект SHARP (Super HARP) на базе лаборатории Лоуренса в Калифорнии проводил эксперименты с пушкой на легких газах, придающих 5-килограммовому снаряду скорость 3 км/с.

Пушки на легких газах — водороде или гелии — действуют по принципу пневматических, только сжимается перед выстрелом не воздух, а газ низкой плотности. Такие пушки, сообщающие снаряду скорость до 6–7 км/с, используются для моделирования столкновений с метеоритами или космическим мусором.

Результатом экспериментов стал проект пушки, способной разгонять снаряд до 11 км/с, но миллиард долларов, требуемый на реализацию этой идеи, выделен не был.

Есть и физические ограничения: так, снаряд должен набрать космическую скорость только за время движения в стволе. Эта скорость должна быть выше орбитальной, чтобы компенсировать торможение в атмосфере.

На скорости несколько километров в секунду внешняя поверхность снаряда нагревается за счет трения о воздух и формирования ударной волны. То есть снаряд должен противостоять не только колоссальным динамическим нагрузкам, но и температуре.

Впрочем, справляться с аэродинамическим нагревом уже научились при запуске баллистических ракет и космических аппаратов, а вот обойти перегрузки пока не представляется возможным.

Теоретически артиллерийскую систему орбитального запуска лучше всего размещать на море, в виде погружаемого ствола, тогда ее можно было бы перемещать и направлять в любую точку небосвода, не привязываясь к сухопутному лафету.
С другой стороны, строительство в горах помогло бы избавиться от части тормозящего воздействия атмосферы.

Космическая пушка могла бы выводить на орбиту в промышленных масштабах какие-нибудь простые грузы, вроде стройматериалов или сырья для производства, но пока потребности в таких запусках нет даже в отдаленной перспективе, поэтому и пушки никто не строит.

Электромагнитная пушка рассматривается как возможное средство запуска в безвоздушной среде — с орбитальных станций или Луны. Перегрузок не избежать и там, но они будут ниже.

Орбитальный лифт

Концепцию космического лифта в виде тонкой башни, висящей в небе за счет центробежной силы, изложил еще Константин Циолковский в своем очерке «Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения» в 1895 году. Советский инженер Юрий Арцутанов в 1960 году развил эту идею, предложив опустить с космической станции кабель на Землю.

Станция должна вращаться в плоскости экватора на геостационарной орбите на высоте около 36 тыс. км. Еще дальше от Земли должен вращаться противовес, который будет уравновешивать всю систему за счет центробежной силы.

В роли противовеса можно было бы использовать астероид или еще более массивную станцию, которая подошла бы для запуска межпланетных аппаратов и кораблей.

На сегодняшний день главным технологическим препятствием на пути к воплощению этой идеи является отсутствие достаточно прочного материала малой плотности, из которого можно было бы изготовить трос. Трос должен выдерживать собственную массу, геостационарную станцию и противовес.

Кроме этого, тросу придется противостоять и динамическим нагрузкам, связанным с перемещением грузов, коррекцией орбиты, силой Кориолиса, давлением солнечного света и гравитационным влиянием Луны, Солнца и планет.

Теоретически, требуемой прочностью должны обладать углеродные нанотрубки, хотя пока не создана технология производства трубок достаточного качества и длины.

Следующая задача, приближающая реализацию космического лифта, — разработка подъемника. Поскольку в космическом лифте не предполагается система из нескольких кабелей и тросов, как в обычном лифте, для космоса требуется кабина, способная самостоятельно взбираться по тросу.

Энергию для подъема предполагается передавать по самому тросу или с помощью лазерного луча. Такой подъемник можно делать уже сейчас, и с 2006 года в разных странах проводятся конкурсы разработчиков.

В 2006–2010 годах такие конкурсы проводились в США при участии NASA, однако потом к ним утратили интерес из-за отсутствия прогресса в создании космического троса. Участники конкурсов сконструировали устройства, способные подниматься со скоростью до 5 м/с.

Затем идеи космического лифта подхватили в Японии, Германии и Израиле, где тоже сконцентрировались на роботе-подъемнике. Японская строительная компания Obayashi, специализирующаяся на строительстве зданий, мостов и тоннелей, предполагает разработать космический лифт к 2050 году.

Однако создать трос и подъемник — это полдела. Остается еще немало проблем. Например, напряженный трос, протянутый через космическое пространство, представляет собой слишком уязвимую мишень для космического мусора. Сейчас в околоземном пространстве летает более полумиллиона фрагментов мусора размером более 1 см со скоростями до 8 км/с.

Столкновение на такой скорости даже с небольшим металлическим фрагментом равносильно попаданию бронебойного снаряда. Расчеты показывают, что при сохранении нынешней плотности космического мусора вероятность столкновения сантиметрового обломка космического мусора с тросом шириной 5 см составляет примерно 1/1000 в сутки, то есть 1 раз в 3 года.

Не исключена опасность террористического акта: в арсенале террористов появились дроны.

Не стоит забывать и о космической радиации. Наиболее сильно воздействие радиационных поясов Ван Аллена на высотах от 1000 до 17 000 км именно в плоскости экватора, где придется подниматься лифту.

Преодоление нижнего, самого опасного протонного пояса при скорости 100 м/с займет 17 часов.

Для сравнения, корабли Apollo, летавшие на Луну, проскакивали его менее чем за 10 минут на скорости 10–11 км/с и старались держаться подальше от плоскости экватора, близкой к эпицентру радиационного пояса.

В конечном счете главной проблемой космического лифта остается его экономическая целесообразность.

[attention type=green]
Пока человечеству просто не требуется такого интенсивного обмена грузами с космосом, который сделал бы рентабельным капитальное строительство лифта — с высокими рисками, огромной стоимостью обслуживания и непонятной перспективой.
[/attention]

Возможно, надежда появится при начале активной добычи полезных ископаемых на астероидах или Луне, но пока человечество не нуждается в этих ресурсах — то же самое есть и на Земле.

Петля Лофстрома

Недостатков космической пушки и космолифта лишена конструкция пусковой петли, предложенной инженером Кейтом Лофстромом в 1981 году. Эта идея предполагает использование только существующих и освоенных технологий, в частности электромагнитной левитации (маглева), однако требует постоянного поддержания динамической структуры в движении для сохранения формы.

Основой пусковой петли является закольцованный металлический гибкий кабель, протянутый между двумя станциями на Земле на расстоянии 2 тыс. км. Кабель находится в подвешенном состоянии между кольцевыми магнитами внутри трубы и раскручивается между станциями.

За счет момента инерции вращающегося кабеля вся конструкция должна подняться в воздух на высоту 80 км. Направляющие растяжки должны сформировать часть дуги параллельно земной поверхности.

Таким образом, получится гигантская арка, позволяющая поднимать грузы над поверхностью Земли в околокосмическое пространство и задавать им ускорение по направляющим, построенным тоже по принципу маглева.

Несмотря на кажущуюся доступность технологий, этот проект еще менее реален, чем космические пушка или лифт.

Проблема даже не в начальных инвестициях — по оценкам разработчика, должно хватить 10 млрд долларов, а в расходах на поддержание структуры в работоспособном состоянии.

Подобная система требует нескончаемого потока грузов в космическое пространство и высокой надежности, не допускающей и секундного простоя.

[attention type=yellow]
Проектов альтернативных средств достижения космоса предложено немало. Однако все они проигрывают ракетам из-за своей сложности и отсутствия реальной потребности в них. Человечеству пока не требуется постоянный грузопоток на сотни тонн в космос и из космоса, а ракеты еще не исчерпали ресурс снижения стоимости.
[/attention]

Источник: https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/434104/V_kosmos_bez_rakety

В космос без ракеты: возможно ли это?

Проект Slingatron: быстрый выход в космос без ракеты

Альтернативная космонавтика развивалась двумя путями: созданием неракетных или нереактивных средств выхода на низкую околоземную орбиту и созданием вспомогательных средств, облегчающих ракете достижение космоса.

К первым можно отнести гигантские пушки, ядерные взрыволеты, орбитальный лифт, «гиперпетлю»; ко вторым — самолетные и аэростатные старты, ядерный гиперзвуковой «гурколет», электромагнитные и железнодорожные ускорители и т. п.

Из пушки на Луну

До появления жидкостных ракетных двигателей единственным средством выхода в открытый космос считалась артиллерия.

В основополагающем труде Исаака Ньютона «Математические начала натуральной философии» понятие космических скоростей объяснялось с помощью пушки, которая стреляет все дальше и дальше.

Хотя уже тогда было понятно, что, даже если гигантскую пушку удастся построить, стартовые перегрузки убьют любой экипаж. В фантастическом произведении Жюля Верна эту проблему удалось решить, но в реальном мире ей нет решения по сей день.

Однако пушка подойдет только для отправки межпланетных или межзвездных зондов, скорость которых превысит вторую или третью космическую.

Для запуска околоземных спутников с первой космической скоростью потребуется ракетная ступень, так как орбита выпущенного снаряда будет пролегать через точку старта, и он неминуемо врежется в Землю.

Избежать этого можно коррекцией орбиты на космическом отрезке траектории, то есть пушку можно рассматривать только в качестве вспомогательного средства, и совсем без ракет обойтись не удастся.

Попытка реализовать идеи Жюля Верна была предпринята в 1940-е в Третьем рейхе: гигантская пушка, создаваемая по программе «Фау-3», врытая на глубину в сотню метров, конструировалась для обстрела Лондона из Франции. Снаряды должны были преодолевать по 150 км, но стройка на берегу Ла-Манша была уничтожена британской авиацией.

Пушка Внутри снаряда, выпущенного из артиллерийского орудия, летали на Луну герои романа Жюля Верна, однако в реальности из-за высоких перегрузок стрельба в космос людьми невозможна. Тем не менее такой способ вывода на орбиту деталей и материалов исключить нельзя. Лучше всего космическую пушку размещать в море.

На заре космической эры в 1961—1967 годах пушечные эксперименты продолжились в США. В ходе «Проекта высотных исследований» (High Altitude Research Project, HARP) было создано несколько пушек разного калибра, стреляющих вверх до высоты 180 км. Но из-за очевидных успехов космонавтики и невозможности совершения космических запусков при помощи орудий проект свернули.

Попытка добиться от артиллерии возможностей баллистических ракет была предпринята в Ираке в 1980-е. Руководил проектом американский инженер Джеральд Булл, ранее возглавлявший работу в HARP.

Орудие калибром 1 м должно было запускать 600-килограммовый снаряд на 1000 км. Однако до практики дело не дошло: Булл был убит.
Недостроенную систему уничтожили американские войска в ходе операции «Буря в пустыне».

В 1990-е в США продолжились эксперименты с пушками, позволяющими достигать околокосмических скоростей. Проект SHARP (Super HARP) на базе лаборатории Лоуренса в Калифорнии проводил эксперименты с пушкой на легких газах, придающих 5-килограммовому снаряду скорость 3 км/с.

Пушки на легких газах — водороде или гелии — действуют по принципу пневматических, только сжимается перед выстрелом не воздух, а газ низкой плотности. Такие пушки, сообщающие снаряду скорость до 6?7 км/с, используются для моделирования столкновений с метеоритами или космическим мусором.

Результатом экспериментов стал проект пушки, способной разгонять снаряд до 11 км/с, но миллиард долларов, требуемый на реализацию этой идеи, выделен не был.

Есть и физические ограничения: так, снаряд должен набрать космическую скорость только за время движения в стволе. Эта скорость должна быть выше орбитальной, чтобы компенсировать торможение в атмосфере.

На скорости несколько километров в секунду внешняя поверхность снаряда нагревается за счет трения о воздух и формирования ударной волны. То есть снаряд должен противостоять не только колоссальным динамическим нагрузкам, но и температуре.

Впрочем, справляться с аэродинамическим нагревом уже научились при запуске баллистических ракет и космических аппаратов, а вот обойти перегрузки пока не представляется возможным.

Теоретически артиллерийскую систему орбитального запуска лучше всего размещать на море, в виде погружаемого ствола, тогда ее можно было бы перемещать и направлять в любую точку небосвода, не привязываясь к сухопутному лафету.
С другой стороны, строительство в горах помогло бы избавиться от части тормозящего воздействия атмосферы.

Космическая пушка могла бы выводить на орбиту в промышленных масштабах какие-нибудь простые грузы, вроде стройматериалов или сырья для производства, но пока потребности в таких запусках нет даже в отдаленной перспективе, поэтому и пушки никто не строит.

Электромагнитная пушка рассматривается как возможное средство запуска в безвоздушной среде — с орбитальных станций или Луны. Перегрузок не избежать и там, но они будут ниже.

Орбитальный лифт

Концепцию космического лифта в виде тонкой башни, висящей в небе за счет центробежной силы, изложил еще Константин Циолковский в своем очерке «Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения» в 1895 году. Советский инженер Юрий Арцутанов в 1960 году развил эту идею, предложив опустить с космической станции кабель на Землю.

Станция должна вращаться в плоскости экватора на геостационарной орбите на высоте около 36 тыс. км. Еще дальше от Земли должен вращаться противовес, который будет уравновешивать всю систему за счет центробежной силы.

В роли противовеса можно было бы использовать астероид или еще более массивную станцию, которая подошла бы для запуска межпланетных аппаратов и кораблей.

Лифт Давняя идея Циолковского, Арцутанова и Артура Кларка, возможно, когда-нибудь и воплотится в жизнь, но для этого понадобятся новые материалы, а также потребность постоянно что-то возить на орбиту. Ну и проблему космического мусора, который может перерезать трос, нельзя сбрасывать со счетов.

На сегодняшний день главным технологическим препятствием на пути к воплощению этой идеи является отсутствие достаточно прочного материала малой плотности, из которого можно было бы изготовить трос. Трос должен выдерживать собственную массу, геостационарную станцию и противовес.

Кроме этого, тросу придется противостоять и динамическим нагрузкам, связанным с перемещением грузов, коррекцией орбиты, силой Кориолиса, давлением солнечного света и гравитационным влиянием Луны, Солнца и планет.

Теоретически, требуемой прочностью должны обладать углеродные нанотрубки, хотя пока не создана технология производства трубок достаточного качества и длины.

Следующая задача, приближающая реализацию космического лифта, — разработка подъемника. Поскольку в космическом лифте не предполагается система из нескольких кабелей и тросов, как в обычном лифте, для космоса требуется кабина, способная самостоятельно взбираться по тросу.

Энергию для подъема предполагается передавать по самому тросу или с помощью лазерного луча. Такой подъемник можно делать уже сейчас, и с 2006 года в разных странах проводятся конкурсы разработчиков.

В 2006—2010 годах такие конкурсы проводились в США при участии NASA, однако потом к ним утратили интерес из-за отсутствия прогресса в создании космического троса. Участники конкурсов сконструировали устройства, способные подниматься со скоростью до 5 м/с.

Затем идеи космического лифта подхватили в Японии, Германии и Израиле, где тоже сконцентрировались на роботе-подъемнике. Японская строительная компания Obayashi, специализирующаяся на строительстве зданий, мостов и тоннелей, предполагает разработать космический лифт к 2050 году.

Однако создать трос и подъемник — это полдела. Остается еще немало проблем. Например, напряженный трос, протянутый через космическое пространство, представляет собой слишком уязвимую мишень для космического мусора. Сейчас в околоземном пространстве летает более полумиллиона фрагментов мусора размером более 1 см со скоростями до 8 км/с.

Столкновение на такой скорости даже с небольшим металлическим фрагментом равносильно попаданию бронебойного снаряда. Расчеты показывают, что при сохранении нынешней плотности космического мусора вероятность столкновения сантиметрового обломка космического мусора с тросом шириной 5 см составляет примерно 1/1000 в сутки, то есть 1 раз в 3 года.

Не исключена опасность террористического акта: в арсенале террористов появились дроны.

Не стоит забывать и о космической радиации. Наиболее сильно воздействие радиационных поясов Ван Аллена на высотах от 1000 до 17 000 км именно в плоскости экватора, где придется подниматься лифту.

Преодоление нижнего, самого опасного протонного пояса при скорости 100 м/с займет 17 часов.

Для сравнения, корабли Apollo, летавшие на Луну, проскакивали его менее чем за 10 минут на скорости 10?11 км/с и старались держаться подальше от плоскости экватора, близкой к эпицентру радиационного пояса.

В конечном счете главной проблемой космического лифта остается его экономическая целесообразность.

[attention type=green]
Пока человечеству просто не требуется такого интенсивного обмена грузами с космосом, который сделал бы рентабельным капитальное строительство лифта — с высокими рисками, огромной стоимостью обслуживания и непонятной перспективой.
[/attention]

Возможно, надежда появится при начале активной добычи полезных ископаемых на астероидах или Луне, но пока человечество не нуждается в этих ресурсах — то же самое есть и на Земле.

Петля Лофстрома

Недостатков космической пушки и космолифта лишена конструкция пусковой петли, предложенной инженером Кейтом Лофстромом в 1981 году. Эта идея предполагает использование только существующих и освоенных технологий, в частности электромагнитной левитации (маглева), однако требует постоянного поддержания динамической структуры в движении для сохранения формы.

Петля В высшей степени гипотетический транспорт для вывода на орбиту космических аппаратов. Аппараты будет закидывать в космос закольцованный шнур, непрерывно движущийся со скорость 12?14 км/с в магнитном поле. Проблема в высоких энергозатратах и отсутствии потребности в непрерывных запусках на орбиту.

Основой пусковой петли является закольцованный металлический гибкий кабель, протянутый между двумя станциями на Земле на расстоянии 2 тыс. км. Кабель находится в подвешенном состоянии между кольцевыми магнитами внутри трубы и раскручивается между станциями.

За счет момента инерции вращающегося кабеля вся конструкция должна подняться в воздух на высоту 80 км. Направляющие растяжки должны сформировать часть дуги параллельно земной поверхности.

Таким образом, получится гигантская арка, позволяющая поднимать грузы над поверхностью Земли в околокосмическое пространство и задавать им ускорение по направляющим, построенным тоже по принципу маглева.

Несмотря на кажущуюся доступность технологий, этот проект еще менее реален, чем космические пушка или лифт.

Проблема даже не в начальных инвестициях — по оценкам разработчика, должно хватить 10 млрд долларов, а в расходах на поддержание структуры в работоспособном состоянии.

Подобная система требует нескончаемого потока грузов в космическое пространство и высокой надежности, не допускающей и секундного простоя.

[attention type=yellow]
Проектов альтернативных средств достижения космоса предложено немало. Однако все они проигрывают ракетам из-за своей сложности и отсутствия реальной потребности в них. Человечеству пока не требуется постоянный грузопоток на сотни тонн в космос и из космоса, а ракеты еще не исчерпали ресурс снижения стоимости.
[/attention]

Статья «В космос без ракеты» опубликована в журнале «Популярная механика» (№3, Март 2018).

Источник: https://tehnowar.ru/78438-v-kosmos-bez-rakety-vozmozhno-li-eto.html

Секретное оружие

Проект Slingatron: быстрый выход в космос без ракеты

В России возобновили процесс разработки одноступенчатой ракеты-носителя многоразового использования КОРОНА. Больше похожая на космический корабль разработка российских военных сможет самостоятельно взлетать с Земли и возвращаться на планету, садясь вертикально.

2017 год для космонавтики прошёл под знаком возвращаемых ступеней. Только SpaceX посадила 14 первых ступеней ракет-носителей Falcon 9. Из чуда и невероятного события это становится рутиной.

И хотя экономисты ещё не сказали своего последнего слова — насколько сильно это повлияет на себестоимость запусков, — становится понятно, что возвращать первые ступени с дорогостоящими двигателями — это стратегия будущего.

А что же Россия? Мы уже писали о том, как «Роскосмос» пытается впрыгнуть в последний вагон многоразовой космонавтики, а РКК «Энергия» на свои собственные средства проводит расчёт возможности сделать многоразовыми перспективные ракеты-носители «Союз». Но неужели до настоящего времени в России никто не задумывался о многоразовости?

Это не так. Российские, советские, а затем снова российские учёные много лет рассматривали возможность создания многоразовых ракет-носителей. И в России есть ракетный центр, много лет подряд занимающийся в том числе и многоразовыми ракетами-носителями.

Это Государственный ракетный центр имени академика В. П. Макеева — российский разработчик баллистических ракет подводных лодок, один из крупнейших научно-конструкторских центров России по разработке ракетно-космической техники. Макеевский центр изначально военный, поэтому о разработках из Миасса широкой публике известно не так много.

Ход «Россиянки»

Среди работ макеевцев много лёгких и конверсионных ракет-носителей, разработанных на основе уже существующих военных межконтинентальных баллистических ракет. Это «Зыбь», «Волна» и «Штиль», разработанные в девяностых годах прошлого века. Кроме того, ракетный центр участвовал в большой разработке ракеты-носителя «Русь-М».

По идее «Русь-М» должна была стать универсальной ракетной системой, включавшей в себя носители трёх классов — от среднего до тяжёлого.

Первая ступень ракеты-носителя «Русь-М» представляет собой неразделяемую в полёте «связку» из трёх автономных блоков, максимально унифицированных между собой.

Такая унификация давно применяется конструкторами для удешевления — именно так работает американская Delta Heavy, готовящаяся сейчас к старту Falcon Heavy и даже перспективный российский тяжёлый носитель на основе «Союза-5».

Увы, но в производство «Русь-М» не пошла, было решено остановиться на связке «Союз», «Протон» и «Ангара». Более чем 1,63 миллиарда рублей ушли в никуда.

А что же предлагали макеевцы ещё до того, как многоразовость стала «модной»? Основная их разработка — это «Россиянка», показанная в 2011 году, как раз после бесславного завершения проекта «Русь-М». Основной особенностью двухступенчатой «Россиянки» являлась возвращаемая первая ступень, которую можно использовать до 25 раз.

Возвращение ступени предполагалось осуществлять по баллистической траектории путём повторного включения штатных двигателей. То есть именно так, как у Илона Маска. Однако всё это ещё в 2011 году, до первой успешной посадки ступени Falcon 9 оставалось целых четыре года.

Увы, зелёный свет проекту макеевцев не дали. Вместо него предполагалось реализовывать многоразовость через проект «Байкал-Ангара» (многоразовый разгонный модуль), тоже оказавшийся немного мертворождённым. Шанс был упущен.

Венец творения

В нынешней же новости говорится о другой разработке ракетного центра — КОРОНА (Космическая одноразовая ракета, одноступенчатый носитель аппаратов).

Её созданием занимаются с девяностых годов прошлого века, и за это время ракета претерпела множество изменений.

Минимум двенадцать раз менялась её структура, корпус из алюминиево-магниевого сплава стал пластиковым. Стартовая масса выросла со 100 до 300 тонн.

идея проекта КОРОНА в том, что это одноступенчатая возвращаемая ракета-носитель, скорее даже многоразовый космический корабль. Только в отличие от «Шаттла» ему не требуется гигантского бака и огромных твердотопливных ускорителей для выхода в космос.

Предполагается, что КОРОНА сможет вывести на низкую опорную орбиту около семи тонн полезных грузов, а затем вернуться на Землю и сесть вертикально при помощи своих двигателей.

Больше всего эта ракета похожа на Delta Clipper от «Мадонелл-Дуглас», американская разработка, увы, сейчас тоже находится в замороженном состоянии.

В 2013 году проект был заморожен и вёлся только на собственные средства ракетного центра.

И вот в начале 2018 года появилась информация, что финансирование проекта возобновлено, и вполне возможно, что уже вскоре мы услышим новость о создании первой пробной версии КОРОНА.

Если так, то мечта о самых настоящих космических кораблях, взлетающих с Земли, а затем садящихся обратно, вскоре может оказаться на шаг ближе к реальности.

Источник: https://life.ru/1075747

SpaceX успешно вывела на орбиту корабль с грузом для МКС и вернула ступень ракеты на Землю

Проект Slingatron: быстрый выход в космос без ракеты

НЬЮ-ЙОРК, 4 июня. /Корр. ТАСС Алексей Качалин/. Американская компания SpaceX успешно вывела на заданную орбиту корабль Dragon с грузом к Международной космической станции (МКС).

Старт ракеты-носителя Falcon 9 состоялся в субботу в 17:08 (4 июня в 00:08 мск) с космодрома на мысе Канаверал (штат Флорида).

Прямую трансляцию вело Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA).

Погода на мысе Канаверал в субботу на 60% благоприятствовала запуску. Опасения метеорологов вызывала лишь облачность. Первоначально запуск планировался на четверг, но был отложен из-за неблагоприятных погодных условий и разрядов молний. Решение об отсрочке было принято примерно за 20 минут до запланированного времени пуска.

Планы по стыковке

SpaceX подтвердила отделение нижней ступни носителя, отделение верхней ступени от капсулы Dragon, ее выход на орбиту и развертывание панелей солнечных батарей.

«Dragon движется к Международной космической станции, их рандеву намечено на понедельник», — сообщили в компании.

В NASA уточнили, что стыковка космического «грузовика» с орбитальным комплексом начнется 5 июня в 10:00 по времени Восточного побережья США (17:00 мск).

SpaceX во главе с Илоном Маском удалось в очередной раз вернуть на Землю в целости отработанную нижнюю ступень носителя. Она совершила управляемый спуск на платформу на мысе Канаверал в нескольких милях от места старта.

Этот маневр отрабатывается для повторного применения ступени при новых стартах и призван существенно снизить стоимость запуска ракет. «Операция прошла благополучно. Первая ступень Falcon 9 приземлилась», — сообщила SpaceX.

30 марта SpaceX впервые повторно использовала ступень ракеты Falcon 9 при запуске, а также смогла после этого успешно посадить данный элемент носителя на специальную платформу.

С помощью ракеты был выведен на орбиту телекоммуникационный спутник SES-10 одноименной люксембургской компании.

Первая ступень Falcon 9 уже побывала в космосе в апреле прошлого года во время вывода на орбиту космического корабля Dragon с грузом для экипажа Международной космической станции (МКС).

Примечательно, что в субботу американцы запустили капсулу Dragon, которая уже использовалась в 2014 году для доставки груза на орбитальный комплекс. Компания Hawthorne заменила термозащитную оболочку корабля и ряд других компонентов.

При этом шлюз и двигатели малой тяги удалось сохранить, очистить и подготовить для повторного пуска. Как отметил на пресс-конференции в среду вице- президент Hawthorne Ханс Кенигсманн, большая часть этого Dragon «уже летала в космос».

Что везет Dragon?

Американский корабль везет на МКС около 3 тонн грузов: продовольствие, материалы для проведения более 250 научных экспериментов.

В том числе речь идет о совместном проекте NASA и Европейского космического агентства (ЕКА), который предусматривает изучение влияния света и микрогравитации на семена растений.

Цель эксперимента — повысить устойчивость сельскохозяйственных культур на Земле и во время будущих длительных экспедиций в космос.

Еще одна единица оборудования (The Advanced Combustion via Microgravity Experiments — ACME) предназначена для изучения процесса горения газообразных веществ в условиях невесомости.

Эти эксперименты нацелены на улучшение эффективности топлива и снижение образования вредных для экологии продуктов его сгорания.

Отдельный опыт посвящен изучению степени воспламеняемости различных современных материалов и в том числе ориентирован на повышении противопожарной безопасности на борту МКС.

«Грузовик» доставит на станцию прибор SEXTANT (Station Explorer for X-Ray Timing and Navigation). Он предназначен для измерения периодичности рентгеновского электромагнитного излучения нейтронных звезд и испытания новейшей технологии навигации. В ней роль маяков призваны играть пульсары.

Пульсары представляют собой нейтронные звезды, зачастую обладающие высокой скоростью вращения и отличающиеся строгой периодичностью испускаемых импульсов.

Прерывистые «вспышки», а не постоянное излучение можно наблюдать благодаря тому, что магнитные полюса звезды при вращении меняют свое положение по отношению к Земле и исходящее от них излучение, подобно потоку света от маяка в море, вскользь «задевает» нашу планету.

На МКС только трое

Стыковка корабля поручена американским астронавтам Джеку Фишера и Пегги Уитсон, с ними вахту на орбитальной станции несет российский космонавт Федор Юрчихин. Его коллеги Олег Новицкий и француз Тома Песке из ЕКА вернулись на Землю 2 июня. На орбиту они отправились 17 ноября 2016 года, продолжительность их пребывания в космическом полете составила 197 суток.

Американка Уитсон прибыла на МКС вместе с Новицким и Песке, но в связи с сокращением российского экипажа с весны этого года и появлением свободного места в корабле- спасателе «Союз МС-04» ее экспедицию продлили до сентября.

Грузовой аппарат пробудет на орбите до 2 июля, потом вернется на Землю с результатами научных экспериментов, проведенных на борту орбитального комплекса. Dragon предстоит на парашютах приводниться в Тихом океане близ северной части полуострова Калифорния.

SpaceX в 11-й раз выполняет доставку груза на МКС. Эта компания в шестой раз осуществила запуск носителя с комплекса 39А космодрома на мысе Канаверал. 39А таким образом использовался для 100 пусков, в том числе в рамках программы пилотируемых полетов «Аполлон» (Apollo), экспедиции одномодульной космической станции Skylab («Скайлэб») в 1973 году и шаттлов многоразового использования.

Источник: https://tass.ru/kosmos/4311280

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.