2. Межпланетная транспортная система

   1. Появление и суть программы

Межпланетная транспортная система – проект частной компании «SpaceX», который предполагает создание многоразового межпланетного транспорта для доставки людей и полезного груза на другие планеты.

Первые подробности данной программы представлены Илоном Маском 27 сентября 2016 года на конгрессе по астронавтике, эта программа является уже первым серьезным шагом к воплощению мечту Илона о Марсе (Информация представлена на рисунке 11). Данный проект требует возвращаемую ракету-носитель сверхтяжелого класса, космический корабль, способный доставить людей и полезный груз на Марс и танкерная версия этого же корабля для дозаправки основного корабля на орбите Земли или других планет, после отделения основной ступени.

Ракета-носитель должна будет разогнать на себе космический корабль до огромной скорости (8650 км/ч), а затем расстыковаться и возвращаться на Землю. После расстыковки от ракеты-носителя, космический корабль, выступая в роли второй ступени, должен будет включить 9 двигателей и продолжать полёт до парковочной орбиты. Израсходовав практически всё топливо, корабль будет дожидаться корабля-заправщика (танкера). В это же время с помощью крана корабль-заправщик будет установлен на, вернувшуюся на стартовую площадку ракету-носитель и запущен для стыковки и дозаправки с главным кораблём. Заправщик также должен будет быть многоразовым, так как потребуется до 5 таких дозаправок. После всех дозаправок корабль должен будет выйти на полуэллиптическую, быструю траекторию к Марсу. Через 115 дней корабль достигнет Марса (скорость подлета 8,5 км/сек) и будет использовать по максимуму атмосферу для торможения, а затем с помощью 3 центральных двигателей, осуществит окончательное торможение и вертикальную посадку. Максимальные ожидаемые перегрузки пассажирами составят 4-6 g. Также топливо для корабля можно будет производить самостоятельно на Марсе. После заполнения топливом, корабль сможет возвращаться назад, используя лишь собственные двигатели. Ракета-носитель не нужна при возвращении, из-за сравнительно низкой гравитации на Марсе.

Самый оптимистичный временной график обещает первый запуск на Марс без экипажа на борту в 2022 году, корабль должен будет доставить полезный груз для первого запуска с экипажем, который ожидается в 2024 году, с прибытием в 2025 году. Также обещают программы на спутники Юпитера, Сатурна и к «поясу Койпера»

Ключевые элементы системы:

• Многоразовое использование всех компонентов.

• Дозаправка на орбите.

• Производство экипажем топлива на Марсе.

• Выбор правильного топлива.

Рисунок 11: Колонизация Марса по программе «SpaceX» (визуализация)

2. Описание и перспективы технологий данного проекта

Ракета-носитель (Информация представлена на рисунке 13) будет внешне представлять колоссально увеличенную, модернизированную версию первой ступени «Falcon 9». На ракете будет установлено 42 жидкостных двигателей «Raptor», которые будут располагаться по трем окружностям вокруг главного двигателя в центре. Все двигатели будут закреплены неподвижно, за исключением семи двигателей центральной секции, которые смогут обеспечить контроль над вектором тяги, отклоняясь от центральной оси. Также будут установлены 3 решетчатые руля, которые должны обеспечить отличную точность приземления. Компания пообещала, что ракету можно будет повторно использовать до 1000 раз.

Космический корабль (Информация представлена на рисунке 12) будет состоять из нескольких отдельных секций. В нижней части корабля будут размещены топливные баки и двигатели. В средней части корабля будет отсек для груза, а в верхней части будет находиться экипаж. На внешней поверхности некоторых отдельных отсеков будут установлены механизмы выдвижения посадочных опор для посадки. 2 раскладывающихся крыла с солнечными батареями будут служить электроснабжением корабля (более 200 кВт). Теплозащитное абляционное покрытие третьего поколения будет способно выдержать огромную температуру при входе в атмосферу почти любой планеты. Корабль будет состоять из 9 двигателей «Raptor», 6 из которых будут располагаться по окружности и иметь увеличенное сопло для максимально эффективной работы в вакууме. Также три центральных двигателя будут иметь обычное сопло, чтобы обеспечить мягкую и точную посадку на планеты. Компания обещает, что благодаря новым мощным двигателям, корабль сможет доставить на низкую опорную орбиту до 300 тонн полезного груза, а, после загрузки на орбите, до 450 тонн на Марс. Помимо этого, на борту корабля также сможет разместиться до 100 членов экипажа. По заявлению компании, корабль может быть повторно использован до 12 раз. В качестве топлива будет использоваться жидкий метан (топливо) и жидкий кислород (окислитель), которых очень много на Марсе, и экипаж сможет сам добывать топливо для обратного полета.

Заправщик же будет являться конструкционно копией космического корабля, однако секции для груза и экипажа будут убраны, а на их место поставят топливные баки для неоднократных дозаправок корабля на орбите. Заправщик также обещают повторно использовать около 100 раз.

Если программа будет успешно воссоздаваться, то в конечной стадии компании откроется множество перспектив. Илон докажет, что каждый в силах воплотить мечту в реальность. Также данная программа станет определенно первой частной компанией, которая начала заниматься космическим туризмом. Илон и компания увековечатся как в истории освоения космоса, так и в истории мира в целом. После успешной посадки на Марс и возвращения на Землю данную программу попробуют применить к спутникам Сатурна (Информация представлена на рисунке 15) и Юпитера, «поясу Койпера» и облаку «Оорта».

Рисунок 12: Космический корабль в полете к планете

Рисунок 13: Сравнение программы МТС с другими проектами

Рисунок 14: Программа МТС на спутник Сатурна

Заключение

На основе проделанной мною работы можно сделать вывод и подвести итоги.

Частная американская компания «SpaceX» была рождена, благодаря упорству и целеустремленности Илона Маска, который, несмотря на все трудности, уверенно шел к своей мечте.

За относительно небольшой срок Илону удалось не только создавать частную космическую компанию с нуля, но и выбиться в лидеры аэрокосмической отрасли. Компании удалось снизить стоимость запуска полезного груза ниже всего за историю человечества.

Ранее «SpaceX» пыталась догнать другие компании и программы и взять что-либо у них, а на сегодняшний день весь мир пытается догнать «SpaceX» и воспользоваться их идеями. Илону удалось сделать, воистину, целую серию перспективных многоразовых частных ракет-носителей, космических кораблей и двигателей для них. Маску удалось доказать, что при создании чудесных и сложных вещей, не важно, сколько у тебя денег, знаний или времени, главное быть заинтересованным в них и, буквально, жить ими.

Если же компания продолжит идти выбранным ими путем, то в ближайшем будущем нас ждет уникальные и чудесные программы, о которых раньше мы могли только мечтать.

библеографический список

1. Официальный сайт частной компании «SpaceX». – http://www.spacex.com/

2. Космический корабль «Dragon», или новая конкуренция в космосе. – https://topwar.ru/14827-spacex-dragon-ili-novaya-konkurenciya-v-kosmose.html

3. «SpaceX» организует тур вокруг Луны для 2 космических туристов. – https://usa.one/2017/02/spacex-organizuet-puteshestvie-vokrug-luny-dlya-2-kosmicheskix-turistov/

4. История успеха «SpaceX»: как частная американская компания становится конкурентом «Роскосмосу». – http://www.novate.ru/blogs/250515/31404/

5. История космической компании «SpaceX». – https://interesnosti.com/1242568345102060196/istoriya-kosmicheskoj-kompanii-spacex/

6. История успеха «SpaceX» и ракета-носитель нового поколения. – http://s-and-t.ru/technology/item/66-istoriya-uspekha-spacex-i-raketa-novogo-pokoleniya/

7. История создания «Falcon 9». – https://www.popmech.ru/technologies/237719-vsya-istoriya-sozdaniya-spacex-falcon-9-v-odnom-video/

8. Создание многоразовой ракеты «Falcon 9». – https://www.youtube.com/watch?v=cKUWhG85PXM/

9. Ракета-носитель «Falcon 9», История, разновидности, характеристики. – http://skyships.ru/?page_id=14341/

10. Беспилотный грузовой космический корабль «Dragon». – https://aboutspacejornal.net/космические-аппараты/беспилотный-грузовой-космический-ко/dragon/

11. Pad Abort Test «Dragon V2». – https://www.youtube.com/watch?v=wcHD9AmkxA0

12. Ракета-носитель «Falcon Heavy». – http://skyships.ru/?page_id=14342

13. «SpaceX» новости и планы на будущее. – https://www.cnet.com/search/?query=SpaceX

14. «SpaceX» технологии компании и планы на будущее. – https://habrahabr.ru/search/?q=spacex#h

15. Вэнс Э. Илон Маск. «Tesla Motors», «SpaceX» и дорога в будущее // Олимп-Бизнес. – 2016. – С. 416

16. Планы «SpaceX» на «Falcon Heavy». – https://geektimes.ru/post/291561/

17. 14 книг, которые вдохновили Илона Маска. – https://geektimes.ru/post/264674/

18. История «SpaceX». – https://www.youtube.com/watch?v=6g07f9MC7Y4

19. Межпланетная транспортная система «SpaceX». – https://ru.wikipedia.org/wiki/Межпланетная_транспортная_система_(SpaceX)

20. Making Humans a Multiplanetary Species (Official «SpaceX»’s channel). – https://www.youtube.com/watch?v=H7Uyfqi_TE8

21. Making Life Multiplanetary (Презентация 29 сентября на официальном канале «SpaceX». – https://www.youtube.com/watch?v=H7Uyfqi_TE8

22. Информация о ракетах-носителях серии «Falcon 9». – https://ru.wikipedia.org/wiki/Falcon_9#Falcon_9_Full_Thrust

23. Испытания систем посадки первой ступени с помощью «Grasshopper». – https://ru.wikipedia.org/wiki/Grasshopper_(ракета)

24. Визуализация схемы полета на Марс (Официальный канал «SpaceX»). – https://www.youtube.com/watch?v=0qo78R_yYFA

25. История попыток посадок «Falcon 9» (Официальный канал). – https://www.youtube.com/watch?v=bvim4rsNHkQ&t=68s

26. «Falcon Heavy» | Flight Animation. – https://www.youtube.com/watch?v=4Ca6x4QbpoM

27. «Dragon V2» | Flight Animation. – https://www.youtube.com/watch?v=Cf_-g3UWQ04

28. Немного информации о «Falcon Heavy». – https://ru.wikipedia.org/wiki/Falcon_Heavy#Запуски

29. Личность Илона Маска. – https://ru.wikipedia.org/wiki/Маск,_Илон

30. «Dragon V2» альтернатива программе «Space Shuttle». – https://naked-science.ru/article/sci/the-new-spacex-dragon-v2