ТАСС-ДОСЬЕ. 14 августа 2017 г. американская компания SpaceX осуществила запуск из Космического центра им. Джона Кеннеди (штат Флорида) ракеты-носителя Falcon 9. На орбиту выведен корабль Dragon с 12-ой рабочей миссией на Международную космическую станцию (МКС). На борту корабля находится 2,91 т различных грузов.
Dragon - американский частный космический корабль многоразового использования. В настоящее время эксплуатируется грузовая версия корабля, которая используется для снабжения МКС.
История проекта
Разработчик и изготовитель Dragon - компания SpaceX (Space Exploration Technologies, Хоторн, шт. Калифорния), которая основана в 2002 г. канадско-американским инженером, миллиардером Илоном Маском.
С самого начала проект подразумевал создание корабля для доставки экипажей на околоземную орбиту и возвращения их на Землю. 2 июня 2005 г. SpaceX объявила о подписании соглашения с Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) о разработке корабля для пилотируемых полетов. Для отработки технологий была создана грузовая версия Dragon.
В августе 2006 г. компания была выбрана NASA для демонстрационных полетов на МКС по доставке и возвращению грузов. Согласно договоренности, SpaceX должна была осуществить три запуска Dragon с помощью своей ракеты- носителя Falcon 9 (планировались на 2008-2009 гг.). А в декабре 2008 г. NASA подписало с компанией контракт на 12 полетов Dragon с грузами для МКС на сумму $1,6 млрд США (в случае заказа дополнительных полетов предусматривалось увеличение общей суммы контракта до $3,1 млрд). Впоследствии была достигнута договоренность об увеличении полетов с 12 до 20.
30 мая 2014 г. компания представила пилотируемую версию корабля Dragon v2 (другое название: Crew Dragon). Первый демонстрационный беспилотный полет Dragon v2 запланирован на ноябрь 2017 г., с экипажем на борту - на май 2018 г.). В сентябре того же года между НАСА и SpaceX был заключен контракт стоимостью $2,6 млрд для завершения разработки Dragon v2 и его сертификации для полетов на МКС. А в ноябре и декабре 2015 г. были подписаны контракты на полет к МКС двух пилотируемых кораблей.
27 апреля 2016 г. SpaceX объявила, что планирует отправить на Марс беспилотный космический корабль Red Dragon. Запуск запланирован на 2020 г. (ранее рассматривался 2018 г.) и будет осуществлен новой ракетой Falcon Heavy.
Кроме того, Dragon может использоваться для автономных полетов как научная лаборатория - в версии DragonLab.
Характеристики
Dragon представляет собой корабль-капсулу. Конструктивно состоит из трех основных элементов: носовой части (отделяется при выводе на орбиту), герметичного модуля объемом 11 куб. м (возвращаемая часть) и негерметичного грузового отсека 14 куб. м (отделяется при возвращении на Землю перед входом в атмосферу). Снаружи негерметичного отсека размещены солнечные батареи (мощность - 1,5-2 киловатт).
Возвращаемый модуль предназначен для грузов, требующих герметичной перевозки (в версии Dragon v2 - для членов экипажа), в нем также располагается служебный отсек с системой управления, топливными баками, двигательной установкой. 18 двигателей Draco разработки SpaceX работают на монометилгидразине и азотном тетраоксиде.
Стыковка с МКС осуществляется путем захвата корабля манипулятором Canadarm2 ("Канадарм2"), которым управляют члены экипажа станции. Возвращение на Землю осуществляется в ходе управляемого спуска с парашютом в воды Тихого океана.
Максимальная высота корабля - 7,2 м, максимальный диаметр - 3,7 м, масса (без топлива) - 4,2 т, продолжительность работы на орбите - до двух лет. Он может доставлять на орбиту грузы общим весом до 6 т и объемом до 25 куб. м, возвращать на Землю - до 3 т (11 куб. м).
Запуски и инциденты
Запуски корабля Dragon проводятся ракетой Falcon 9 из Космического центра им. Джона Кеннеди (расположен на острове Мерритт северо-западнее мыса Канаверал). Ранее использовалась площадка базы ВВС США на мысе Канаверал, но она была разрушена из-за взрыва ракеты 1 сентября 2016 г.
Первый, тестовый, полет корабля состоялся 8 декабря 2010 г. В ходе второго испытательного полета, 22-31 мая 2012 г., Dragon впервые пристыковался к МКС (находился в ее составе с 25 по 31 мая). Он стал первым частным космическим кораблем, состыковавшимся со станцией. Первый коммерческий полет к МКС осуществлен 8-28 октября 2012 г.: Dragon доставил на станцию продовольствие, одежду, оборудование, на Землю возвратил результаты экспериментов, проводимых на МКС.
Запуск 28 июня 2015 г. Dragon с седьмой миссией на МКС завершился аварией. Ракета Falcon 9 взорвалась на 139-й секунде полета, обломки упали в Атлантический океан. Корабль должен был доставить на станцию около 2 т различных грузов, в том числе новый стыковочный узел IDA (International Docking Adaptor; изготовлен компанией Boeing) для модернизации американского сегмента МКС.
Всего к 14 августа 2017 г. проведено 13 запусков космического корабля - 12 успешных и один аварийный. Из них два тестовых и 11 рабочих (по программе МКС).
Предыдущий запуск Dragon состоялся 4 июня 2017 г. в 00:08 мск, возвращаемая капсула корабля впервые использовалась повторно (участвовала в полете в сентябре - октябре 2014 г.). 5 июня корабль с 2,7 т различных грузов пристыковался к МКС и пробыл в составе станции почти месяц. Dragon был отстыкован от МКС 3 июля в 09:41 мск и в тот же день его возвращаемая капсула успешно приводнилась в Тихом океане, близ побережья Калифорнии. На Землю с МКС было возвращено 1,9 т грузов, в основном результаты научных экспериментов и образцы технологических разработок.
Частная компания SpaceX представила на своем заводе в Калифорнии новый космический корабль Dragon V2, предназначенный для перевозок до 7 астронавтов НАСА на Международную космическую станцию.
В ближайшие 4-5 лет Соединенные Штаты будут иметь 4 собственных пилотируемых космических корабля и достигнут своей цели - отказ от использования российского корабля «Союз», который обходится американцам в 71 млн долларов в расчете на одного астронавта.
НАСА прекратило полеты своих космических шаттлов в 2011 году и с тех пор использует для доставки своих астронавтов на орбиту только российский корабль «Союз». Это стоит им немало - 71 миллион долларов в расчете на одного астронавта.
И вот в скором будущем космическая зависимость Америки от России сойдет на нет: частная компания SpaceX представила новый космический корабль Dragon V2 и обещает понизить себестоимость полетов до 20 миллионов долларов.
«Нога» космического корабля:
Dragon V2 - это пассажирская версия космического грузовика Dragon, который уже 3 раза за последние два года летал на МКС. Большие иллюминаторы дадут 7 астронавтам возможность насладиться видами Земли. К слову говоря, «Союз» берет на борт только трех космонавтов.
Другие американские компании также активно трудятся над созданием кораблей и, по оценкам российских специалистов, в ближайшие 4-5 лет у США будет целых 4 собственных космических корабля, которые смогут осуществлять доставку астронавтов на орбиту Земли.
«Конусообразный пилотируемый космический корабль имеет двигательную установку, которая способна посадить Dragon V2 в любом месте на земле с точностью вертолета». Элон Маск.
Кроме рассматриваемого сегодня Dragon V2, это будут:
- CST-100 - пилотируемый транспортный космический корабль разрабатываемый компанией Boeing:
- многоразовый пилотируемый космический корабль «Dream Chaser» (рус. «Бегущий за мечтой»), разрабатываемый американской компанией SpaceDev. Корабль предназначен для доставки на низкую околоземную орбиту грузов и экипажей численностью до 7 человек:
- Многоцелевой частично многоразовый пилотируемый космический корабль Орион, разрабатываемый с середины 2000-х годов в рамках программы «Созвездие»:
Элон Маск - человек, который приезжал в Россию в попытках купить ракету, чтобы с её помощью отправить на Марс оранжерею с растениями. Человек, который сделал компанию, которая запускает теперь в космос ракеты, его Grasshopper (англ. «кузнечик») с вертикальным взлетом и посадкой поражает воображение:
Корабль Dragon V2 оснащен новейшей системой безопасности и работает в тандеме с исключительно надежной ракетой Falcon 9. Кабина космического корабля Dragon V2:
Видеоролик о корабле Dragon V2. Также сморите « » и « ».
В рамках программы Commercial Orbital Transportation Services (COTS), предназначенный для доставки и возвращения полезного груза и, в перспективе, людей на .
Необходимость в новых грузовых кораблях возникла у США по причине прекращения полётов Шаттлов.
“Dragon” - единственный в мире действующий грузовой космический корабль, способный возвращаться на .
История
SpaceX начала разработку космического корабля “Dragon” в конце 2004 года.
В 2006 году был подписан контракт между SpaceX и NASA по программе Commercial Orbital Transportation Services(COTS), согласно которому, планировались 3 тестовые миссии, для сертификации ракеты-носителя и космического корабля на программу Commercial Resupply Services (CRS) по снабжению МКС. Впоследствии, вторая и третья демонстрационные миссии были объединены в одну.
12 августа 2010 года в районе залива Морро на тихоокеанском побережье США были успешно проведены испытания парашютной системы космического корабля “Dragon”. Капсула была поднята на вертолете на высоту 4,2 км и сброшена вниз. Тормозные и основные парашюты сработали штатно, нормально опустив аппарат на поверхность океана. При этом астронавты в корабле будут испытывать при приводнении перегрузки не более 2-3 g.
25 мая 2012 года, в 16:02 UTC, корабль “Dragon” был пристыкован к модулю Гармония, в рамках демонстрационной миссии SpaceX COTS Demo Flight 2/3. Dragon стал первым частным космическим кораблём, пристыкованным к Международной космической станции.
Согласно контракту, заключенному между NASA и «SpaceX» по программе Commercial Resupply Services, последняя должна была осуществить 12 штатных миссий на МКС, но, в марте 2015 года, NASA приняла решение продлить контракт еще на три миссии в 2017 году. Сумма контракта с NASA около 1,6 млрд долларов (увеличилась до около 2 млрд после продления).
8 октября 2012 года, корабль “Dragon” отправился к Международной космической станции, в рамках миссии SpaceX CRS-1. Это первый в истории полёт космического транспорта с коммерческой миссией к МКС.
30 мая 2014 года Илон Маск представил пассажирскую версию космического корабля “Dragon”, названную “Dragon V2”.
В декабре 2015 компания SpaceX получила контракт общей стоимостью около 700 млн $ на еще 5 миссий корабля “Dragon” к Международной космической станции. Дополнительные миссии позволят обеспечить снабжение станции до 2019 года включительно, когда стартует вторая фаза программы Commercial Resupply Services.
14 января 2016 года NASA определила компанию SpaceX как одного из победителей конкурса второй фазы программы снабжения МКС Commercial Resupply Services 2 (CRS2), что обеспечило космическому кораблю Dragon как минимум 6 грузовых миссий с возможностью продления контракта. Предложение компании включает 2 варианта миссий с различными способами стыковки со станцией: стандартным, с использованием манипулятора Канадарм 2 и автоматическим, с использованием стыковочного порта для пилотируемых кораблей. Также предложена возможность посадки корабля на землю с использованием собственных двигателей SuperDraco, что позволит ускорить доступ к возвращаемому грузу.
Описание
Космический корабль “Dragon” состоит из командного-агрегатного отсека конической формы и транка-переходника для стыковки со второй ступенью , который служит как негерметичный контейнер для размещения грузов и одноразового оборудования - и радиаторов системы охлаждения. Энергоснабжение корабля, как и у российского обеспечивается солнечными батареями и аккумуляторами. В отличие от других возвращаемых космических кораблей («Аполлон», «Союз», а также разрабатываемых «Орион», CST-100 и «Перспективная пилотируемая транспортная система»), “Dragon” является практически моноблочным кораблем. Двигательная установка, топливные баки, аккумуляторы и другое оборудование агрегатного отсека возвращается вместе с кораблем, что является уникальным. В грузовой версии корабля стыковка с МКС, в виду отсутствия системы автономной стыковки, осуществляется тем же образом, что и стыковка японского “HTV”, с помощью манипулятора «Канадарм2». Теплоизоляционный щит корабля абляционный, его испарение уносит с собой тепловую энергию.
Космический корабль “Dragon” разрабатывается в нескольких модификациях: грузовой (в этом варианте он используется сейчас), пилотируемой «Dragon v2» (экипаж до 7 человек), грузо-пассажирской (экипаж 4 человека + 2,5 тонны грузов), максимальная масса корабля с грузом на МКС может составлять 7,5 тонн, и модификация для автономных полётов (DragonLab).
Предполагается, что для корабля “Dragon” будет создана уникальная система аварийного спасения (САС), размещающаяся не на мачте над космическим кораблем, а в самом корабле. По заявлению главы и генерального конструктора SpaceX Илона Маска, двигатели САС, возможно, будут использованы при посадке космического корабля на сушу.
Конструкция
При сборке космического корабля “Dragon” широко используются современные композитные материалы, с целью снижения веса и придания дополнительной прочности конструкции.
В грузовой версии корабля используется одноразовый носовой конус . Конус защищает корабль и стыковочный механизм в плотных слоях атмосферы после старта ракеты-носителя и отсоединяется вскоре после начала работы верхней ступени.
Используемый стыковочный механизм называется Common Berthing Mechanism и используется для всех грузовых кораблей, стыкующихся с американской частью Международной космической станции. Кроме того, этот же механизм стыковки используется для всех модулей МКС, за исключением российских. На корабле “Dragon” установлена пассивная часть механизма стыковки, активная часть встроена в узловые модули Юнити, Гармония, Спокойствие.
Для доступа в герметичный отсек имеются 2 люка, верхний (основной) и боковой.
Служебный отсек располагается по периметру нижней части капсулы космического корабля. В нём размещены двигатели Draco, баки с топливом для двигателей, бортовые компьютеры, аккумуляторные батареи. Кроме того, там же находится сенсорный отсек, люк которого выходит наружу корабля и находится под боковым люком. Люк закрыт во время взлета и посадки, открывается в космосе и фиксируется в открытом положении. В отсеке находятся датчики систем управления, навигации и контроля корабля. С внутренней стороны люка находится специальный механизм для захвата и фиксации корабля манипулятором Канадарм2.
Двигатели Draco
Для орбитальных манёвров используются 18 двигателей Draco. Двигательная установка разбита на 4 отдельных блока, 2 блока насчитывают по 4 Draco и 2 блока - по 5. Двигатели продублированы по всем осям направления. Используют для работы самовоспламеняющуюся смесь монометилгидразина и тетраоксида диазота и выдают тягу 400 Н каждый.
Электроснабжение корабля обеспечивается солнечными и аккумуляторными батареями. Солнечные батареи находятся снаружи негерметического грузового отсека. Во время старта и полета в атмосфере скрыты под специальными защитными чехлами. После отстыковки корабля от верхней ступени Falcon 9, чехлы отсоединяются и панели солнечных батарей раскрываются в 2 широких крыла с общим размахом 16,5 м. В среднем продуцируют 1,5-2 кВт электроэнергии, с максимумом до 4 кВт. 4 литий-полимерные аккумуляторные батареи обеспечивают корабль питанием во время взлёта, посадки и отсутствия солнечного света на орбите.
Система поддержания внутренней среды способна поддерживать в герметичном отсеке давление от 13,9 до 14,9 psi (1 атм), температуру от 10 до 46°С и влажность от 25 до 75 %.
В первых полетах грузовой версии корабля “Dragon” использовался теплоизоляционный щит из материала PICA-X первого поколения, позже начали использовать второе поколение. Третье поколение PICA-X планируется для использования на пассажирской версии “Dragon V2”.
Грузовой “Dragon” использует парашютную схему приземления . На высоте 13,7 км выпускаются два тормозных парашюта, которые замедляют и стабилизируют капсулу, после чего, на высоте около 3 километров открываются 3 основных парашюта, которые снижают скорость приземления до 17-20 км/ч и опускают корабль в океан.
Негерметический грузовой контейнер имеет полезный объём 14 м 3 и может быть использован для транспортировки крупногабаритных грузов. С его помощью планируется доставка на МКС новых стыковочных адаптеров IDA-1 и IDA-2 для будущих пассажирских кораблей “Dragon V2” и “CST-100”, а также экспериментальный модуль BEAM. Кроме солнечных батарей в контейнере находятся радиаторы системы терморегуляции корабля. Негерметический контейнер не возвращается на Землю, он отделяется от капсулы незадолго до входа корабля в атмосферу и сгорает.
На высоте 400 километров над землей была проведена уникальная по сложности такелажная операция. Гигантская рука манипулятора "Канадарм" Международной космической станции нежно подхватила шеститонный корабль "Дракон" и аккуратно приложила его к люку модуля "Гармония". Касание. Захват…
И пусть из-за сбоя датчика произошло это несколько позже, чем запланировано. Но произошло!
И теперь именно с этого момента начинается новая история не только уже бывалой МКС, но и всей американской космонавтики.
«Дракон» - новый звездно-полосатый космический корабль. Пока он существует в беспилотном грузовом варианте (вот привез космонавтам 520 кг всякой всячины). Но следующая его модификация будет пилотируемой (экипаж до 7 человек). Главное - системы работают, тестовые полеты удались. Если так дело пойдет, то не к-ом 2016, как планировала НАСА, а на год раньше экипажи на станцию повезут «Драконы». Монополия России с ее модернизированными, но - если по-честному - идеологически устаревшими «Союзами» закончится.
Американцы, вынужденные поставить на приколы свои шаттлы (слишком уже старенькие и дорогие в эксплуатации) сильно переживали, что их пилотируемая программа зависит от России. А нет ничего лучшего для технического прогресса, чем уязвленное самолюбие нации.
И вот результат. Космический корабль и ракету к нему создали не подведомственные НАСА предприятия, а частная фирма Space X. Создали быстрее, чем это могли бы сделать на госпредприятии (беда любых бюджетников - что у нас, что у них - в неповоротливости). И дешевле.
Основатель Space X и ее главный инженер Элон Маск теперь гордится: «Полет астронавта на нашем корабле будет стоить не больше 20 миллионов долларов». Родной Роскосмос сейчас сдирает за доставку каждого астронавта на МКС и возвращение его на землю больше 60 миллионов.
Успех Space X говорит: на космосе можно и нужно зарабатывать. Но в условиях понятных правил американской экономики, когда люди с деньгами понимают: они вкладываются сейчас, а получат отдачу через 10, а то и 15 лет. И вкладываются не в продажу сырья, а в развитие самых сложных новых космических технологий.
Элон Маск разбогател на создании платежной системы PayPal. Свои миллионы он потратил для того, чтобы построить собственную ракету и космический корабль, а не на скупку яхт и дворцов. Сейчас он говорит:
Мне кажется, можно провести параллели с Интернетом в середине 1990-х. Интернет появился на свет в качестве правительственного проекта, но затем к этому подключились коммерческие компании, что значительно ускорило развитие этого феномена.
Теперь космическая стратегия США окончательно определилась: рутинные полеты на околоземную орбиту (пока беспилотные, но со временем и пилотируемые) отдаются частникам. Государственные конструкторские бюро и предприятия концентриуются на прорывных проектах - вроде полета к астероиду или на Красную планету.
КСТАТИ
Назван корабль в честь популярной песни «Запусти волшебного дракона» американской фолк-группы Peter, Paul and Mary. Когда 10 лет назад была основана SpaceX, многие не верили, что команда сомжет построить не много не мало пилотируемый космический корабль.
Сейчас SpaceX получилот НАСА контракт в $1,6 млрд на 12 беспилотных грузовых полетов к МКС.
Элон Маск считает, что именно его корабль в будущем станет основой корабля, который полетит к Марсу.
Сейчас в США четыре! компании разрабатывают грузовые и пилотируемые космические корабли. Еще две - только грузовики.
