Новости

SpaceX запускает Cygnus во второй раз и готовится спасти астронавтов, застрявших на космическом корабле Boeing

2024-08-05

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

После того, как «Сокол» вернулся в полет, он начал ответный отскок: 4 августа SpaceX снова провела последовательные запуски с интервалом в 7,6 часа: «Сокол» в этом году полетел 75-м, запустив исключительно свой собственный Starlink G11-1; «Сокол» полетел 76-м, ради противника, который не является противником, космический корабль Лебедь запускается с помощью десятиручной ракеты во второй раз. Это не только второй раз, когда «Спейс Экспресс» несет грузовой космический корабль Лебедь, но и второй раз. второй запуск этого космического корабля в этом году после 30 января. SpaceX стала единственным перевозчиком, перевозящим в США одновременно два действующих грузовых корабля (Cargo Dragon, Cygnus) и три пассажирско-грузовых корабля (Manned Dragon, Cargo Dragon, Cygnus). Не исключено даже, что SpaceX отправит. корабль, который должен их спасти в ближайшем будущем. Два астронавта застряли на космическом корабле Боинг. ‍‍‍‍‍‍‍

▲SpaceX представила изображение запуска NG-21

Первоначально запуск был запланирован на 3 августа, но был отложен на один день из-за неблагоприятных погодных условий и наконец был запущен в 11:02:53 4 августа 2024 года по восточному времени.(4 августа, 23:02:53 по пекинскому времени), расположенной на стартовой позиции 40 станции космических сил на мысе Канаверал во Флориде, США, SpaceX мгновенно запустила 75-й запуск в этом году, используя ракету первой ступени B1080.10 Ten Hands для выполнения миссии под кодовым названием NG-21. который должен доставить «Лебедь» в 21-ю миссию по доставке грузов на МКС.

Как и первый запуск космического корабля Cygnus в конце января этого года, в этом запуске также использовалась ракета Ten Hands. Кроме того, это уже второй случай, когда SpaceX использует ракету с наибольшим количеством повторных запусков для запуска пассажирских и грузовых космических кораблей. Ранее SpaceX использовала семиручную ракету для запуска грузового космического корабля Dragon 15 марта 2023 года, 8 апреля 2022 года, а 19 января 2024 года она дважды использовала пятиручную ракету для запуска пилотируемого космического корабля Dragon; Конечно, с точки зрения надежности и выполнения миссии, будь то ракета «Дзюшоу» или совершенно новая ракета, они по сути одинаковы.

На этот раз использовалась ракета первой ступени под номером B1080.10. С момента своего первого полета в мае прошлого года она выполнила три миссии по запуску пассажирских и грузовых космических кораблей Dragon Ax-2, Ax-3 и CRS-30, а также дважды коммерчески запущенные тяжелые машины Евклид и СЭС-24, а также 4 собственных миссии Starlink 6-11, 6-24, 6-52, 6-62.Этот запуск является четвертым случаем, когда ракета доставила пассажирско-грузовой космический корабль на Международную космическую станцию.(Ax-2, Ax-3, CRS-30, NG-21), как и ракета Б1077.10 Шишоу, обе перевезеныТри пассажирских и грузовых космических корабля(Пассажирский Дракон, Грузовой Дракон, Лебедь).

▲Примерно через 7 минут и 50 секунд после старта ракета первой ступени «Сишоу» упала с неба в 10-й раз и правильно приземлилась в зоне приземления № 1 Кацзяо (LZ-1). В целом это 335-й успешный подъем ракеты SpaceX, 261-й подряд успешный подъем ракеты и 72-й раз, когда в зоне приземления Кацзяо-1 появилась ракета первой ступени.

▲Еще одна второстепенная задача — восстановить обтекатель. Следует отметить, что запуск космического корабля Cygnus требует использования обтекателя, а запуск космического корабля Dragon не требует использования обтекателя, поскольку космический корабль Dragon оснащен защитным носовым обтекателем.

Через сорок минут после запуска двухсекционный многоразовый обтекатель стоимостью 6 миллионов долларов США контролируемым образом приводнился в Атлантическом океане примерно в 498 километрах от места запуска, а затем был поднят и поднят многоцелевым кораблем «Боб из ГО». флот. Это 425-й и 426-й обтекатели, переработанные SpaceX, и 232-й повторно использованный обтекатель. В настоящее время максимальное количество использований цельного обтекателя составляет до 20 раз.

Примерно через 14 с половиной минут после старта ракета второй ступени вышла на установленную орбиту.(242×251 километр, угол наклона 51,6 градуса) Разверните космический корабль Cygnus. После полуторадневного полета вокруг Земли, примерно в 3:55 по восточному времени 6 августа.(Примерно 15:55 6 августа по пекинскому времени), американский астронавт Мэтью Доминик(Мэтью Доминик)В работе используется канадский робот-манипулятор №2.(Канадарм2) Захватите космический корабль Лебедь и пристыкуйте его к обращенному к Земле порту модуля Юнити в американском секторе Международной космической станции. Эта операция аналогична режиму стыковки космического корабля Cargo Dragon первого поколения с космической станцией. Космический корабль Cargo Dragon второго поколения уже переведен в режим автономной стыковки.

▲Кстати, это будет 50-й космический корабль роботизированной руки Canada 2.

Согласно традиционным традициям, производитель Cygnus Orbital Sciences Corporation/Northrop Grumman будет называть каждый космический корабль Cygnus в честь старшего астронавта НАСА. Имя 21-го грузового космического корабля Cygnus: SS Фрэнсис Р. «Дик» Скоби, в память о Фрэнсисе Ричарде Скоби, командире. Крушение космического корабля «Челленджер» 28 января 1986 года. Он участвовал в войне во Вьетнаме и получил Крест за выдающихся пилотов; он служил летчиком-испытателем ВВС США, налетал на десятках самолетов в течение тысяч часов, дважды летал на космическом шаттле и, наконец, скончался в небе; в возрасте 46 лет.

По плану, после того, как космический корабль Cygnus пристыковался к космической станции на пять с половиной месяцев, он должен был наполниться мусором и улететь от орбитальной станции в январе 2025 года, в конечном итоге сгорая. Еще один космический корабль, который возвращается в атмосферу и сгорает, — это ракета второй ступени, ответственная за эту миссию по развертыванию.

▲Через несколько часов после того, как корабль-стрелка отделился, ракета второй ступени «Сокол» была вынуждена сойти с орбиты над южной частью Тихого океана к востоку от Новой Зеландии (точка входа космического корабля Ниммо-Пойнт), снова войти в атмосферу и сгореть. Вторая ступень ракеты Falcon — единственная важная деталь, которая не подлежит переработке/повторному использованию.


●SpaceX: подготовьтесь к транспортировке застрявших астронавтов обратно на космический корабль Boeing.

Это второй раз, когда SpaceX запускает космический корабль Cygnus, а также запускает конкурирующий грузовой космический корабль для конкурента. SpaceX в качестве ракеты-носителя также имеет два грузовых космических корабля, которые в настоящее время находятся в эксплуатации в США (Cargo Dragon, Cygnus). и три пассажирские модели. Единственный носитель грузовых космических кораблей (Crew Dragon, Cargo Dragon, Cygnus).

В настоящее время грузы на Международную космическую станцию ​​доставляют три грузовых корабля: два из США: Cargo Dragon и Cygnus и один из России: Progress; Японское судно White Stork HTV и европейское автоматическое перегрузочное судно ATV выведены из эксплуатации. Грузовой космический челнок American Dream Chaser и новый японский грузовой корабль HTV-X, ожидающие полета, перенесли свой первый полет в этом году на следующий год, и конкретное время первого полета еще предстоит определить.

В настоящий момент НАСА все еще оценивает или, скорее, колеблется: следует ли ему использовать космический корабль Crew Dragon для спасения двух астронавтов, которые застряли на МКС Боингом Starliner на два месяца, или же оно должно пойти на риск и позволить астронавтам продолжить работу. вернуться на неисправном Старлайнере?

Существует множество признаков того, что вероятность перехода на космический корабль Crew Dragon увеличивается: ① 14 июля НАСА неожиданно выделило SpaceX фонд миссии в размере 266 678 долларов США в качестве специального исследовательского фонда для реагирования на чрезвычайные ситуации; ② SpaceX уже предоставила место для двух застрявших; астронавты (Уилмор и Уильямс) специально настроили внутрикабинные скафандры ③Внутренние новости сообщили, что Экипаж-9, скорее всего, снова отложит запуск, и будет продолжать откладываться с 18 августа. Основная причина – подготовка к переходу на космический корабль; ④НАСА еще не определило дату запуска межзвездного корабля. Именно потому, что Боинг неоднократно настаивал (сопротивлялся), чтобы Старлайнер вернулся к пилотируемым полетам. ⑤Слил план переноса, план 1: застрявшие астронавты вернутся в экипаже; 8 космических кораблей «Индевор Дракон» с четырьмя астронавтами из исходного корабля. Вариант 2: Два застрявших астронавта вернутся на кораблях Crew-8 Endeavour и Crew-9 Liberty соответственно с интервалом в 6 месяцев. Вариант 3: Застрявшие астронавты; подождет еще 6 месяцев и самое позднее вернется на Crew-9 Liberty. Четыре астронавта с исходного корабля вернулись вместе. ‍‍

Независимо от того, какой план передачи в конечном итоге будет принят, после его реализации SpaceX станет единственным космическим авианосцем, на борту которого находились четыре пассажирских и грузовых космических корабля или их астронавты (Manned Dragon, Cargo Dragon, Cygnus и Starliner). Boeing Aerospace, который изначально был не в состоянии удержать стену, скорее всего, будет разрушен. Он не будет летать на межзвездных пассажирских кораблях в течение длительного времени и даже может отсутствовать в пилотируемых космических полетах на неопределенный срок. Это оставляет SpaceX в одиночестве искать поражения и продолжать играть роль спасителя в эпоху после космических шаттлов в Соединенных Штатах.

▲Значок миссии Cygnus NG-21

●Cygnus: космический корабль с наибольшим количеством типов ракет.

С момента своего первого полета 18 сентября 2013 года космический корабль Cygnus выполнил в общей сложности 21 миссию по доставке грузов и использовал для запуска три ракеты-носителя. ①Эксклюзивная ракета космического корабля Cygnus — ракета Antares/Antares 17 раз.(еще 1 провал);② Ракета Атлас V/Атлас V 3 раза(4-я, 6-я и 7-я миссии по доставке грузов);③Ракета Falcon 9 2 раза(Запущены 20-я и 21-я миссии по доставке грузов, 22-я миссия будет выполнена в феврале 2025 года)

Если мы разберем эксклюзивную ракету Antares космического корабля Cygnus, мы использовали модели 110, 120, 130, 230 и 230+, всего 5 ракет Antares. Также можно сказать, что космический корабль Cygnus совершил в общей сложности 7 моделей ракет-носителей для совершения 21 грузового полета.

Напротив, грузовой космический корабль SpaceX Dragon использует только одну ракету: ракету Falcon 9 B5; российский грузовой космический корабль «Прогресс МС» использует две ракеты: типа «Союз У» и типа «Союз 2.1а».

Таблицу сравнения космического корабля Cygnus и других грузовых космических кораблей мира смотрите на картинке ниже▼

●Почему Лебедь много раз менял ракеты?

Это длинная история, но ее можно суммировать просто: вы должны это сделать, если у вас нет другого выбора, кроме как сделать это.

В конце 2011 года в качестве разработчика Американская корпорация орбитальных наук использовала Антарес, самую яркую звезду в Скорпионе, для(Антарес/Антарес/Антарес) Используйте его, чтобы назвать свою новую ракету. 21 апреля 2013 года первая ракета Антарес 110 успешно совершила свой первый полет. После четырех успешных запусков 28 октября 2014 года произошла беда. Из-за отказа двигателя НК-33, оставшегося от советской ракеты Н1, ракета первой ступени внезапно взорвалась через несколько секунд после старта, в результате чего на космическом корабле Лебедь произошел третий путешествие в космос Экспресс-доставка впоследствии умерла.

Далее следует полный двухлетний период коррекции.В этот период для выполнения подписанного с НАСА контракта на доставку грузов на Международную космическую станцию ​​нам пришлось найти другие подходящие ракеты-носители, поэтому мы перешли на ракеты ULA Atlas V для продолжения запуска космического корабля Cygnus.(4-й, 6-й и 7-й корабли)

Орбитальные науки прекратили свое существование в результате этого кризиса.(В 2015 году она объединилась с Alliant Techsystems и образовала Orbital ATK, а в 2018 году была приобретена оружейным и аэрокосмическим гигантом Northrop Grumman) , что также вынуждает компанию обновляться. 17 октября 2016 года ракета «Антарес 230» дебютировала, выполнив свою миссию и впервые успешно полетев. Однако эта ракета до сих пор не может избавиться от советских и российских поставок. Хотя двигатель НК-33, разработанный в 1970-х годах, был заброшен и заменен относительно новым российским двигателем РД-181, который добился впечатляющих результатов - 13 выстрелов за 8 лет, ему все же не удалось избежать этой катастрофы.

Война между Россией и Украиной напрямую стала причиной того, что у компании Northrop Grumman, нового владельца ракеты «Антарес» и космического корабля «Лебедь», возникла серьезная нехватка запасов продовольствия, а запасов хватило лишь на два запуска. 18-й космический корабль Cygnus был запущен 7 ноября 2022 года, а последний запуск использовался 2 августа 2023 года для транспортировки 19-го космического корабля Cygnus. В этот момент, как только ракета «Антарес 230» взлетела в небо, она превратилась в шлейф дыма и пыли и слилась с небом истории.

Внезапное прекращение поставок и приостановка работы космического корабля Cygnus — это жестокая реальность, которую НАСА меньше всего хочет видеть. В настоящее время существует три линии доставки грузов на Международную космическую станцию, и у России есть одна: космический корабль «Прогресс». У США их два: космический корабль Cargo Dragon и космический корабль Cygnus. Как только космический корабль Cygnus выйдет из строя, останется только космический корабль Cargo Dragon. Это не только нарушит стратегию диверсификации рисков, но и частота пополнения запасов будет недостаточной. Поскольку космический корабль Cygnus совершает два рейса для пополнения запасов в год, космический корабль Cargo Dragon совершает три рейса для пополнения запасов в год. Если количество пополнений будет сокращаться на две пятых в год, это неприемлемо для НАСА и Международной космической станции. Также нереально просить SpaceX дважды заполнить вакансию Cygnus. В настоящее время в эксплуатации находятся только три космических корабля Cargo Dragon: C208.4, C209.4 и C211.2. Независимо от того, будет ли он запущен и восстановлен или отремонтирован и повторно использован, ритм переработки будет правильным. Как только количество запусков и поставок внезапно увеличится за короткий период времени, это будет непросто, и риск высок. Кроме того, с самим космическим кораблем Cygnus проблем нет. Проблема заключается лишь в нехватке специализированных ракет.

Лучший план первой помощи и оптимальное решение — обеспечить продолжение запуска космического корабля Cygnus при условии замены ракеты-носителя. Первый вариант — это, конечно же, ракета Atlas V. Ведь это старый партнёр, трижды запускавший космический корабль Лебедь. Но у арендодателей нет излишков еды. Уже в августе 2021 года ULA объявила, что Atlas V вступил в обратный отсчет до выхода на пенсию. Все оставшиеся 29 ракет забронированы, и мест для запуска Cygnus уже не осталось. По состоянию на август 2024 года осталось всего 15 монет.

Второй вариант — ракета Falcon 9 от SpaceX. Поэтому при координации НАСА летом 2022 года были подписаны заказы на три запуска космического корабля Cygnus за один раз. График запусков следующий: НГ-20 будет запущен в ноябре 2023 года; НГ-21 будет запущен в январе 2024 года; НГ-22 будет запущен в июле 2024 года; Но планы никогда не меняются быстро, и их неоднократно откладывали по разным причинам. Поэтому миссия по запуску была изменена на: НГ-20 стартовал 31 января 2024 года, НГ-21 стартовал 4 августа 2024 года, запуск НГ-22 запланирован на февраль 2025 года;

Что касается последующих миссий NG-23, 24 и 25, кто в будущем запустит космический корабль Cygnus?

●Как выглядит новое ездовое животное Лебедя?

Как владелец космического корабля Cygnus, компания Northrop Grumman сотрудничает с Firefly Aerospace.(Firefly Aerospace)Модель ракеты нового поколения Antares 330, разработанная в сотрудничестве(Изображение выше ▲)Он возьмет на себя последующие задачи и совершит свой первый полет не раньше третьего квартала 2025 года.

На самом деле эта ракета не является новой разработкой, а лишь частичной модернизацией.На первой ступени ракеты используется двигатель Miranda, разрабатываемый Firefly Aerospace.(Мирандас), в сборе из 7 агрегатов, проектная мощность около 735 тонн тяги;Двухступенчатая ракета также использует предыдущуюАнтарес 230+Однокаторный твердотопливный двигатель(Ролик 30XL) . Иными словами, за исключением замены двигателя российского производства, остальное основное оборудование практически не меняется.

Сообщается, что новый Antares 330 может выводить на орбиту более тяжелые полезные нагрузки, что почти на 30% больше, чем у списанной ракеты Antares 230. Northrop Grumman и Firefly Aerospace в конечном итоге надеются модернизировать ракету Antares 330 в пока еще неназванную многоразовую ракету-носитель среднего размера с более мощной второй ступенью. Максимальная транспортная грузоподъемность на низкой околоземной орбите составляет 16 тонн, что вдвое превышает 8-тонную грузоподъемность модели Antares 230. Компания также надеется составить конкуренцию ракетам большого и среднего размера, разрабатываемым Relativity Space и Rocket Lab, и, как ожидается, получит больше контрактов на военные и коммерческие запуски будущих ракет.

Однако испытания двигателя «Миранда» планировалось провести осенью 2023 года, но по каким-то причинам они надолго затянулись. Пока неизвестно, удастся ли его установить на ракету Antares 330 в запланированные сроки и совершить свой первый полет в третьем квартале 2025 года. В конце концов, боюсь, мне придется обратиться за помощью к SpaceX. Поэтому Northrop Grumman подписала контракт на транспортировку тремя кораблями Cygnus одновременно ракетами SpaceX Falcon 9. Это может быть только первый контракт, а может появиться и второй контракт.

Это не первый раз, когда оружейный и аэрокосмический гигант Northrop Grumman пытается построить ракету сильнее Antares. В 2020 году он сдался на полпути и отказался от ракеты под названием Omega.(Омега) проект ракеты. Как пусковая компания Northrop Grumman, по сути, является интегратором. Хотя она слишком сильно полагается на внешних поставщиков, ей серьезно не хватает механизмов и мотивации технологических инноваций, что привело к сегодняшней дилемме.

Однако именно из-за этого космический корабль Cygnus заслужил довольно ироничное прозвище – «Лебедь, поднимающий в небо больше всего типов ракет». Это грузовой космический корабль с самыми разными типами ракет в аэрокосмической отрасли. Всего используется или планируется 8 моделей ракет: Антарес 110, Антарес 120, Антарес 130, Атлас V, Антарес 230, Антарес 230+, Сокол 9, Антарес330.

●Солнечное крыло Уанфан: красиво, но опасно.

Космический корабль Cygnus оснащен парой веерообразных солнечных крыльев, что весьма знаково. Но красота представляет собой сложность. Неужели такие сложные институты более склонны к провалу? Ответ: да. Во время 18-й миссии по доставке грузов уникальное солнечное крыло не развернулось должным образом.

7 ноября 2022 года грузовой космический корабль Cygnus, выполнявший миссию NG-18, успешно вышел на орбиту, однако было развернуто только одно солнечное крыло, а другое развернуть не удалось. Не удалось расширить после нескольких попыток. В конце концов НАСА и команда Northrop Grumman решили продолжить миссию по снабжению, отдав приоритет обеспечению стыковки грузового корабля с космической станцией, и временно отказались от попыток развернуть неисправное солнечное крыло. Кроме того, считается, что такие операции, как захват роботизированной руки и стыковка космического корабля с космической станцией, вызовут вибрации, которые могут спровоцировать расширение солнечных крыльев и вызвать дополнительные риски. Поэтому на борту были проведены дополнительные оценки риска. космический корабль до захвата роботизированной руки.После расследования и анализа был окончательно сделан вывод, что наиболее вероятная причина заключается в том, что в процессе разделения между ступенями ракеты образуется так называемый акустический покровный слой ракеты.(акустическое одеяло, широко известное как звукоизоляционное одеяло) По воле случая осколки застряли в механизме солнечного крыла, не позволив ему нормально развернуться. Это следствие чрезмерного проектирования, ямы, которую вы вырыли для себя.

Полной противоположностью этому является пятиэтапный алгоритм работы Маска, один из которых — упростить сложное и удалить ненужные конструкции, компоненты или процессы. Согласно первоначальным словам Лао Ма: «Если вы не добавите обратно хотя бы 10% позже,(удалено) , это означает, что вы изначально удалили недостаточно. «Из-за этого все солнечные панели космического корабля «Дракон» работают в режиме фиксированного фартука, который не только увеличивает интенсивность освещения, но и снижает частоту отказов, вместо того, чтобы следовать режиму расширения солнечного крыла, обычному для других космических кораблей.