SpaceX Dragon, или Новая конкуренция в космосе. Американский космический корабль Dragon Грузовой корабль dragon

Впервые частная компания не только запустила аппарат на околоземную орбиту, но и показала, что способна вернуть его на Землю. Впервые за тридцать лет в Америке появился новый космический корабль, умеющий поднимать пассажиров «наверх» и спускать их «вниз». Впервые частная пилотируемая космонавтика показала, что готова выйти за рамки суборбитальных прыжков.

8 декабря 2010 года в 18:43 по московскому времени компания SpaceX запустила ракету-носитель Falcon 9 с космическим кораблём Dragon .

Это был второй полёт Falcon 9. В ходе первого (в июне 2010 года) на орбиту был выведен полноразмерный прототип «Дракона». Но старт 8 декабря — это первый демонстрационный рейс, проведённый в рамках программы NASA по коммерческой орбитальной транспортировке (COTS).

Интересно, что запуск ракеты Falcon 9 был перенесён на сутки против начального плана из-за двух крошечных трещин, найденных на самом конце сопла двигателя второй ступени. Инженеры посчитали, что трещинки (пробовали их заделать или нет – не пояснено) не повлияют на работу двигателя (и были правы), но сутки потребовались, чтобы проверить остальные части агрегата и убедиться, что трещины не являются признаком более серьёзной проблемы.
На фото – двигатели, подготавливаемые к третьему и четвёртому стартам Falcon 9. Кстати, обе ступени ракеты оснащены почти одинаковыми двигателями Merlin, созданными в самой SpaceX и отличающимися лишь в некоторых деталях. Они оптимизированы соответственно для работы вблизи земли и в вакууме (фото SpaceX).

Американское космическое агентство расчитывает , что «Дракон» сначала выступит в роли грузовика на линии Земля-МКС, а позднее и «в качестве такси», ведь проект SpaceX предусматривает как автоматический, так и пилотируемый вариант «Дракона».

Falcon 9 и Dragon во время подготовки к старту. На нижнем снимке у спускаемой капсулы хорошо виден тепловой щит из PICA-X. Этот материал – собственная разработка SpaceX, базирующаяся на композите, созданном в NASA. PICA-X призван защитить аппарат при возвращении в атмосферу на скорости 7 километров в секунду, когда температура днища поднимается до 1850 градусов Цельсия (Brian Attiyeh, Michael Rooks/SpaceX).

«Дракон» состоит из трёх основных частей: обтекателя, конической герметичной капсулы диаметром 3,6 метра и негерметичного цилиндрического отсека. В капсулу имеется доступ через стыковочный узел, и в ней могут находиться как грузы, так и экипаж.
Цилиндрический приборный отсек под капсулой несёт солнечные батареи, радиаторы, а также груз, не нуждающийся в герметичном хранении. Всего беспилотный вариант «Дракона» может доставить на орбиту до 6 тонн припасов и вернуть на Землю до 3 тонн груза (иллюстрация Space.com).

Нынешний рейс призван проверить системы связи и навигации, а также испытать маневрирование на орбите. Через несколько витков вокруг планеты (и три с лишним часа после запуска) спускаемый аппарат должен приводниться в Тихом океане, в 800 километрах к западу от Мексики.

В августе 2010 года «Дракон» прошёл полный тест парашютной системы: капсулу сбросили с вертолёта в океан с высоты более 4 километров. Вначале аппарат раскрыл пару небольших тормозных парашютов, замедливших и стабилизировавших капсулу, а потом и три основных (фото Roger Gilbertson, Chris Thompson/SpaceX).

Высота: 2,9 м, диаметр: 3,6 м, герметичный объём: 10 м³, негерметичный объём: 14 м³

Дракон (Dragon SpaceX) - частный транспортный космический корабль , компании SpaceX , разрабатываемый по заказу НАСА в рамках программы «Коммерческой орбитальной транспортировки» (COTS) , предназначенный для доставки полезного груза и, в перспективе, людей на Международную космическую станцию . Необходимость в новых грузовиках возникла у Штатов по причине прекращения полётов шаттлов .

Технические данные

«Дракон» состоит из двух модулей: командного-агрегатного отсека конической формы и транка-переходника для стыковки со второй ступенью РН, который служит как негерметичный контейнер для размещения грузов и одноразового оборудования - солнечных батарей и радиаторов системы охлаждения. Энергоснабжение корабля, как и у российского «Союза » обеспечивается солнечными батареями и аккумуляторами. В отличии от американского КК Apollo , а также разрабатываемых КК российского проекта Перспективной пилотируемой транспортной системы , NASA Orion , Boeing’s CST-100, «Дракон» является практически моноблочным кораблем. Двигательная установка, топливные баки, аккумуляторы и другое оборудование агрегатного отсека возвращается вместе с кораблем, что является уникальным (аналог SS). На первом этапе развития (грузовой КК) стыковка с МКС , в виду отсутствия системы автономной стыковки, осуществляется тем же образом, что и стыковка японского HTV .

Дракон разрабатывается в нескольких модификациях: пилотируемой (экипаж до 7 человек), грузо-пассажирской (экипаж 4 человека + 2,5 тонны грузов), грузовой (именно в этом варианте он и будет использоваться первое время), и модификация для автономных полётов (DragonLab).

Предполагается, что для КК 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 Элона Маска, двигатели САС, возможно, будут использованы при посадке космического корабля на сушу.

Также предполагается разработка корабля в модификации для полёта на Марс - «Red Dragon». Он представляет собой капсулу для посадки на планету стоимостью 400 млн долларов. На Марс полёт запланирован в 2018 году.

Первый запуск ракеты-носителя

Капсула Dragon в сборочном цехе

12 августа 2010 года в районе залива Морро на тихоокеанском побережье США были успешно проведены испытания парашютной системы, предназначенной для 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.

Первый орбитальный полёт

Старт Falcon 9 с КК «Дракон»

Корабль вышел на орбиту, дважды облетел Землю на высоте 300 км, после чего пошел на снижение. Капсула вошла в атмосферу и согласно плану полёта, раскрыв парашюты, приводнилась в Тихом океане в 19:04 по Гринвичу (22:04 по Москве).

В течение миссии были представлены возможности «Dragon» по переходу с орбиты на орбиту, а также передача телеметрии, прохождение команд, выдача импульса на сход с орбиты и приводнение с использованием парашютной системы в Тихий океан недалеко от побережья Калифорнии .

На борту космического корабля Dragon находился «совершенно секретный груз», информация о котором была раскрыта только после приводнения капсулы. Как оказалось, это была головка сыра, которая находилась в специальном контейнере, прикрученном к полу спускаемого аппарата .

Ожидаемые полёты

Корабль Dragon во время стыковки с МКС (рисунок)

SpaceX получила лицензию на осуществление космического полёта КК Dragon. Федеральное управление гражданской авиации США выдало компании первую коммерческую лицензию на запуск и посадку многоразовых космических кораблей. Согласно этому документу, SpaceX может в течение года осуществить более 200 запусков, если позволят технические возможности.

Согласно контракту, заключенному между NASA и «SpaceX », последняя должна осуществить 15 пусков «Falcon 9 » - три испытательных и 12 штатных миссий по доставке грузов на МКС . Первый полёт к станции запланирован на 30 ноября 2011 года . Однако летные испытания «Falcon 9» и корабля «Dragon» уже не раз откладывались. Ранее сообщалось, что «SpaceX» не удавалось получить сертификат на «одну из критически важных систем ракеты-носителя».

График тестовых полётов

• В первом полёте предусмотрено отделение от ракеты-носителя на орбите, передача телеметрии, получение команд с Земли, демонстрация орбитального маневрирования, терморегуляции, вхождение в атмосферу (продолжительность 5 часов) - успешно выполнен 8 декабря 2010 года.
• Во втором - подход к МКС на 10 км (без совершения стыковки), радиосвязь и управление с борта МКС (продолжительность 5 дней).
• Третий полёт - первая миссия по доставке грузов на МКС (продолжительность 3 дня).

Возможные изменения графика полётов

Между тем, заместитель администратора НАСА по космическим операциям Уильям Герстенмайер заявил, что НАСА планирует осуществить стыковку корабля «Dragon» с МКС в ноябре - декабре 2011 года. Корабль подлетит к станции, зависнет, а манипулятор станции захватит корабль и состыкует его с МКС.

См. также

• Созвездие (космическая программа) (корабль США «Орион»)

Примечания

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Dragon - частный транспортный космический корабль компании SpaceX, разработанный по заказу NASA в рамках программы Commercial Orbital Transportation Services, который должен прийти на замену космическим шаттлам и избавить США от зависимости от российских носителей, в частности, «Союза». На текущий момент Dragon является единственным в мире аппаратом, способным возвращаться из космоса на Землю. Пилотируемые полеты запланированы уже на 2018 год. 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.

Первая пассажирская команда SpaceX собрана, дата полета - назначена, и теперь настало время подготовить ее к путешествию в космос. В понедельник президент SpaceX Гвинн Шотвелл показала первым четырем астронавтам NASA, которые поедут в космос на новеньком пассажирском космическом аппарате компании, сам , построенный для программы коммерческих пилотируемых полетов NASA. Также компания рассказала, какие инструменты будут использовать астронавты для подготовки к этим полетам.

Шесть лет, затраченные на работы по программе COST (Commercial Orbital Transportation Service – Коммерческая орбитальная транспортная система) наконец дали свои первые результаты. 22 мая в Космическом центре Кеннеди был произведен запуск ракеты-носителя Falcon-9 с грузовым космическим аппаратом Dragon. Через три дня аппарат приблизился к Международной космической станции, был захвачен манипулятором Canadarm2 и пристыкован к ней. На первый взгляд, самое обычное событие для современной космонавтики. Однако Dragon является первым в мире транспортным космическим аппаратом, созданным не соответствующей государственной организацией, но частной компанией. Кроме того, компания SpaceX изначально приспосабливала свой «Дракон» к коммерческой эксплуатации.

В настоящее время США возлагает большие надежды на частные проекты Dragon и Cygnus. Дело в том, что закрытие программы Space Shuttle оказалось в некоторой мере неожиданным и по стечению обстоятельств у НАСА не осталось одноразовых космических аппаратов для доставки на орбиту грузов и людей. На создание новых нужно время и немалое количество денег. Образовавшуюся «дыру» в космической программе нужно было в срочном порядке закрывать. В 2006 году было предложено кардинально новое для мировой космонавтики решение. В январе того года НАСА объявило о начале программы COST. Самый заметный момент этой программы касался привлечения в космическую отрасль частных организаций. Оным предлагалось представить свои проекты перспективного «грузопассажирского» космического корабля. Американское космическое агентство выдвинуло такое предложение по нескольким причинам. Во-первых, НАСА имеет определенные затруднения с финансированием новых сложных проектов, а во-вторых, особенности государственной структуры не позволяют ей полностью своевременно реагировать на текущие требования, что, в конечном итоге, выливается в значительные сроки. Программа COST, в свою очередь, призвана использовать гибкость и другие плюсы коммерческих организаций. Одновременно с этим НАСА смогло выделить на программу всего полторы-две стоимости одного корабля типа «Шаттл».

В конце 2008 год завершился первый этап программы COST – рассмотрение конкурсных проектов. Были заключены контракты с двумя фирмами на окончание разработки и испытание двух кораблей. Компании SpaceX и Orbital Sciences должны были довести проекты Dragon и Cygnus соответственно. Работы по «Сигнусу» еще не подошли к концу, а «Дракон» уже совершил свой первый полет. Надо заметить, запуск 22 мая принципиально был не первым в «биографии» Dragon. В декабре 2010 года был произведен тестовый полет, в ходе которого прототип «Дракона» вышел на орбиту, произвел пробное маневрирование и пошел на посадку. Зато в конце мая текущего года Dragon не только продемонстрировал свои возможности в летном плане, но и впервые доставил на МКС груз. Из-за испытательного характера последнего на сегодня запуска Dragon вез грузы не первой необходимости – на случай возможной аварии. Тем не менее, новый грузовик успешно вышел на орбиту и подошел к Международной станции. Таким образом, планировавшийся на случай неудачи во втором полете третий испытательный запуск, скорее всего, получит новые цели.

До 2016 года по контракту NASA и SpaceX будет проведено 12 грузовых полетов «Дракона» к МКС. К тому времени будет закончена разработка пилотируемого варианта корабля. Благодаря своим размерам обитаемый вариант аппарата Dragon сможет доставлять на орбиту 7 человек или 4 человека плюс две с половиной тонны грузов. До испытаний пилотируемой версии «Дракона» осталось еще, как минимум, четыре года, а руководство компании SpaceX уже строит планы на него. Так, главный конструктор и по совместительству отец-основатель «Спейс-Икс» Э. Маск приводит весьма примечательные цифры. По его расчетам, доставка на орбиту одного космонавта будет стоить немногим более 20 миллионов долларов. Для сравнения, последний космический турист Г. Лалиберте за свое путешествие выложил 35 миллионов, а НАСА в настоящее время за подъем и спуск каждого астронавта платит около 60-ти. Очевидно, что проект Dragon того стоит, если, конечно же, обещаемые 20 миллионов за космонавта будут правдой.

Возможные большие перспективы «Дракона» являются поводом для беспокойства работников Роскосмоса. Коммерческий проект фирмы SpaceX в будущем может стать реальным конкурентом для российских «Союзов», прежде всего в экономическом плане. Тем временем семейство космических кораблей «Союз» вот-вот пополнится очередной модификацией, на этот раз последней. «Союз ТМА-МС» планируется ввести в строй в следующем году. Вариант ТМА-МС будет использоваться в течение следующих пяти-шести лет, а потом на смену ему придет Перспективная пилотируемая транспортная система (ППТС). Новый корабль уже разрабатывается и летом 2012 года проект будет представлен на техническую экспертизу. Первый испытательный полет ППТС будет произведен в 2015 году, а к 18-му корабль будет введен в эксплуатацию. По имеющимся данным, ППТС сможет доставлять на орбиту 6 человек экипажа или две тонны груза. За счет модульной конструкции и многоразовых спускаемых аппаратов стоимость эксплуатации ППТС будет значительно меньше по сравнению с «Союзами» последних версий.

Как видим, сложившаяся своеобразная монополия российских кораблей в ближайшие годы может быть разрушена. Правда, пока непонятно, как именно она пошатнется. К тому же между запланированным началом эксплуатации Dragon с астронавтами на борту и первым пилотируемым полетом ППТС пройдет не так много времени. Поэтому ситуация может сложиться любая. Наконец, SpaceX является частной организацией и, как следствие, в случае каких-либо серьезных проблем финансового или другого толка она вряд ли сможет рассчитывать на поддержку государства, особенно в свете существования конкурирующих фирм с похожими проектами. На данный момент можно с достаточной уверенностью утверждать только одно: намечается новая «космическая гонка». С учетом того, что все новые и новые страны выказывают свой интерес к космосу, каждый новый корабль будет обязан быть лучше своих конкурентов.

По материалам сайтов:
http://kp.ru/
http://spacex.com/
http://spaceref.com/
http://federalspace.ru/

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.