Starship: Критична інженерна задача дозаправки в космосі наближається до вирішення
Для успішної місії Starship до Місяця, включно з висадкою астронавтів, буде потрібно щонайменше 15 послідовних операцій з дозаправки пального просто на орбіті. Попри те, що цей етап стає все ближчим, система космічної дозаправки Starship досі не пройшла повного циклу випробувань. Водночас, Національне управління з аеронавтики та дослідження космічного простору (NASA) активно працює над власними рішеннями для передачі кріогенного пального між космічними апаратами в умовах невагомості.
Джерело зображення: NASA
“Кріогенна дозаправка на орбіті між двома космічними апаратами залишається однією з найскладніших інженерних задач у космічних польотах. Ми ще не знайшли остаточного рішення, – зазначає Трейвіс Белчер, керівник відповідного проєкту в Центрі космічних польотів NASA імені Маршалла. – Така передача пального є абсолютно необхідною для реалізації майбутніх місій NASA, тому розробка з’єднувального пристрою, здатного працювати з надхолодним пальним, – це ключовий крок на шляху до втілення цих амбітних планів”.
Існуючі наземні системи з’єднувальних пристроїв, аналогічні тим, що використовуються для заправки ракети SLS (Space Launch System) у межах програми Artemis, не підходять для орбітальних операцій. Ці пристрої, що швидко від’єднуються під час старту ракети та потребують ручного повторного підключення перед наступним польотом, не розраховані на екстремальні умови космосу. До того ж, вони значно більші за габаритами, ніж необхідно для дозаправки паливних баків космічного апарату на орбіті.
Автоматизовані кріогенні пари: новий стандарт безпеки
“Кріопари, над якими ми працюємо, здатні до багаторазового автоматичного підключення та від’єднання. Це означає, що астронавтам не доведеться здійснювати виходи у відкритий космос для перекачки пального, – пояснює Белчер. – Вони розроблені для витримування значних навантажень, а їхні розміри відповідають очікуваним архітектурам паливних баків”.
Нещодавно спільна команда інженерів NASA та компанії L3Harris провела два типи випробувань розроблюваних кріопар. Для перевірки стійкості з’єднання до екстремально низьких температур через нього пропускали рідкий азот, охолоджений до -196°C. Тестування проводилося в різних конфігураціях, як зі з’єднанням, так і без нього. Особливу увагу приділяли оцінці реакції з’єднання на теплове стиснення, потік кріогенної рідини та значні перепади температур між пальним і матеріалами конструкції.
“Ці кріопари перебувають на ранніх стадіях розробки, тому тестування зосереджене переважно на базовій функціональності, – підкреслив Белчер. – Надалі, для конкретних місій, вони будуть доопрацьовуватися та проходитимуть більш ретельну оцінку відповідно до специфічних вимог”.
Порада від Soft Portal:
Ця новина є надзвичайно важливою для майбутнього космічних подорожей. Розробка надійних систем дозаправки в космосі є ключовим фактором для довготривалих місій, таких як польоти на Місяць та Марс. Це означає, що космічні дослідження стають більш доступними та безпечними, відкриваючи нові можливості для науки та інновацій.