Два важнейших маневра
NASA хочет отправить людей на Луну к 2026 году в рамках миссии Артемида 3. Согласно плану, капсула Orion будет выведена в космос ракетой SLS с астронавтами на борту. Затем Orion направится к Луне, чтобы выйти на орбиту вокруг нее. Тем временем корабль Starship будет заправлен топливом прямо на орбите, чтобы он также мог направиться к Луне.
Оказавшись там, приблизится к «Ориону» и заберет экипаж. Затем корабль совершит посадку на лунную поверхность.
Архитектура этой миссии включает два важнейших маневра. Один из них включает в себя стыковку между Starship и «Орионом» на лунной орбите. Чтобы подготовиться к этому, NASA и SpaceX несколько недель назад провели сотни симуляций с использованием крупногабаритного оборудования.
Однако первый манёвр будет связан с доставкой топлива для корабля на околоземную орбиту. Для этого несколько грузовых кораблей должны будут состыковаться со Starship. Именно эта операция интересует нас сегодня.
Демонстрация запланирована на следующий год
На заседании Комитета по исследованию и эксплуатации человека Консультативного совета NASA Амит Кшатрия, заместитель помощника администратора NASA по программе «От Луны до Марса», рассказал о прогрессе, достигнутом SpaceX в разработке этой технологии.
Последний испытательный полет Starship, состоявшийся 14 марта, ознаменовал собой важную веху: впервые была продемонстрирована перекачка топлива между двумя баками в полете.
В частности, SpaceX планировала перелить не менее десяти тонн жидкого кислорода из дополнительного бака в основной бак разгонного блока Starship, находясь на орбите. Хотя ни SpaceX, ни NASA не предоставили подробной информации после демонстрации, Кшатрия сказал, что испытание, судя по всему, прошло успешно.
Следующий важный этап запланирован на 2025 год. В рамках этой миссии сначала будет запущен «целевой» аппарат, а затем — «боевой». Два корабля состыкуются на орбите для передачи топлива. Затем они разделятся и будут сведены с орбиты.
Подготовка к испытаниям
Однако SpaceX еще предстоит проделать определенную работу до начала испытаний. Когда космические аппараты стыкуются для передачи топлива, необходимо учесть ряд факторов, чтобы обеспечить эффективную передачу. Во-первых, необходимо понять, как топливо перемещается в баках, когда космический корабль совершает маневры, такие как изменение ориентации или скорости. Эти движения могут повлиять на распределение топлива в баках и на устойчивость космического аппарата.
После стыковки кораблей требуется соответствующее количество «стабилизационной тяги». Эта тяга используется для поддержания стабильного положения космического корабля во время перекачки топлива, компенсируя внешние силы, которые могут нарушить центровку кораблей. Без достаточной стабилизирующей тяги будет сложно поддерживать эффективную и безопасную передачу топлива между космическими аппаратами.
Таким образом, понимание того, как топливо движется по бакам, и обеспечение достаточной стабилизирующей тяги имеют решающее значение для успешной передачи топлива между космическими аппаратами. Поэтому эти аспекты должны быть тщательно изучены и приняты во внимание при планировании и проведении таких операций в космосе.
За испытаниями в космосе по передаче топлива последует беспилотный демонстрационный полет Starship, включающий дозаправку аппарата на орбите и отправку его на Луну для посадки. Эта операция также будет включать «демонстрацию подъема», которая первоначально не была включена в план, чтобы доказать, что Starship может взлететь с лунной поверхности.