Apie erdvėlaivio Orion pirmąjį bandomąjį skrydį

Orion, NASA, EFT-1, EM-1 – apie sunkiai judantį erdvėlaivio projektą.

NASA ir Orion

NASA daugiau kaip 10 metų kuria pilotuojamą erdvėlaivį Orion. Šio erdvėlaivio pirmojo starto su SLS raketa data reguliariai daug kartų atidėta. Šiuo metu pirmasis nepilotuojamas erdvėlaivio Orion skrydis EM-1 (Exploration Mission 1 – Mokslinių tyrimų misija 1) planuojamas 2020 metų viduryje. Tuo tarpu NASA vis dar persvarsto ir patikslina šios misijos parametrus.

Erdvėlaivio Orion ekipažo kabina jau skrido. 2014 metų gruodžio 5 dieną įvyko EFT-1 misija (Exploration Flight Test 1 – Skrydžio tyrimų testas 1). Anksčiau šis skrydis buvo žinomas kaip „Orion Flight Test 1“ arba OFT-1. Buvo paleistas erdvėlaivio komandinis modulis (ekipažo kabina) su serviso (aptarnavimų) skyriaus maketo moduliu. Tuo metu erdvėlaivis buvo vadinamas „Orion Multi-Purpose Crew Vehicle“ – Orion daugelio paskirčių įgulos transporto priemonė (erdvėlaivis).

Orion, NASA, EFT-1, EM-1Misijos EFT-1 logo

Keli misijos EFT-1 momentai

Orion, NASA, EFT-1, EM-1Startas 2014 metų  gruodžio 5 dieną 12:05 UTC Delta IV raketa iš 37B starto aikštelės Floridoje Kanaveralo iškyšulyje

Orion, NASA, EFT-1, EM-1Misijos EFT-1 diagrama

Orion, NASA, EFT-1, EM-1Erdvėlaivio Orion ekipažo kapsulė paslėpta po aerodinaminiu ir terminiu apvalkalu

Orion, NASA, EFT-1, EM-1

Orion, NASA, EFT-1, EM-1

Ekipažo kabinos nusileidimas. Pirmasis skrydis tetruko 4 valandas 24 minutes 46 sekundes

Misijos EM-1ekipažo kapsulė bus žymiai patobulinta. Prie jos bus prijungtas baigtas konstruoti serviso modulis, vadinamas ESM (European Service Module). Jis sukurtas Airbus Defense and Space kompanijos remiantis tarp EKA ir NASA pasirašytu kontraktu.

Orion, NASA, EFT-1, EM-1European Service Module. Pirmoji serviso modulio versija, pagaminta Turine, Italijoje, prieš išsiunčiant į JAV. Cilindro formos serviso modulio skersmuo 5,03 metro, ilgis – 4,78 metro, tuščio serviso modulio masė 3700 kg, kuro masė 8300 kg. Serviso modulis turi dvi saulės elementų baterijų plokštes. Jos Išskleistos yra beveik skritulio, kurio skersmuo 16,76 metro, formos

Orion ir EM-1 planas

Pagal misijos EM-1 planą, erdvėlaivis Orion skries tolima retrogradine (arba atbuline) orbita. Ekspedicijos trukmė 26 – 27 paros (trumpasis variantas), arba 38 – 42 paros (ilgasis variantas). Erdvėlaivis apskrieja 1 ratą aplink Mėnulį per 12 parų. Trumpo varianto atveju, jis apskries tik pusę šios orbitos, o šešių savaičių atveju, atitinkamai pusantros orbitos. Šis misijos variantas buvo pridėtas siekiant garantuoti erdvėlaivio ekipažo kabinos nusileidimą šviesiu paros metu bet kuriuo metų laiku.

Orion, NASA, EFT-1, EM-1Misijos EM-1 retrogradinė orbita

Orion serviso modulis gali užtikrinti 21 paros trukmės skrydį su astronautais. Didžiausia skrydžio trukmė nepilotuojamu rėžimu – 210 parų.

Misijos EM-1 metu bus tikrinama keli šimtai įvairių erdvėlaivio sistemų. Visi erdvėlaivio bandymai yra suskirstyti į tris dideles grupes. Pirmoji grupė – šilumos skydo bandymai erdvėlaivio ekipažo kabinai įskriejus į Žemės atmosferą. Antroji grupė – erdvėlaivio nusileidimo visa seka nuo pradžios iki pabaigos. Trečioji grupė – erdvėlaivio visų sistemų veikimas atviroje kosminėje erdvėje. Lockheed Martin planuoja intensyviai tirti variklių sistemą, to atlikti neįmanoma, kai erdvėlaivyje skrieja astronautai. Kita priežastis, dėl kurios skrydis truks ilgiau, – erdvėlaivio testas streso sąlygomis.

Kūrėjai taip pat tyrė galimybę padidinti maksimalią skrydžio trukmę iki 1000 dienų. Norėdami tai padaryti, turėsime atlikti keletą santykinai paprastų laivo konstrukcijos pakeitimų – pavyzdžiui, prie liuko dangčio pritvirtinti trečiąją sandarinimo tarpinę, kad būtų išvengta net minimalaus oro nutekėjimo.

Misijas palaikys naujas antžeminio valdymo kompleksas, specialiai sukurtas SLS raketoms, startuojančioms su Orion erdvėlaiviu.

Orion į LEO oribtą

Pirmajame skrydžio etape raketa SLS iškelia savo viršutinę pakopą ICPS (ICPS – Interim Cryogenic Propulsion Stage – Laikina kriogeninė varančioji pakopa) ir erdvėlaivį Orion į laikiną LEO (LEO – Low Earth Orbit – žema Žemės orbita) orbitą aplink Žemę. Besibaigiant pirmajam Žemės apskriejimui viršutinė pakopa ilgam įjungs variklių sistemą ir erdvėlaivį išsiųs skrydžiui link Mėnulio. Praėjus 10 minučių po variklių išjungimo, įsijungs spyruoklinė erdvėlaivio atskyrimo nuo ICPS sistema, kuri Orion nukreips į autonominį skrydį. Išsiskleidžiančios spyruoklės erdvėlaiviui suteiks pradinį greitį atžvilgiu SLS viršutinės pakopos, bet, kad daugiau nutolti nuo jos, po minutės bus papildomai įjungti erdvėlaivio pagalbiniai varikliai.

Orion, NASA, EFT-1, EM-1Orion, NASA, EFT-1, EM-1Orion, NASA, EFT-1, EM-1Raketos SLS viršutinė pakopa ICPS

Orion, NASA, EFT-1, EM-1Erdvėlaivis Orion su raketos SLS viršutine pakopa ICPS

Erdvėlaivio Orion serviso modulis turi tris variklių blokus: orientacijos valdymo sistemos varikliai (RSC), taip pat naudojami nedideliems greičio koregavimams, pagalbiniai manevravimo varikliai (Aux) daugumai pagreičio manevrų atlikti ir pagrindinė orbitinio manevravimo sistema (OMS-E) dideliems perėjimams tarp orbitų ir korekcijoms.

Orion, NASA, EFT-1, EM-1Erdvėlaivio Orion serviso modulio kuro bakai ir variklių sistema. RCS – orientacijos valdymo sistemos varikliai, AUX – pagalbiniai manevravimo varikliai, OMS-E pagrindinė orbitinio manevravimo sistema

Kelyje link Mėnulio misijos EM-1 metu bus daug galimybių išbandyti įvairių tipų variklius. Pagrindinė orbitinio manevravimo sistema OMS – E turėtų būti išbandyta praėjus kelioms valandoms po erdvėlaivio atsiskyrimo nuo raketos SLS viršutinės pakopos. Norint ištaisyti raketos SLS viršutinės pakopos ICPS išvedimo netikslumus, pakaks įjungti erdvėlaivio serviso modulio pagalbinius manevravimo variklius. Tada pirmą kartą panaudoti pagrindinę orbitinio manevravimo sistemą OMS-E tektų kai erdvėlaivis būtų už Mėnulio, Mėnulio nematomoje pusėje, kada ryšio su Žeme nebus. Kūrėjai nori iš anksto išbandyti pagrindinės manevravimo sistemos OMS – E veikimą. Kad neiškraipyti skrydžio trajektorijos, varikliai bus įjungti ne judėjimo plokštumoje. Variklių darbo laikas nuo 5 iki 30 sekundžių.

Orion, NASA, EFT-1, EM-1Iš vertikalaus surinkimo pastato


Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *