ב- 21 ביולי 2011, חללית החלל האמריקאית אטלנטיס ביצעה את נחיתתה האחרונה, מה ששם קץ לתוכנית הארוכה והמרגשת של מערכת הובלת החלל. מכמה סיבות טכניות וכלכליות הוחלט להפסיק את הפעלת מערכת מעבורת החלל. אף על פי כן, הרעיון של חללית רב פעמית לא ננטש. נכון לעכשיו, מספר פרויקטים דומים מפותחים בבת אחת, וחלקם כבר הצליחו להראות את הפוטנציאל שלהם.
פרויקט החלליות הניתן לשימוש חוזר במעבורת החלל ביצע מספר מטרות עיקריות. אחד העיקריים היה הפחתת עלות הטיסה והכנה אליה. האפשרות לשימוש מרובה באותה ספינה בתיאוריה נתנה יתרונות מסוימים. בנוסף, המראה הטכני האופייני של המתחם כולו אפשר להגדיל משמעותית את המידות והמשקל המותר של המטען. תכונה ייחודית של ה- STS הייתה היכולת להחזיר חלליות לכדור הארץ בתוך תא המטען שלה.
השיגור האחרון של חללית אלטנטיס, 8 ביולי 2011 צילום נאס א
אולם במהלך הפעולה נמצא כי לא כל המשימות הושלמו. אז בפועל, הכנת הספינה לטיסה התבררה כארוכה מדי ויקרה - על פי פרמטרים אלה, הפרויקט לא התאים לדרישות המקוריות. במספר מקרים, החללית הניתן לשימוש חוזר עקרונית לא תוכל להחליף רכבי שיגור "קונבנציונליים". לבסוף, ההתיישנות המוסרית והפיזית של הציוד הובילה לסיכונים החמורים ביותר עבור הצוותים.
כתוצאה מכך הוחלט להפסיק את פעולת מערכת הובלת החלל. הטיסה ה -135 האחרונה התקיימה בקיץ 2011. ארבע ספינות קיימות נמחקו והועברו למוזיאונים כמיותרות. התוצאה המפורסמת ביותר של החלטות כאלה הייתה העובדה שתוכנית החלל האמריקאית נותרה ללא חללית מאוישת משלה במשך מספר שנים. עד כה, אסטרונאוטים צריכים להיכנס למסלול באמצעות טכנולוגיה רוסית.
בנוסף, כדור הארץ כולו נותר ללא מערכות לשימוש חוזר לתקופה בלתי מוגבלת. עם זאת, צעדים מסוימים כבר ננקטים. עד כה פיתחו ארגונים אמריקאים מספר פרויקטים של חלליות לשימוש חוזר מסוג זה או אחר. כל הדגימות החדשות כבר הוצאו לבדיקה, לפחות. בעתיד הנראה לעין הם גם יוכלו להיכנס לפעולה מלאה.
בואינג X-37
המרכיב העיקרי של מתחם STS היה מטוס מסלולי. מושג זה נמצא בשימוש כיום בפרויקט ה- X-37 של בואינג. בסוף שנות התשעים החלו בואינג ונאס א לחקור את הנושא של חלליות רב פעמיות המסוגלות להיות במסלול ולעוף באטמוספירה. בתחילת העשור האחרון, עבודה זו הובילה לתחילת פרויקט X-37. בשנת 2006, אב טיפוס מסוג חדש הגיע למבחני טיסה עם ירידה ממטוס נושאת.
מטוס בואינג X-37B במכונית שיגור. צילום: חיל האוויר האמריקאי
התוכנית עניינה את חיל האוויר האמריקאי, ומאז 2006 מיושמת לטובתם, אם כי בסיוע כלשהו של נאס א. על פי נתונים רשמיים, חיל האוויר רוצה להשיג מטוס מסלול מבטיח המסוגל לשגר מטענים שונים לחלל או לבצע ניסויים שונים.על פי הערכות שונות, פרויקט X-37B הנוכחי יכול לשמש גם במשימות אחרות, כולל אלה הקשורות לסיור או עבודת לחימה מן המניין.
טיסת החלל הראשונה של חללית X-37B התקיימה בשנת 2010. בסוף אפריל שיגר רכב השיגור של אטלס V את הרכב למסלול קבוע מראש, שם שהה 224 ימים. הנחיתה "כמו מטוס" התרחשה בתחילת דצמבר של אותה שנה. במרץ בשנה שלאחר מכן החלה הטיסה השנייה, שנמשכה עד יוני 2012. בדצמבר נערכה השיגור הבא, והנחיתה השלישית בוצעה רק באוקטובר 2014. ממאי 2015 עד מאי 2017, ה- X-37B המנוסה ביצע את טיסתו הרביעית. ב -7 בספטמבר אשתקד החלה טיסת ניסוי נוספת. כאשר זה יסתיים, זה לא מצוין.
על פי הנתונים הרשמיים המעטים, מטרת הטיסות היא ללמוד את עבודתה של טכנולוגיה חדשה במסלול, כמו גם לערוך ניסויים שונים. גם אם מטוסי ה- X-37B המנוסים פותרים משימות צבאיות, הלקוח והקבלן אינם חושפים מידע כזה.
בצורתו הנוכחית, המוצר של בואינג X-37B הוא מטוס רקטות בעל מראה אופייני. הוא מובחן על ידי גוף מטוס גדול ומטוסים באזור האמצע. משתמשים במנוע רקטות; השליטה מתבצעת באופן אוטומטי או על ידי פקודות מהקרקע. על פי נתונים ידועים, תא מטען באורך של יותר מ -2 מ 'וקוטר של מעל 1 מ' מסופק בגוף המטוס, שיכול להכיל עד 900 ק ג מטען.
כרגע, ה- X-37B המנוסה נמצא במסלול והוא פותר את המשימות שהוקצו. לא ידוע מתי יחזור לכדור הארץ. גם מידע אודות התקדמות נוספת של פרויקט הפיילוט לא צוין. ככל הנראה, הודעות חדשות על הפיתוח המעניין ביותר יופיעו לא לפני הנחיתה הבאה של אב הטיפוס.
רודף החלומות של SpaceDev / סיירה נבדה
גרסה נוספת של המטוס המסלול היא חללית החלל צ'ייסר החלומות מ- SpaceDev. פרויקט זה פותח מאז 2004 כדי להשתתף בתוכנית שירותי ההובלה המסחרית של נאס א (COTS), אך לא הצליח לעבור את השלב הראשון של הבחירה. עם זאת, חברת הפיתוח הסכימה במהרה לשתף פעולה עם United Launch Alliance, שהייתה מוכנה להציע את רכב השיגור שלה מסוג Atlas V. בשנת 2008 הפכה SpaceDev לחלק מתאגיד סיירה נבדה, וזמן קצר לאחר מכן קיבלה מימון נוסף ליצירת מטוסיה. מאוחר יותר התקיים הסכם עם לוקהיד מרטין על בנייה משותפת של ציוד ניסיוני.
מטוס מסלולי מנוסה חלום צ'ייסר. צילום נאס א
באוקטובר 2013 הורד אב הטיפוס המעופף של צ'ייסר החלומות ממסוק נושאות, ולאחר מכן עבר לטיסה גלישה וביצע נחיתה אופקית. למרות ההתמוטטות במהלך הנחיתה, אב הטיפוס אישר את מאפייני העיצוב. בעתיד בוצעו כמה בדיקות נוספות ביציעים. בהתבסס על תוצאותיהם, הפרויקט הסתיים, ובשנת 2016 החלה בניית אב טיפוס לטיסות חלל. באמצע השנה שעברה חתמו נאס א, סיירה נבאדה ו- ULA על הסכם לביצוע שתי טיסות מסלול בשנים 2020-21.
לא מזמן קיבלו מפתחי מכשיר החלום צ'ייסר אישור להפעלה בסוף 2020. שלא כמו מספר פיתוחים מודרניים אחרים, משימת החלל הראשונה של ספינה זו תתבצע בעומס של ממש. החללית תצטרך להעביר מטען מסוים לתחנת החלל הבינלאומית.
בצורתו הנוכחית, החללית הניתנת לשימוש חוזר סיירה נבאדה / SpaceDev Dream Chaser היא מטוס בעל מראה אופייני, המזכיר כלפי חוץ כמה התפתחויות אמריקאיות וזרות. הרכב באורך כולל של 9 מ 'והוא מצויד בכנף דלתא עם טווח של 7 מ'. להתאמה לכלי שיגור קיימים, יפותח כנף מתקפלת בעתיד. משקל ההמראה נקבע על 11.34 טון. צ'ייסר החלומות יוכל לספק 5, 5 טון מטען לחברת ה- ISS ולהחזיר עד 2 טון לכדור הארץ. ירידה ממסלול "כמו מטוס" קשורה לעומס נמוך יותר, מה שצפוי להיות שימושי למשלוח ציוד ודגימות מסוימים בניסויים נפרדים.
דרקון ספייסקס
מכמה סיבות, הרעיון של מטוס המקיף כרגע אינו פופולרי במיוחד בקרב מפתחי טכנולוגיית חלל חדשה. נוח ורווחי יותר נחשב כיום לחללית רב פעמית במראה ה"מסורתי ", ששוגרת למסלול באמצעות רכב שיגור וחוזרת לכדור הארץ מבלי להשתמש בכנפיים.הפיתוח המוצלח ביותר מסוג זה הוא הדרקון של SpaceX.
ספינת המטען של SpaceX Dragon (משימת CRS-1) ליד ISS. צילום נאס א
העבודה על פרויקט הדרקון החלה בשנת 2006 והתבצעה במסגרת תוכנית COTS. מטרת הפרויקט הייתה ליצור חללית עם אפשרות לשיגור וחזרה מרובים. הגרסה הראשונה של הפרויקט כללה יצירת ספינת הובלה, ובעתיד תוכנן לפתח שינוי מאויש על בסיסו. עד כה, דרגון בגרסת ה"משאית "הראתה תוצאות מובהקות, בעוד שההצלחה הצפויה של הגרסה המאוישת של הספינה משתנה כל הזמן מבחינת הזמן.
שיגור ההפגנה הראשון של ספינת ההובלה דרגון התקיים בסוף 2010. לאחר כל השינויים הנדרשים, נאס א הזמינה שיגור מלא של מכשיר כזה על מנת להעביר מטען לתחנת החלל הבינלאומית. ב- 25 במאי 2012, הדרקון עגן בהצלחה ל- ISS. בעתיד בוצעו כמה שיגורים חדשים עם העברת סחורות למסלול. ההשקה ב -3 ביוני 2017 הפכה לשלב החשוב ביותר של התוכנית. לראשונה בהיסטוריה של התוכנית, האונייה המתוקנת שוגרה מחדש. בדצמבר יצאה חללית נוספת לחלל, שכבר טסה לחברת ה- ISS. בהתחשב בכל הבדיקות, מוצרי Dragon עשו עד כה 15 טיסות.
בשנת 2014 הכריזה SpaceX על החללית המאוישת Dragon V2 המבטיחה. נטען כי מכשיר זה, המהווה פיתוח של המשאית הקיימת, יוכל למסור למסלול או לחזור הביתה עד שבעה אסטרונאוטים. עוד נמסר כי בעתיד תוכל להשתמש בספינה החדשה לטוס סביב הירח, כולל עם תיירים על הסיפון.
כפי שקורה לעתים קרובות בפרויקטים של SpaceX, ציר הזמן של פרויקט Dragon V2 השתנה מספר פעמים. לכן, בשל עיכובים עם חברת Falcon Heavy לכאורה, מועד הבדיקות הראשונות עבר לשנת 2018, והטיסה המאוישת הראשונה "התגנבה" בהדרגה לשנת 2019. לבסוף, לפני מספר שבועות, הודיעה חברת הפיתוח על כוונתה לנטוש את ההסמכה של "הדרקון" החדש לטיסות מאוישות. בעתיד, משימות כאלה אמורות להיפתר באמצעות מערכת BFR הניתנת לשימוש חוזר, שטרם נוצרה.
חללית ההובלה של הדרקון אורכה הכוללת של 7.2 מ 'בקוטר של 3.66 מ'. המשקל היבש הוא 4.2 טון. היא מסוגלת להעביר מטען במשקל 3.3 טון לשב ס ולהחזיר עד 2.5 טון מטען. כדי להכיל מטען מסוים, מוצע להשתמש בתא אטום בנפח של 11 קוב ומנפח של 14 קוב. התא הבלתי אטום נופל בזמן הירידה ונשרף באטמוספירה, בעוד נפח המטען השני חוזר לכדור הארץ ונוחת מצנח. כדי לתקן את המסלול, החללית מצוידת ב -18 מנועים מסוג דראקו. יעילות המערכות מובטחת על ידי זוג פאנלים סולאריים.
בפיתוח הגרסה המאוישת של "הדרקון", נעשה שימוש ביחידות מסוימות של ספינת ההובלה הבסיסית. יחד עם זאת, היה צריך לעבד את התא האטום באופן משמעותי כדי לפתור בעיות חדשות. כמה אלמנטים אחרים של הספינה השתנו גם הם.
לוקהיד מרטין אוריון
בשנת 2006 הסכימו נאס א ולוקהיד מרטין לבנות חללית מבטיחה לשימוש חוזר. הפרויקט נקרא על שם אחת מכוכבי הכוכבים הבהירים ביותר - אוריון. בתחילת העשור, לאחר סיום חלק מהעבודה, הציעה הנהגת ארצות הברית לנטוש את הפרויקט הזה, אך לאחר מחלוקות ארוכות הוא ניצל. העבודה נמשכה ועד היום הובילה לתוצאות מסוימות.
ספינת הפרספקטיבה אוריון כפי שראתה האמן. ציור של נאס א
בהתאם לתפיסה המקורית, ספינת אוריון הייתה אמורה לשמש במשימות שונות. בעזרתו היא הייתה אמורה לספק סחורות ואנשים לתחנת החלל הבינלאומית. עם הציוד המתאים, הוא יכול ללכת לירח. כמו כן, נבדקה האפשרות של טיסה לאחד האסטרואידים או אפילו למאדים.אף על פי כן, הפתרון לבעיות כאלה מיוחס לעתיד הרחוק.
על פי התוכניות של העשור האחרון, השקת הניסוי הראשונה של אוריון הייתה אמורה להתקיים בשנת 2013. לשנת 2014 הם תכננו להתחיל עם אסטרונאוטים על הסיפון. הטיסה לירח יכולה להתבצע עד סוף העשור. לאחר מכן, לוח הזמנים הותאם. הטיסה הבלתי מאוישת הראשונה נדחתה לשנת 2014, והשיגור הצוותי לשנת 2017. משימות הירח נדחו לשנות העשרים. נכון לעכשיו, טיסות הצוות נדחות לעשור הקרוב.
ב- 5 בדצמבר 2014 התקיימה השקת הניסוי הראשונה של אוריון. החללית עם סימולטור המטען שוגרה למסלול על ידי רכב השיגור של דלתא IV. כמה שעות לאחר השיגור, הוא חזר לכדור הארץ והתפרץ באזור נתון. טרם בוצעו שיגורים חדשים. עם זאת, מומחים מלוקהיד מרטין ונאס א לא ישבו ללא מעש. במהלך השנים האחרונות נבנו מספר אבות טיפוס לביצוע בדיקות מסוימות בתנאים יבשתיים.
רק לפני מספר שבועות החלה בנייתו של האוריון הראשון לטיסה מאוישת. השקתו מתוכננת לשנה הבאה. משימת השיגור של החללית למסלול יופקדה על רכב השיגור המבטיח מערכת שיגור חלל. סיום העבודה המתמשכת יראה את הסיכויים האמיתיים של הפרויקט כולו.
פרויקט אוריון מספק לבניית ספינה באורך של כ -5 מ 'וקוטר של כ -3.3 מ'. מאפיין אופייני של מכשיר זה הוא נפח פנימי גדול. למרות התקנת הציוד והמכשירים הדרושים, מעט פחות מ -9 קוב שטח פנוי נשאר בתוך התא האטום, המתאים להתקנת מכשירים מסוימים, כולל מושבי צוות. הספינה תוכל לקחת על סיפון עד שישה אסטרונאוטים או מטען ספציפי. המסה הכוללת של הספינה נקבעת על 25.85 טון.
מערכות תת -אורביטליות
נכון לעכשיו, מיושמות מספר תוכניות מעניינות שאינן מספקות שיגור מטען במסלול כדור הארץ. דגמי ציוד פוטנציאליים ממספר חברות אמריקאיות יוכלו לבצע טיסות תת -עירוניות בלבד. טכניקה זו אמורה לשמש למחקר כלשהו או לפיתוח תיירות חלל. פרויקטים חדשים מסוג זה אינם נחשבים בהקשר של פיתוח תוכנית חלל מן המניין, אך עם זאת יש בהם עניין מסוים.
רכב תת -אורביטאלי SpaceShipTwo מתחת לכנף של מטוס המנשא הלבן נייט שני. תמונה Virgin Galactic / virgingalactic.com
פרויקטים של SpaceShipOne ו- SpaceShipTwo מבית Scale Composites ו- Virgin Galactic מציעים בניית קומפלקס המורכב ממטוס נושאות ומטוס מסלולי. משנת 2003 שני סוגי הציוד ביצעו מספר לא מבוטל של טיסות ניסוי, במהלכן נבדקו תכונות עיצוב ושיטות עבודה שונות. צפוי כי ספינת חלל מסוג SpaceShipTwo תוכל להעלות עד שישה נוסעים תיירים ולעלות אותם לגובה של 100-150 ק"מ לפחות, כלומר. מעל הגבול התחתון של החלל החיצון. ההמראה והנחיתה צריכות להתבצע משדה תעופה "מסורתי".
Blue Origin עובדת על גרסה נוספת של מערכת החלל התת -אורביטלית מאז אמצע העשור האחרון. היא מציעה לבצע טיסות כאלה באמצעות צרור של רכב שיגור וספינה, בדומה לאלה המשמשים בתוכניות אחרות. יתר על כן, גם הרקטה וגם הספינה חייבים להיות לשימוש חוזר. המתחם קיבל את השם New Shepard. מאז 2011 טילים וספינות מסוג חדש מבצעים באופן קבוע טיסות ניסוי. היא כבר הצליחה לשלוח את החללית לגובה של יותר מ -110 ק מ, כמו גם להבטיח חזרה בטוחה של החללית ושל רכב השיגור. בעתיד מערכת ניו שפרד אמורה להיות אחד החידושים בתחום תיירות החלל.
עתיד לשימוש חוזר
במשך שלושה עשורים, מאז תחילת שנות השמונים של המאה הקודמת, מערכת התחבורה החללית / מעבורת החלל הייתה הרכב העיקרי להעברת אנשים וסחורות למסלול בארסנל נאס א.בשל התיישנות מוסרית ופיזית, כמו גם בקשר עם חוסר האפשרות להשיג את כל התוצאות הרצויות, הופסקה פעולת ההסעות. מאז 2011 אין לארצות הברית ספינות לשימוש חוזר פעולות. יתר על כן, אמנם אין להם רכב מאויש משלהם, וכתוצאה מכך האסטרונאוטים צריכים לטוס על טכנולוגיה זרה.
למרות הפסקת הפעולה של מערכת הובלת החלל, האסטרונאוטיקה האמריקאית אינה זונחת את עצם הרעיון של חלליות לשימוש חוזר. טכניקה זו עדיין מעניינת מאוד וניתן להשתמש בה במגוון רחב של משימות. נכון לעכשיו, נאס א ומספר ארגונים מסחריים מפתחים כמה חלליות מבטיחות בבת אחת, הן מטוסים מסלוליים והן מערכות עם קפסולות. כרגע, פרויקטים אלה נמצאים בשלבים שונים ומראים הצלחות שונות. בעתיד הקרוב מאוד, לא יאוחר מתחילת שנות העשרים, רוב ההתפתחויות החדשות יגיעו לשלב הניסויים או טיסות מן המניין, שיאפשרו לבחון מחדש את המצב ולהסיק מסקנות חדשות.
