Hệ thống phóng không gian sẽ đưa chúng ta đến đâu? Chuẩn bị cho tên lửa mạnh nhất từng được chế tạo

Pin
Send
Share
Send

NASA đang ở trong một thời điểm khó xử giữa lúc này. Kể từ khi bắt đầu thời đại vũ trụ, cơ quan này đã có khả năng đưa các phi hành gia của mình vào vũ trụ. Người Mỹ đầu tiên lên vũ trụ, Alan Shepard, đã thực hiện một vụ phóng phụ trên tàu tên lửa Mercury Redstone vào năm 1961.

Sau đó, các phi hành gia còn lại của Sao Thủy đi trên tên lửa Atlas, và sau đó các phi hành gia Song Tử bay trên nhiều tên lửa Titan khác nhau. Khả năng của NASA trong việc đưa người và thiết bị của họ vào vũ trụ đã có một bước nhảy vọt với tên lửa Saturn V khổng lồ được sử dụng trong chương trình Apollo.

Thật khó để hiểu chính xác Saturn V mạnh đến mức nào, vì vậy tôi sẽ cung cấp cho bạn một số ví dụ về những thứ mà con quái vật này có thể khởi động. Một Saturn V duy nhất có thể bắn 122.000 kg hoặc 269.000 pound vào quỹ đạo Trái đất thấp hoặc gửi 49.000 kg hoặc 107.000 pound trên quỹ đạo chuyển lên Mặt trăng.

Thay vì tiếp tục với chương trình Sao Thổ, NASA đã quyết định chuyển bánh răng và chế tạo tàu con thoi chủ yếu có thể tái sử dụng. Mặc dù nó ngắn hơn Saturn V, tàu con thoi vũ trụ với tên lửa đẩy rắn bên ngoài song sinh của nó có thể đưa 27.500 kg hoặc 60.000 pound lên quỹ đạo Trái đất thấp. Không tệ lắm.

Và sau đó, vào năm 2011, chương trình tàu con thoi đã kết thúc. Và với nó, khả năng Hoa Kỳ có thể phóng con người lên vũ trụ. Và quan trọng nhất là gửi các phi hành gia đến Trạm vũ trụ quốc tế có người ở liên tục. Nhiệm vụ đó đã rơi vào tên lửa của Nga cho đến khi Mỹ xây dựng lại khả năng cho các chuyến bay vũ trụ của con người.

Kể từ khi hủy tàu con thoi, lực lượng lao động của các kỹ sư và nhà khoa học tên lửa của NASA đã phát triển phương tiện nâng hạng nặng tiếp theo trong dòng NASA NASA: Hệ thống phóng không gian.

SLS trông giống như một giao thoa giữa Saturn V và tàu con thoi. Nó có cùng tên lửa đẩy tên lửa rắn quen thuộc, nhưng thay vì quỹ đạo tàu vũ trụ và thùng nhiên liệu bên ngoài màu cam của nó, SLS có Giai đoạn lõi trung tâm. Nó có 4 động cơ tàu con thoi nhỏ RS-25 Liquid Oxygen.

Mặc dù hai quỹ đạo tàu con thoi đã bị mất trong thảm họa, những động cơ này và oxy lỏng và hydro lỏng của chúng đã thực hiện hoàn hảo cho 135 chuyến bay. NASA biết cách sử dụng chúng và cách sử dụng chúng an toàn.

Cấu hình đầu tiên của SLS, được gọi là Khối 1, nên có khả năng đưa khoảng 70 tấn vào Quỹ đạo Trái đất Thấp. Và đó chỉ là sự khởi đầu, và nó chỉ là một ước tính. Theo thời gian, NASA sẽ tăng khả năng và khởi động sức mạnh để phù hợp với các nhiệm vụ và điểm đến ngày càng tham vọng hơn. Với nhiều lần ra mắt hơn, họ sẽ hiểu rõ hơn về những gì thứ này có khả năng.

Sau khi Block 1 ra mắt, NASA sẽ phát triển Block 1b, đặt tầng trên lớn hơn nhiều so với cùng giai đoạn cốt lõi. Giai đoạn trên này sẽ có một động cơ giai đoạn thứ hai lớn hơn và mạnh hơn, có khả năng đưa 97,5 tấn vào quỹ đạo Trái đất thấp.

Cuối cùng, có LỚP Block 2, với fairing khởi động thậm chí còn lớn hơn và tầng trên mạnh mẽ hơn. Nó sẽ nổ 143 tấn vào quỹ đạo Trái đất thấp. Có lẽ. NASA đang phát triển phiên bản này dưới dạng tên lửa 130 tấn.

Với khả năng khởi động nhiều này, những gì có thể được thực hiện với nó? Những loại nhiệm vụ trở nên khả thi trên một tên lửa mạnh mẽ này?

Mục tiêu chính của SLS là đưa con người ra ngoài, vượt ra ngoài quỹ đạo Trái đất thấp. Lý tưởng nhất là đến sao Hỏa vào những năm 2030, nhưng nó cũng có thể đến các tiểu hành tinh, Mặt trăng, bất cứ điều gì bạn thích. Và khi bạn đọc sau này trong bài viết này, nó cũng có thể gửi một số nhiệm vụ khoa học tuyệt vời ra khỏi đó.

Chuyến bay đầu tiên cho SLS, được gọi là Nhiệm vụ Thám hiểm 1, sẽ đưa mô-đun phi hành đoàn Orion mới vào một quỹ đạo đưa nó đi vòng quanh Mặt trăng. Trong một chuyến bay rất giống với Apollo 8. Nhưng đã giành được bất kỳ con người nào, chỉ có mô-đun Orion không người lái và một loạt các khối lập phương đi cùng. Orion sẽ dành khoảng 3 tuần trong không gian, bao gồm khoảng 6 ngày trên quỹ đạo ngược quanh Mặt trăng.

Nếu mọi việc suôn sẻ, lần đầu tiên sử dụng SLS với mô-đun phi hành đoàn Orion sẽ xảy ra vào năm 2019. Nhưng, cũng không ngạc nhiên nếu nó bị đẩy lùi, đó là tên của trò chơi.

Sau Nhiệm vụ Thám hiểm 1, có một EM-2, sẽ xảy ra vài năm sau đó. Đây sẽ là lần đầu tiên con người vào mô-đun phi hành đoàn Orion và bay lên vũ trụ. Họ sẽ dành 21 ngày trong quỹ đạo mặt trăng và cung cấp thành phần đầu tiên của Cổng không gian sâu trong tương lai, đây sẽ là chủ đề của một bài báo trong tương lai.

Từ đó, tương lai không rõ ràng, nhưng SLS sẽ cung cấp khả năng đưa nhiều môi trường sống và trạm vũ trụ khác nhau vào không gian cislunar, mở ra tương lai thám hiểm không gian của con người đối với Hệ mặt trời.

Bây giờ bạn biết SLS có thể đứng đầu ở đâu. Nhưng chìa khóa của phần cứng này là nó mang lại cho NASA khả năng thô để đưa con người và robot vào không gian. Không chỉ ở đây trên Trái đất, mà còn trên khắp Hệ mặt trời. Kính viễn vọng không gian mới, thám hiểm robot, máy bay, quỹ đạo và thậm chí môi trường sống của con người.

Trong một nghiên cứu gần đây có tên là Các khả năng của Hệ thống phóng không gian cho các nhiệm vụ ngoài Trái đất, một nhóm kỹ sư đã vạch ra những gì SLS có thể có khả năng đưa vào Hệ mặt trời.

Ví dụ, Sao Thổ là một hành tinh khó tiếp cận và theo yêu cầu để đến đó, tàu vũ trụ NASA Cass Cassini cần phải thực hiện một số súng cao su hấp dẫn quanh Trái đất và một lần qua Sao Mộc. Phải mất gần 7 năm để đến Sao Thổ.

SLS có thể gửi các nhiệm vụ tới Sao Thổ trên quỹ đạo trực tiếp hơn, giảm thời gian bay xuống chỉ còn 4 năm. Khối 1 có thể gửi 2,7 tấn lên Sao Thổ, trong khi Khối 1b có thể tăng 5,1 tấn.

NASA đang xem xét một nhiệm vụ đối với các tiểu hành tinh Trojan Jupiter. Đây là một tập hợp các khối đá không gian bị mắc kẹt trong các điểm Lagrange Jupiter L4 / L5, và có thể là một nơi hấp dẫn để nghiên cứu. Sau khi được đưa vào khu vực Trojan, một nhiệm vụ có thể ghé thăm một số tiểu hành tinh khác nhau, lấy mẫu một loạt các tảng đá chi tiết về lịch sử ban đầu của Hệ mặt trời.

Khối 1 có thể đưa gần 3,97 tấn vào các quỹ đạo này, trong khi Khối 1b có thể làm được 7,59 tấn. Đó là 6 lần khả năng của Atlas V. Một nhiệm vụ như thế này sẽ có thời gian hành trình là 10 năm.

Trong một video trước đây, chúng ta đã nói về các nhiệm vụ Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương trong tương lai và cách một SLS duy nhất có thể gửi tàu vũ trụ đến cả hai hành tinh cùng một lúc.

Một ý tưởng khác mà tôi thực sự thích là môi trường sống bơm hơi từ Bigelow Aerospace. Mô-đun BA-2100 sẽ là môi trường sống không gian khép kín. Không cần các mô-đun khác, con quái vật này sẽ là 65 đến 100 tấn, và sẽ tăng lên trong một lần ra mắt SLS. Sau khi được bơm căng, nó sẽ chứa 2.250 mét khối, gần gấp 3 lần tổng không gian sống của Trạm vũ trụ quốc tế.

Đối với tôi, một trong những nhiệm vụ thú vị nhất là kính viễn vọng không gian thế hệ tiếp theo. Một cái gì đó sẽ là sự kế thừa tinh thần thực sự cho Kính thiên văn vũ trụ Hubble. Có một vài đề xuất trong các công trình ngay bây giờ, nhưng ý tưởng tôi thích nhất là kính viễn vọng LUVOIR, trong đó có một chiếc gương có chiều dài 16 mét.

SLS Block 1b có thể đưa 36,9 tấn vào Điểm Lagrange của Trái đất 2. Thực sự không có gì khác ngoài đó có thể đưa khối lượng lớn này vào quỹ đạo đó.

Chỉ để so sánh, Hubble có một tấm gương dài 2,4 mét và James Webb là 6,5. Với LUVOIR, bạn sẽ có độ phân giải cao hơn 10 lần so với James Webb và sức mạnh gấp 300 lần so với Hubble. Nhưng giống như Hubble, nó sẽ có khả năng nhìn thấy Vũ trụ ở các bước sóng khả kiến ​​và khác.

Một kính viễn vọng như thế này có thể hình ảnh trực tiếp các chân trời sự kiện của các lỗ đen siêu lớn, nhìn thẳng ra rìa của Vũ trụ quan sát được và quan sát các thiên hà đầu tiên hình thành những ngôi sao đầu tiên của chúng. Nó có thể quan sát trực tiếp các hành tinh quay quanh các ngôi sao khác và giúp chúng ta xác định xem chúng có sự sống trên chúng hay không.

Nghiêm túc mà nói, tôi muốn chiếc kính thiên văn này.

Tại thời điểm này, tôi biết điều này sẽ đặt ra một cuộc tranh luận lớn về NASA so với SpaceX so với các nhà cung cấp khởi động tư nhân khác. Điều đó tốt, tôi hiểu rồi. Và Falcon Heavy dự kiến ​​sẽ ra mắt vào cuối năm nay, mang lại khả năng khởi động thang máy hạng nặng với mức giá phải chăng. Nó sẽ có thể gác 54.000 kg, ít hơn SLS Block 1 và gần một phần ba khả năng của Block 2. Blue Origins có New Glenn, có những tên lửa nặng hơn trong các tác phẩm từ United Launch Alliance, Arianespace, Cơ quan Vũ trụ Nga và thậm chí cả người Trung Quốc. Tương lai của thang máy nặng chưa bao giờ thú vị hơn.

Nếu SpaceX thực hiện Tàu vận tải liên hành tinh, với 300 tấn vào quỹ đạo trên một tên lửa có thể tái sử dụng. Vậy thì, mọi thứ thay đổi. Mọi điều.

Cho đến lúc đó, tôi vẫn mong chờ SLS.

Podcast (âm thanh): Tải xuống (Thời lượng: 10:03 - 9.2MB)

Theo dõi: Apple Podcasts | Android | RSS

Podcast (video): Tải xuống (Thời lượng: 10:03 - 130.3MB)

Theo dõi: Apple Podcasts | Android | RSS

Pin
Send
Share
Send