İlk uzay mekiği. Uzay Mekiği neler yapabilir ve nasıl uçar?

Bu makaleyi yazmak için forumlardaki çok sayıda tartışmadan ve hatta ciddi dergilerdeki makalelerden ilham aldım ve burada aşağıdaki pozisyonla karşılaştım:

“ABD aktif olarak füze savunması geliştiriyor (5. nesil savaş uçakları, savaş robotları vb.). Koruma! Aptal değiller, para saymayı biliyorlar ve saçma sapan şeyler yapmazlar mı???”

Aptallar aptal değildir, ancak her zaman çok fazla sahtekarlık, aptallık ve "macun içilmesi" olmuştur - sadece ABD mega projelerine daha yakından bakmalısınız.

Sürekli olarak, tüm düşmanları/rakipleri uzun süre utandıracak, Amerika'nın akıl almaz teknolojik gücü karşısında titretecek mucize bir silah ya da böyle bir mucize teknoloji yaratmaya çalışıyorlar. Muhteşem sunumlar yapıyorlar, akıllara durgunluk veren verileri serpiyorlar ve medyada büyük bir dalga yaratıyorlar.

Her şey her zaman önemsiz bir şekilde sona erer; Kongre tarafından temsil edilen vergi mükelleflerinin başarılı bir şekilde dolandırılması, büyük bir para gaspı ve feci bir sonuçla.

Örneğin, işte programın geçmişi Uzay mekiği - tipik Amerikan kimera kovalamacalarından biri.

Burada, sorunun tanımlanmasından operasyona kadar tüm aşamalarda, NASA yönetimi bir dizi büyük hata/sahtekarlık yaptı; bu da sonuçta fevkalade etkisiz bir Mekiğin yaratılmasına, programın erken kapatılmasına ve ulusal yörünge istasyonunun gelişiminin gömülmesine yol açtı. .

Hepsi nasıl başladı:

60'ların sonlarında, hatta aya inişten önce, Amerika Birleşik Devletleri Apollo programını kısıtlamaya (ve sonra kapatmaya) karar verdi. Üretim kapasitesi hızla düşmeye başladı, yüzbinlerce işçi ve çalışan işten çıkarılmaya maruz kaldı. Vietnam Savaşı'nın devasa maliyetleri ve SSCB ile uzay/askeri yarış, ABD bütçesini baltalamıştı ve tarihinin en kötü ekonomik krizlerinden biri yaklaşıyordu.

NASA finansmanı her geçen yıl daha fazla kesiliyor ve Amerikan insanlı uzay araştırmalarının geleceği tehlikeye giriyordu. Kongre'de, ülke bütçesindeki en önemli sosyal kalemlere yeterince fon sağlanamadığı bir dönemde NASA'nın vergi mükelleflerinin parasını anlamsızca israf ettiğini söyleyen eleştirmenlerin sesleri giderek artıyordu. Öte yandan tüm özgür dünya, demokrasinin fenerlerinin her hareketini nefesini tutarak izledi ve totaliter Rus barbarlarının muhteşem kozmik yenilgisini bekledi.

Aynı zamanda SSCB'nin uzaydaki rekabetten vazgeçmeyeceği ve Ay'a başarılı bir inişin bile başarılarına dayanmak için bir neden olamayacağı açıktı.

Bundan sonra ne yapılacağına acilen karar verilmesi gerekiyordu. Bu amaçla, Cumhurbaşkanlığı İdaresi'nin himayesinde, Amerikan uzay teknolojisinin daha da geliştirilmesi planlarını geliştirmeye başlayan özel bir bilim adamlarından oluşan çalışma grubu oluşturuldu.

O zaman, SSCB'nin yörünge istasyonları (OS) teknolojisini geliştirme yolunu izlediği, ay yarışına katılımın Sovyet yetkilileri tarafından aktif olarak reddedildiği zaten açıktı.

Böylece 1968 yılında Soyuz-4 ve Soyuz-5 yörüngeye yerleştirildi ve bir gemiden diğerine açık alandan geçiş sağlandı. Geçiş sırasında astronotlar uzayda kurulum çalışmaları yaptı ve projenin tamamı "dünyanın ilk deneysel yörünge istasyonu" olarak tanıtıldı. Tüm dünya basını hayranlık dolu yanıtlarla doldu. Bazı insanlar Soyuz'un kenetlenmesine Apollo 8'in Ay'a yakın uçuşundan bile daha yüksek puan verdi.

Böylesine büyük bir tepki, SSCB'nin liderliğine ilham verdi ve 1969'da üç Soyuz uçağının uçuşu aynı anda başlatıldı. İkisinin yanaşması gerekiyordu ve üçüncüsü uçarak muhteşem bir rapor hazırlayacaktı. Yani oyunun açıkça halk için oynanması amaçlanmıştı. Ancak plan işe yaramadı, otomasyon başarısız oldu ve yanaşmak mümkün olmadı. Bununla birlikte, yörüngede karşılıklı manevra konusunda değerli deneyimler kazanıldı, vakumda kaynak/sert lehimleme konusunda benzersiz bir deney yapıldı ve yer hizmetlerinin yörüngedeki gemilerle etkileşimi geliştirildi. Böylece grup uçuşunun genel olarak başarılı olduğu ilan edildi ve kozmonotlar indikten sonra bir mitingde Brejnev resmi olarak "yörünge istasyonlarının astronotikte ana rota olduğunu" ilan etti.

Amerika neye karşı çıkabilir? Aslında, kendi işletim sistemini oluşturma projesi Amerika Birleşik Devletleri'nde bu olaylardan çok önce başladı, ancak olası tüm kaynaklar Ay'a hızlı iniş sağlamayı amaçladığı için neredeyse hiç ilerlemedi. A11'in nihayet Ay'ı ziyaret etmesinden hemen sonra, NASA'da bir işletim sistemi kurma sorunu tüm gücüyle ortaya çıktı.

Daha sonra NASA, mümkün olan en kısa sürede mevcut gelişmelerden bir işletim sistemi oluşturmaya karar verdi. Skylab (iki kopya halinde), son aya inişlerden ikisini iptal ederek Satürn 5 roketlerinin bu istasyonları yörüngeye fırlatması için serbest kalmasını sağladı. Skylab'ı ne kadar aceleyle inşa ettikleri ve bunun ne kadar saçma olduğu ortaya çıkan ayrı bir hikaye.

En azından bu yarışmadaki “boşluğu” geçici olarak kapattılar. Ancak her halükarda Skylab programı açıkça bir çıkmaz sokaktı, çünkü geliştirilmesi için gerekli fırlatma araçları uzun süredir durdurulmuştu ve artıklarla uçmak gerekiyordu.

Ne teklif ettiler?

Daha sonra “Uzay Faaliyetleri Planlama Grubu” önümüzdeki yıllarda (Skylab uçuşundan sonra) düzinelerce kişiden oluşan bir mürettebat ve yeniden kullanılabilir bir uzay mekiği ile kargo ve insanları istasyona ve istasyona taşıyacak devasa bir yörünge istasyonu oluşturmayı önerdi. Ana vurgu, planlanan mekiğin kullanımının çok ucuz ve güvenilir olacağı ve insanlı uzay uçuşlarının neredeyse sivil uçak uçuşları kadar rutin ve güvenli olacağı gerçeğiydi.

(İşte o zaman Ruslar tek kullanımlık gazyağı roketlerini kullanım dışı bırakacaklar)

NASA'nın mekiği inşa etmeye yönelik orijinal projesi oldukça mantıklıydı:

Aşağıdakilerden oluşan bir uzay taşıma sistemi yapmayı önerdiler: iki kanatlı tamamen tekrar kullanılabilir aşamalar: “Güçlendirici” (“Hızlandırıcı”) ve “Orbiter”.

Şuna benziyordu: Büyük bir "uçak" sırtında daha küçük bir tane taşıyor. Yük kapasitesi 11 tonla sınırlıydı (bu önemli!). Mekiğin asıl amacı gelecekteki yörünge istasyonuna hizmet etmekti. Yörüngeye ve en önemlisi ondan yeterince büyük bir kargo akışı yaratabilen büyük bir işletim sistemidir.

Booster'ın boyutunun bir Boeing 747'nin boyutuyla (yaklaşık 80 metre uzunluğunda) karşılaştırılabilir olması gerekiyordu ve Orbiter'in boyutu bir Boeing 707'ye (yaklaşık 40 metre) benziyordu. Her iki aşamanın da en iyi oksijen-hidrojen motorlarıyla donatılması gerekiyordu. Kalkıştan sonra, Orbiter'ı hızlandıran Booster yarı yolda ayrılacak ve üsse geri dönecek/uçaklayacaktı.

Böyle bir mekiğin fırlatılmasının maliyeti, yılda 40-60 kez oldukça sık uçuşlara bağlı olarak (o yılların fiyatlarına göre) yaklaşık 10 milyon dolar olacaktır. (Karşılaştırma için, Ay'a Satürn 5'i fırlatmanın maliyeti o zamanlar 200 milyon dolardı)

Doğal olarak bu kadar ucuz ve kullanımı kolay bir yörünge taşıma aracı oluşturma fikri Kongre/İdare tarafından beğenildi. Bırakın ekonomi sınırında olsun, siyahlar şehirleri yok ediyor ama biz yine kendimizi zorlayacağız, süper bir şey yapacağız ama o zaman çılgınlık gibi olacak!

Bütün bunlar harika, ancak yalnızca süper mekiğin yaratılması için NASA en az 9 milyar dolar istedi ve hükümet yalnızca 5 milyar dolar tahsis etmeyi kabul etti ve o zaman bile yalnızca ordunun finansmanına aktif katılım şartıyla. büyük bir istasyon, 2 Skylab istasyonunun (henüz uçmamış olan) programı için zaten milyarlarca dolar tahsis edildiğini göz önünde bulundurarak, makul bir şekilde para vermeyi reddettiler - o zamanlar oldukça yeterli.

Ancak NASA yemi yuttu ve sonunda şu seçeneği doğurdu:

İlk olarak, bu kadar uzun bir yanal manevra, mekiğin ağırlığını artıran güçlü kanatlar gerektiriyordu. Ek olarak, Orbiter mekiği artık 30 ton kargoyu yörüngeye taşıyacak dahili yakıt depolarından yoksundu. Üzerine devasa bir harici tank takmak zorunda kaldık. Doğal olarak bu tankın tek kullanımlık hale getirilmesi gerekiyordu (bu kadar ince duvarlı, kırılgan bir yapıyı sağlam bir şekilde yörüngeden indirmek çok zor). Ek olarak, tüm bu devi kaldırabilecek güçlü hidrojen motorları yaratma sorunu da ortaya çıktı. NASA, bu konudaki olasılıkları gerçekçi bir şekilde değerlendirdi ve ana motorlar için maksimum itme gereksinimlerini azaltarak onlara yardımcı olmak için yanlara iki büyük katı yakıtlı güçlendirici (STU) ekledi. Hidrojen "Booster"ın konfigürasyondan tamamen kaybolduğu ve "Katyuşa"dan büyük boyutlu kapı roketlerine dönüştüğü ortaya çıktı.

Böylece Shuttle projesi modern haliyle nihayet oluştu. Nasovitler, ordunun "yardımıyla" ve maliyeti düşürme ve geliştirmeyi hızlandırma kisvesi altında orijinal projeyi tanınmayacak kadar bozdular. Ancak 1972'de başarıyla onaylandı ve uygulamaya kabul edildi.

Geleceğe baktığımızda, diyelim ki bu sefalet için bile söz verdikleri gibi hala 5 milyardan çok harcadılar. Mekiğin 1980'deki gelişimi onlara 10 milyara (1977 fiyatlarıyla) veya 1971 fiyatlarıyla yaklaşık 7 milyar dolara mal oldu. İstasyon oluşturma fikrinin süresiz olarak ertelendiğini ve bu nedenle yeni Shuttle projesi için yeni görevlerin icat edildiğini unutmayın.

Yani, Mekiğin amacı, ticari ve askeri uyduların sözde ultra ucuz fırlatılması - hafiften süper ağıra kadar her şey ve ayrıca uyduların yörüngeden geri dönüşü - için yeniden planlandı.

Burada gerçekten kötü bir sorun vardı. O zamanlar, devasa bir roketin sık sık fırlatılmasını haklı çıkaracak kadar uydu yapmıyorlardı. Ancak cesur bilim adamlarımız şaşkın değildi! Yakın gelecekte fırlatmalara yönelik çok büyük ihtiyaçları ileri görüşlü bir şekilde öngören Matematik şirketi adında özel bir yüklenici kiraladılar. Yüzlerce! Binlerce lansman! (Kim bundan şüphe edebilir ki)

Prensip olarak, zaten bu aşamada, 1972'de onaylanan proje aşamasında, her şey saat gibi ilerlese bile Mekiğin asla yörüngeye fırlatmanın ucuz bir aracı olmayacağı açıktı. Mucizeler olmaz - hesaplanan aynı 10-15 milyon doları harcayarak üç kat daha ağır bir yükü yörüngeye çekemezsiniz. orijinalçok daha hafif ve daha gelişmiş bir sistem. Tüm maliyet hesaplamalarının verildiğinden bahsetmiyorum bile. tamamen yeniden kullanılabilir Shuttle'ın artık tanım gereği elde edemeyeceği bir cihaz.

Ve fikrin kendisi de - her seferinde insanlarla birlikte 100 tonluk bir mekiği yörüngeye yerleştirmek ve uzaya en iyi ihtimalle bir düzine veya iki tonluk yük taşımak - kesinlikle saçmalık kokuyor.

Ancak şaşırtıcı bir şekilde, orijinal proje için orijinal olan tüm rakamlar ve vaatler, hadım edilmiş versiyon için otomatik olarak açıklandı!

Her ne kadar nispeten tek kullanımlık füzelerin neredeyse tüm avantajlarının kaybı açıktı. Örneğin, katı yakıt iticilerini okyanustan kurtarmanın, yenilemenin, taşımanın ve monte etmenin tek başına maliyetinin, yenilerini üretme maliyetinden çok da az olmadığı ortaya çıktı.

Bu arada, Thiokol Chemical şirketi, katı yakıt hızlandırıcılarının geliştirilmesine yönelik bir yarışmayı kazandı ve nakliye maliyetlerinin gerçek maliyetini üç kat daha az tahmin etti. Gelişmeye eşlik eden tonlarca hile ve içki bütçesinin bir başka küçük örneği Uzay mekiği.

Vaat edilen güvenlik de tam bir karmaşaya dönüştü: Katı yakıt iticileri ateşlemeden sonra durdurulamıyor ve ateşlenemiyor, bu arada mürettebat fırlatma sırasında herhangi bir kaçış yolundan mahrum kalıyor. Ama kim umursar? NASA bütçe konusunda uzmanlaşmaya o kadar hevesliydi ki, hiç tereddüt etmeden Kongre'ye TTU'nun %100 güvenilirliğe ulaştığını duyurdu. Yani onların kazası prensipte asla gerçekleşemez.

Suya nasıl baktılar?

Sonunda ne oldu

Ancak sorun çıktı - kapıları açın, gerçek geliştirme ve operasyon söz konusu olduğunda her şeyin daha da eğlenceli olduğu ortaya çıktı.

Hatırlatmama izin ver:

Geliştiricilerin planlarına göre Shuttle, kargo ve insanları yörüngeye yerleştirme konusunda rekor düşük maliyetle yeniden kullanılabilir, son derece güvenilir ve emniyetli bir taşıma sistemi haline gelecekti. Uçuş sıklığının yılda 50'ye çıkarılması gerekiyordu.

Ama kağıt üzerinde pürüzsüzdü...

Aşağıdaki plaka Mekiğin ne kadar "başarılı" olduğunu açıkça gösteriyor

Tüm fiyatlar 1971 doları cinsinden verilmiştir:

Yani olay tam tersi oldu

Tekrar kullanılamaz

Yeterince güvenilir değil ve kaza durumunda son derece tehlikeli

Yörüngeye ulaşma maliyeti rekor düzeyde.

Tekrar kullanılamaz - çünkü Mekik uçuşundan sonra harici tank kaybolur, sistemin birçok kritik elemanı kullanılamaz hale gelir veya pahalı restorasyon gerektirir. Yani:

Katı yakıtlı iticileri geri yüklemek, yenilerini üretme maliyetinin neredeyse yarısına, artı nakliyeye ve onları okyanusta yakalayacak altyapıyı sürdürmeye mal oluyor.

Her inişten sonra ana motorlar büyük bir bakımdan geçiyor; daha da kötüsü, hizmet ömürleri o kadar kısaldı ki, 5 mekik için ilave 50 ana motor yapmak zorunda kaldılar!

Şasi tamamen değiştirilebilir;

Uçak gövdesinin ısıya karşı koruyucu kaplaması, her uçuştan sonra uzun bir toparlanma gerektirir. (soru - o zaman sistemde gerçekten yeniden kullanılabilen nedir? Uzay mekiği ? yalnızca mekik gövdesi kalır)

Her lansmandan önce "yeniden kullanılabilen" Orbiter'in aylarca süren uzun ve pahalı bir restorasyona ihtiyacı olduğu ortaya çıktı. Ayrıca lansmanlar da sayısız sorun nedeniyle sürekli ve uzun bir süre erteleniyor. Hatta bazen bir mekiği olabildiğince çabuk fırlatmak için bileşenlerini çıkarmanız bile gerekebilir. Bütün bunlar MTKS'yi sık sık başlatma yeteneğinden mahrum bırakıyor (bu, bir şekilde işletme maliyetini azaltabilecek bir şey).

Ayrıca, daha önce de belirtildiği gibi, geliştirilmesi sırasında NASA, Kongre'ye TTU'nun güvenilirliğinin şartlı olarak 1 olarak kabul edilebileceğine dair güvence verdi. Bu nedenle, fırlatma sırasında herhangi bir kurtarma sistemi sağlanmadı ve bundan çok tasarruf ettiler. Challenger mürettebatının ödediği para.

Felaketin kendisi, bir yandan fırlatma sıklığını ne pahasına olursa olsun maksimuma çıkarmaya çalışan (maliyetleri azaltmak ve kötü bir oyunda iyi bir yüz sergilemek için) NASA yönetiminin hatası nedeniyle meydana geldi ve Öte yandan, sıfırın altındaki sıcaklıklarda fırlatmaya izin vermeyen teknik spesifikasyonların operasyonel gereklilikleri göz ardı edildi. Ve o talihsiz fırlatma zaten birçok kez ertelenmişti ve daha fazla beklemek tüm uçuş programını bozmuştu. Bu nedenle sıcaklık koşullarını umursamadılar, fırlatmaya devam ettiler ve TTU'daki donmuş kavşak contası, elastikiyetini kaybetmiş, yanmış, kaçan meşale dış tanktan yanmış ve .... Bang!

Challenger felaketinden sonra yapının güçlendirilmesi ve ağırlaştırılması gerekiyordu, bu nedenle gerekli taşıma kapasitesine hiçbir zaman ulaşılamadı. Sonuç olarak Mekik, Protonumuzdan yalnızca biraz daha büyük bir yükü yörüngeye yerleştirir.

Buna ek olarak, bu felaket, uçuşlarda iki yıllık bir gecikmenin yanı sıra, sonuçta çok uzun zamandır beklenen Freedom OS programının kesintiye uğramasına yol açtı ve bu arada, geliştirilmesine sonuçta 10 milyar dolar harcandı! Azalan gerçek taşıma kapasitesi nedeniyle Freedom geliştiricileri istasyon modüllerini kargo bölmesine yerleştiremedi.

Columbia felaketine gelince, TZP'nin fırlatma sırasında hasar görmesi ile ilgili sorunlar en başından beri biliniyordu, ancak aynı şekilde görmezden gelindi. Tehlike açık olmasına rağmen! Ve bu sorun henüz temel bir çözüme kavuşamadığı için hala devam ediyor.

Sonuç olarak, bugün Shuttle'lar planlanan uçuşların %30'unu bile uçuramadı ve program 2010 yılına kadar kapatılacak, aksi takdirde başka bir felaketin yaşanma olasılığı kabul edilemeyecek kadar yüksek!

21 Temmuz 2011, 9:57 UTC'de, Uzay Mekiği Atlantis, Kennedy Uzay Merkezi'ndeki 15. Pist'e indi. Bu, Atlantis'in 33. uçuşu ve Uzay Mekiği projesinin 135. uzay göreviydi.

Bu uçuş, tarihteki en iddialı uzay programlarından birinin sonuncusuydu. Amerika Birleşik Devletleri'nin uzay araştırmalarına dair iddiaya girdiği proje, geliştiricilerinin bir zamanlar öngördüğü gibi sonuçlanmadı.

Yeniden kullanılabilir uzay aracı fikri, 1960'larda uzay çağının başlangıcında hem SSCB'de hem de ABD'de ortaya çıktı. Amerika Birleşik Devletleri pratik uygulamasına 1971 yılında, Kuzey Amerika Rockwell şirketinin NASA'dan yeniden kullanılabilir gemilerden oluşan bir filo geliştirme ve oluşturma emri almasıyla başladı.

Programın yazarlarının planına göre, yeniden kullanılabilir gemiler, astronotları ve kargoları Dünya'dan alçak Dünya yörüngesine ulaştırmanın etkili ve güvenilir bir yolu haline gelecekti. Cihazların mekik gibi "Dünya - Uzay - Dünya" rotası boyunca hızla ilerlemesi gerekiyordu, bu yüzden programa "Uzay Mekiği" - "Uzay Mekiği" adı verildi.

Başlangıçta mekikler, 50 kişilik büyük bir yörünge istasyonunun, Ay'da bir üs ve Dünya çevresinde yörüngede küçük bir yörünge istasyonunun oluşturulmasını içeren daha büyük bir projenin yalnızca bir parçasıydı. Planın karmaşıklığı göz önüne alındığında, NASA ilk aşamada kendisini yalnızca büyük bir yörünge istasyonuyla sınırlamaya hazırdı.

Bu planlar onay için Beyaz Saray'a geldiğinde, ABD Başkanı Richard Nixon Tahmini proje tahminindeki sıfır sayısından dolayı gözlerim karardı. Amerika Birleşik Devletleri, insanlı “ay yarışında” SSCB'nin önüne geçmek için büyük miktarda para harcadı, ancak uzay programlarını gerçekten astronomik miktarlarda finanse etmeye devam etmek imkansızdı.

Kozmonot Günü'nde ilk lansman

Nixon'un bu projeleri reddetmesinin ardından NASA bir numaraya başvurdu. Büyük bir yörünge istasyonu oluşturma planlarını gizleyen başkana, ticari olarak uyduları yörüngeye fırlatarak kar elde edebilecek ve yatırımları telafi edebilecek bir sistem olarak yeniden kullanılabilir bir uzay aracı yaratma projesi sunuldu.

Yeni proje, inceleme için ekonomistlere gönderildi; onlar, yılda en az 30 yeniden kullanılabilir uzay aracı fırlatılması durumunda programın işe yarayacağı ve tek kullanımlık uzay aracının fırlatılmasının tamamen durdurulacağı sonucuna vardı.

NASA bu parametrelerin oldukça ulaşılabilir olduğuna ikna oldu ve Uzay Mekiği projesi Başkan ve ABD Kongresi'nden onay aldı.

Nitekim ABD, Uzay Mekiği projesi adına tek kullanımlık uzay araçlarını terk etti. Ayrıca 1980'li yılların başında askeri ve istihbarat araçlarına yönelik fırlatma programının mekiklere aktarılmasına karar verildi. Geliştiriciler, mükemmel mucize cihazlarının uzay araştırmalarında yeni bir sayfa açacağını, onları büyük maliyetlerden vazgeçmeye ve hatta kar etmeye zorlayacağına dair güvence verdi.

Star Trek serisinin hayranlarının yoğun talebi üzerine Enterprise olarak adlandırılan ilk yeniden kullanılabilir gemi hiçbir zaman uzaya fırlatılmadı - yalnızca iniş yöntemlerini test etmeye hizmet etti.

İlk tam teşekküllü yeniden kullanılabilir uzay aracının inşaatı 1975'te başladı ve 1979'da tamamlandı. Gemiye, üzerinde bulunduğu yelkenli gemiden dolayı "Columbia" adı verildi. Kaptan Robert Gray Mayıs 1792'de Britanya Kolumbiyası'nın iç sularını keşfetti.

12 Nisan 1981 mürettebatıyla "Columbia" John Young ve Robert Crippen Cape Canaveral fırlatma sahasından başarıyla fırlatıldı. Lansman, lansmanın 20. yıl dönümüne denk gelecek şekilde planlanmamıştı Yuri Gagarin ama kader böyle kararlaştırdı. Başlangıçta 17 Mart'ta yapılması planlanan lansman, çeşitli sorunlar nedeniyle birkaç kez ertelendi ve sonunda 12 Nisan'da gerçekleştirildi.

Columbia'nın başlangıcı. Fotoğraf: wikipedia.org

Kalkışta felaket

Yeniden kullanılabilir gemilerden oluşan filo, 1982'de Challenger ve Discovery ve 1985'te Atlantis ile dolduruldu.

Uzay Mekiği projesi Amerika Birleşik Devletleri'nin gururu ve arama kartı haline geldi. Sadece uzmanlar bunun ters tarafını biliyordu. ABD'nin insanlı programı uğruna altı yıl boyunca kesintiye uğrayan Mekikler, yaratıcıların beklediği kadar güvenilir olmaktan uzaktı. Neredeyse her lansmana, lansmandan önce ve uçuş sırasında sorun giderme eşlik ediyordu. Ek olarak, mekik işletme maliyetlerinin gerçekte proje tarafından öngörülenden birkaç kat daha yüksek olduğu ortaya çıktı.

NASA eleştirmenlere güvence verdi: evet, eksiklikler var ama bunlar önemsiz. Gemilerin her birinin kaynağı 100 uçuş için tasarlandı, 1990 yılına kadar yılda 24 fırlatma yapılacak ve mekikler fonları tüketmeyecek, kar edecek.

28 Ocak 1986'da Uzay Mekiği programındaki Expedition 25'in Cape Canaveral'dan fırlatılması planlandı. Challenger uzay aracı uzaya doğru gidiyordu ve bu onun 10. göreviydi. Mürettebatta profesyonel astronotların yanı sıra öğretmen Christa McAuliffe Yörüngeden Amerikalı okul çocuklarına çeşitli dersler vermesi beklenen “Uzaydaki Öğretmen” yarışmasının galibi.

Bu lansman tüm Amerika'nın dikkatini çekti; Christa'nın akrabaları ve arkadaşları kozmodromdaydı.

Ancak uçuşun 73. saniyesinde, kozmodromda bulunanların ve milyonlarca televizyon izleyicisinin önünde Challenger patladı. Gemideki yedi astronot öldü.

Challenger'ın ölümü. Fotoğraf: Commons.wikimedia.org

Amerika'da "Belki"

Uzay bilimi tarihinde daha önce hiçbir felaket aynı anda bu kadar çok cana mal olmamıştı. ABD'nin insanlı uçuş programı 32 ay süreyle kesintiye uğradı.

Soruşturma, felaketin nedeninin kalkış sırasında sağ katı yakıt güçlendiricinin halka contasının hasar görmesi olduğunu gösterdi. Halkanın hasar görmesi, hızlandırıcının yanında bir jet akımının harici yakıt deposuna doğru fırladığı bir deliğin yanmasına neden oldu.

Tüm koşulların açıklığa kavuşturulması sırasında NASA'nın iç "mutfağı" hakkında çok çirkin ayrıntılar ortaya çıktı. Özellikle NASA yöneticileri, 1977'den beri, yani Columbia'nın inşasından bu yana, contalardaki kusurlardan haberdardı. Ancak Amerikalıların “belki”sine güvenerek potansiyel tehditten vazgeçtiler. Sonunda her şey korkunç bir trajediyle sonuçlandı.

Challenger'ın ölümünün ardından önlemler alındı ​​ve sonuçlar çıkarıldı. Mekiklerin iyileştirilmesi sonraki yıllarda durmadı ve projenin sonunda aslında tamamen farklı gemilerdi.

Kaybolan Challenger'ın yerini 1991 yılında hizmete giren Endeavor aldı.

Mekik Çabası. Fotoğraf: Kamu malı

Hubble'dan ISS'ye

Sadece mekiklerin eksikliklerinden bahsedemeyiz. Onlar sayesinde, uzayda daha önce yapılmayan çalışmalar ilk kez gerçekleştirildi - örneğin, arızalı uzay aracının onarımı ve hatta yörüngeden dönüşleri.

Artık ünlü Hubble teleskopunu yörüngeye taşıyan Discovery mekiğiydi. Mekikler sayesinde teleskop yörüngede dört kez onarıldı ve bu da operasyonunun uzatılmasını mümkün kıldı.

Mekikler 8 kişiye kadar mürettebatı yörüngeye taşırken, tek kullanımlık Sovyet Soyuz'u uzaya en fazla 3 kişiyi kaldırabiliyor ve Dünya'ya geri dönebiliyordu.

1990'larda Sovyet Buran yeniden kullanılabilir uzay aracı projesinin kapatılmasının ardından Amerikan servisleri Mir yörünge istasyonuna uçmaya başladı. Bu gemiler aynı zamanda Uluslararası Uzay İstasyonu'nun inşasında da önemli bir rol oynamış ve kendi itiş sistemine sahip olmayan modülleri yörüngeye taşımıştır. Mekikler ayrıca ISS'ye mürettebat, yiyecek ve bilimsel ekipman da taşıdı.

Pahalı ve ölümcül

Ancak tüm avantajlara rağmen, yıllar geçtikçe mekiklerin eksikliklerinden hiçbir zaman kurtulamayacağı ortaya çıktı. Kelimenin tam anlamıyla her uçuşta astronotlar, değişen şiddet derecelerindeki sorunları ortadan kaldırarak onarımlarla uğraşmak zorunda kaldı.

1990'ların ortalarına gelindiğinde yılda 25-30 uçuştan söz edilmiyordu. 1985, dokuz uçuşla program için rekor bir yıl olarak kaldı. 1992 ve 1997 yıllarında 8 uçuş yapılabildi. NASA uzun süredir projenin geri ödemesi ve karlılığı konusunda sessiz kalmayı tercih ediyordu.

1 Şubat 2003'te Columbia uzay mekiği tarihindeki 28. görevi tamamladı. Bu görev ISS'ye kenetlenmeden gerçekleştirildi. 16 günlük uçuşta ilk İsrailli mürettebatın da aralarında bulunduğu yedi kişilik bir mürettebat yer aldı. astronot Ilan Ramon. Columbia'nın yörüngeden dönüşü sırasında onunla iletişim kesildi. Kısa süre sonra video kameralar, gökyüzünde hızla Dünya'ya doğru koşan geminin enkazını kaydetti. Gemideki yedi astronotun tamamı öldü.

Soruşturma sırasında, Columbia'nın fırlatılması sırasında oksijen tankından gelen bir ısı yalıtımı parçasının mekiğin kanadının sol düzlemine çarptığı tespit edildi. Yörüngeden iniş sırasında bu, birkaç bin derece sıcaklıktaki gazların uzay aracı yapılarına nüfuz etmesine yol açtı. Bu, kanat yapılarının tahrip olmasına ve geminin daha fazla kaybedilmesine yol açtı.

Böylece iki mekik felaketi 14 astronotun hayatına mal oldu. Projeye olan inanç tamamen baltalandı.

Uzay mekiği Columbia'nın son mürettebatı. Fotoğraf: Kamu malı

Müze için sergiler

Mekik seferlerine iki buçuk yıl ara verildi ve yeniden başladıktan sonra programın önümüzdeki yıllarda tamamlanması yönünde temel bir karar alındı.

Bu sadece insan kayıpları meselesi değildi. Uzay Mekiği projesi hiçbir zaman başlangıçta planlanan parametrelere ulaşamadı.

2005 yılında bir mekik uçuşunun maliyeti 450 milyon dolardı, ancak ek maliyetlerle birlikte bu tutar 1,3 milyar dolara ulaştı.

2006 yılında Uzay Mekiği projesinin toplam maliyeti 160 milyar dolardı.

1981'de Amerika Birleşik Devletleri'nde kimsenin buna inanması pek mümkün değildi, ancak yerli insanlı uzay programının mütevazı yük atları olan Sovyet harcanabilir Soyuz uzay aracı, fiyat ve güvenilirlik rekabetinde mekiklerin önüne geçti.

21 Temmuz 2011'de mekiklerin uzay macerası nihayet sona erdi. 30 yıl boyunca 135 uçuş gerçekleştirerek Dünya çevresinde toplam 21.152 yörünge turu yaparak 872,7 milyon kilometre uçtular, 355 kozmonot ve astronot ile 1,6 bin ton faydalı yükü yörüngeye taşıdılar.

Tüm “mekikler” müzelerde yerini aldı. Atılgan New York'taki Denizcilik ve Havacılık Müzesi'nde sergileniyor, Keşif Müzesi Washington'daki Smithsonian Enstitüsü Müzesi'nde bulunuyor, Endeavor Los Angeles'taki Kaliforniya Bilim Merkezi'ne sığındı ve Atlantis kalıcı olarak Uzay Merkezi'ne yanaştı. Kennedy Florida'da.

Ortada "Atlantis" gemisi. Kennedy. Fotoğraf: Commons.wikimedia.org

Mekik uçuşlarının durdurulmasının ardından ABD, dört yıldır Soyuz uzay aracının yardımı dışında astronotları yörüngeye ulaştıramıyor.

Bu durumun ABD için kabul edilemez olduğunu düşünen Amerikalı politikacılar, yeni bir gemi yaratma çalışmalarını hızlandırma çağrısında bulunuyorlar.

Telaşa rağmen Uzay Mekiği programından öğrenilen derslerin alınacağı ve Challenger ve Columbia trajedilerinin tekrarının önleneceği umulmaktadır.

Fırlatma rampasında Mekik Keşfi

"Uzay Mekiği" veya kısaca "Mekik" ( Uzay mekiği- “uzay mekiği”), Amerikan yeniden kullanılabilir bir nakliye uzay aracıdır. Mekikler NASA'nın Uzay Taşıma Sistemi programının bir parçası olarak kullanıldı ( Uzay Taşıma Sistemi, STS ). Mekiklerin, Dünya'ya yakın ile Dünya arasında "mekik gibi koşarak" yükleri her iki yöne taşıyacağı anlaşıldı.

Uzay mekiği programı, 1971'den beri NASA adına Kuzey Amerika Rockwell ve bir grup ilgili yüklenici tarafından geliştirilmektedir. Geliştirme ve geliştirme çalışmaları NASA ve Hava Kuvvetleri arasındaki ortak programın bir parçası olarak gerçekleştirildi. Sistemi oluştururken, 1960'ların ay modülleri için bir dizi teknik çözüm kullanıldı: katı yakıtlı hızlandırıcılarla yapılan deneyler, bunların ayrılması ve harici bir tanktan yakıt alınması için sistemler. Toplam beş mekik (ikisi afetlerde öldü) ve bir prototip üretildi. Uzaya uçuşlar 12 Nisan 1981'den 21 Temmuz 2011'e kadar gerçekleştirildi.

1985 yılında NASA, 1990 yılına kadar yılda 24 fırlatma gerçekleştirileceğini ve her uzay aracının uzaya 100'e kadar uçuş gerçekleştireceğini planladı. Uygulamada çok daha az kullanıldılar - 30 yıllık operasyon boyunca 135 fırlatma yapıldı (iki felaket dahil). Uzay mekiği en fazla uçuşu gerçekleştirdi (39).

Sistemin genel tanımı

Mekik, yörüngenin ilk kısmında büyük bir harici dıştan takmalı tanktan yakıt alan iki katı roket güçlendirici ve kendi tahrik motorlarından üçünün yardımıyla uzaya fırlatılır, ana itme, çıkarılabilir katı roket güçlendiriciler tarafından oluşturulur; . Yörüngede, mekik, yörünge manevra sisteminin motorlarını kullanarak manevralar yapar ve Dünya'ya planör olarak döner.

Bu yeniden kullanılabilir sistem üç ana bileşenden (aşamalardan) oluşur:

1. Fırlatıldıktan sonra yaklaşık iki dakika boyunca çalışan, gemiyi hızlandıran ve yönlendiren ve ardından yaklaşık 45 km yükseklikte ayrılan, okyanusa paraşütle atlayan ve onarım ve yakıt ikmalinden sonra tekrar kullanılan iki katı roket iticisi;
2. Ana motorlar için sıvı hidrojen ve oksijen içeren büyük harici yakıt deposu. Tank aynı zamanda iticileri uzay aracına bağlamak için bir çerçeve görevi de görüyor. Tank yaklaşık 8,5 dakika sonra 113 km yükseklikte atılıyor, büyük kısmı yanıyor ve kalıntıları okyanusa düşüyor.
3. İnsanlı uzay aracı-roket uçağı - ( Yörünge Aracı ya da sadece Orbiter) - Alçak Dünya yörüngesine giren gerçek “uzay mekiği” (uzay mekiği), orada araştırma için bir platform ve mürettebat için bir yuva görevi görüyor. Uçuş programını tamamladıktan sonra Dünya'ya döner ve piste planör gibi iner.

NASA'da uzay mekikleri OV-xxx olarak adlandırılmıştır ( Yörünge Aracı - xxx)

Mürettebat

En küçük mekik mürettebatı iki astronottan oluşur - bir komutan ve bir pilot (Columbia, STS-1, STS-2, STS-3, STS-4'ü fırlatır). En büyük mekik mürettebatı sekiz astronottur (Challenger, STS-61A, 1985). Sekiz astronotun ikinci kez gemiye binmesi, 1995 yılında Atlantis STS-71'in inişinde gerçekleşti. Çoğu zaman mürettebat beş ila yedi astronottan oluşur. İnsansız fırlatma olmadı.

Yörüngeler

Mekikler yaklaşık 185 ila 643 km (115 ila 400 mil) arasındaki rakımlarda yörüngede dönüyordu.

Uzaya gönderilen yörünge aşamasının (yörünge roket uçağı) yükü, her şeyden önce mekiğin fırlatıldığı hedef yörüngenin parametrelerine bağlıdır. Yaklaşık 28° (enlem) eğimle alçak Dünya yörüngesine fırlatıldığında uzaya gönderilebilecek maksimum yük kütlesi 24,4 tondur. 28°'den daha büyük bir eğimle yörüngelere fırlatıldığında, izin verilen yük kapasitesi de buna bağlı olarak azalır (örneğin, kutupsal bir yörüngeye fırlatıldığında, mekiğin tahmini yük kapasitesi 12 tona düşer; ancak gerçekte mekikler hiçbir zaman fırlatılmamıştır). kutupsal bir yörüngeye fırlatıldı).

Yörüngedeki yüklü bir uzay aracının maksimum kütlesi 120-130 tondur. 1981'den bu yana 1.370 tondan fazla yük, mekiklerle yörüngeye ulaştırıldı.

Yörüngeden dönen maksimum kargo kütlesi 14,4 tona kadardır.

Uçuş süresi

Mekik yörüngede iki hafta kalacak şekilde tasarlandı. Tipik olarak mekik uçuşları 5 ila 16 gün sürdü.

Yaratılış tarihi

Uzay Taşımacılığı Sistemi projesinin tarihi, Apollo programı kapsamındaki ilk insanlı uçuştan önce bile (11 Ekim 1968 - Apollo 7'nin lansmanı), insanlı umutların bir incelemesi olarak bir yıldan fazla bir süre kaldığı 1967'de başlıyor. NASA'nın ay programının tamamlanmasından sonra astronotik.

30 Ekim 1968'de iki ana NASA merkezi (Houston'daki İnsanlı Uzay Aracı Merkezi - MSC - ve Huntsville'deki Marshall Uzay Merkezi - MSFC -) Amerikan uzay şirketlerine yeniden kullanılabilir bir uzay sistemi yaratma olasılığını araştırma teklifiyle yaklaştı. yoğun kullanıma tabi uzay ajansının maliyetlerini düşürmesi gerekiyordu.

Eylül 1970'te, uzay araştırmalarında sonraki adımları belirlemek için özel olarak oluşturulan ABD Başkan Yardımcısı S. Agnew'in liderliğindeki Uzay Görev Gücü, olası programların iki ayrıntılı taslağını yayınladı.

Büyük proje şunları içeriyordu:

• uzay mekikleri;
• yörünge römorkörleri;
• Dünya yörüngesinde büyük (50'ye kadar mürettebat üyesi);
• yörüngedeki küçük yörünge istasyonu;
• Ay'da yaşanabilir bir üs yaratılması;
• insanlı seferler;
• İnsanları Mars yüzeyine indirmek.

Küçük bir proje olarak Dünya yörüngesinde yalnızca büyük bir yörünge istasyonu oluşturulması önerildi. Ancak her iki projede de yörünge uçuşlarının: istasyonun tedarik edilmesi, uzun mesafeli seferler için kargonun yörüngeye teslim edilmesi veya uzun mesafeli uçuşlar için gemi bloklarının taşınması, mürettebat değişimi ve Dünya yörüngesindeki diğer görevlerin yeniden kullanılabilir bir sistem tarafından gerçekleştirilmesi gerektiği belirlendi. buna daha sonra Uzay Mekiği adı verildi.

ABD Hava Kuvvetleri komutanlığı Ar-Ge ve test sözleşmeleri imzaladı. Sistem mühendisliği ve sistem entegrasyonu bir araştırma şirketi olan Aerospace Corp.'a atandı. Ek olarak, mekik çalışmalarına aşağıdaki ticari yapılar da dahil oldu: General Dynamics Corp., McDonnell-Douglas Aircraft Corp., ikinci aşamanın geliştirilmesinden, North American Rockwell Corp., TRW, Inc., faydalı yüklerden sorumluydu. - McDonnell-Douglas Aircraft Corp., TRW, Inc., Aerospace Corp. Proje, kendi adını taşıyan Uzay Merkezi'ndeki devlet kurumları tarafından denetlendi. Kennedy.

Aşağıdaki ticari yapılar, birçok rakip arasından seçim yaparak mekiğin (Uzay Mekiği Orbiter) bileşenlerinin ve montajlarının rekabetçi bir şekilde imalatında yer aldı (sözleşmeler 29 Mart 1973'te açıklandı):

• Bir bütün olarak uzay aracı - North American Rockwell Corp., Space Division, Downey, California (ABD'de 10 bin taşeronla);
• Gövde - General Dynamics Corp., Convair Havacılık ve Uzay Bölümü, San Diego, Kaliforniya;
• Wing - Grumman Corp., Bethpage, Long Island;
• Dikey Dengeleyici - Fairchild Industries, Inc., Fairchild Republic Division, Farmingdale, Long Island;
• Yörünge Manevra Sistemi - McDonnell Douglas Astronautics Co., Doğu Bölümü, St. Louis, MO;
• Ana motor - North American Rockwell Corp., Rocketdyne Division, McGregor, Teksas (sözleşme tutarları 100 bin doları aşan 24 taşeronla).

Mekik üzerindeki tahmini iş hacmi 750 bin adam-yılı aştı; bu, 1974'ten 1980'e kadar olan çalışma süresi boyunca 90 bin iş yarattı ve istihdam oranını 1980'e çıkarma umuduyla mekiğin yaratılmasına doğrudan dahil oldu. Pik yükte 126 bin artı mekik projesiyle dolaylı olarak bağlantılı ikincil faaliyet alanlarında 75 bin iş. Toplamda, bu dönemde 200 binden fazla istihdam yaratıldı ve tüm uzmanlık alanlarından istihdam edilen işçilerin ücretlendirilmesi için yaklaşık 7,5 milyar dolarlık bütçe fonunun harcanması planlandı.

Ayrıca, 1960'larda geliştirilen ve test edilen, NERVA nükleer itiş gücüyle çalışan bir "nükleer mekik" yaratma planları da vardı. Nükleer mekiğin Dünya'nın yörüngesi ile Ay ve Mars'ın yörüngeleri arasında uçması gerekiyordu. Atomik mekiğin nükleer motor için çalışma sıvısı (sıvı hidrojen) ile beslenmesi sıradan mekiklere atandı:

Nükleer Mekik: Bu yeniden kullanılabilir roket, NERVA nükleer motoruna dayanacaktır. Alçak dünya yörüngesi, ay yörüngesi ve jeosenkron yörünge arasında çalışacak, olağanüstü yüksek performansıyla ağır yükleri taşıyabilecek ve sınırlı miktardaki sıvı-hidrojen itici yakıtla önemli miktarda iş yapabilecek. Buna karşılık, nükleer mekik bu itici gazı Uzay Mekiğinden alacaktı.

SP-4221 Uzay Mekiği Kararı

Ancak ABD Başkanı Richard Nixon tüm seçenekleri reddetti çünkü en ucuzu bile yılda 5 milyar dolara ihtiyaç duyuyordu. NASA zor bir seçimle karşı karşıyaydı: Ya yeni ve büyük bir gelişmeye başlamak ya da insanlı programın sona erdiğini duyurmak zorundaydı.

Bir mekik yaratmakta ısrar etmeye, ancak onu uzay istasyonunun montajı ve bakımı için bir nakliye gemisi olarak değil (ancak bunu yedekte tutmak), uyduları fırlatarak kar elde etme ve yatırımları telafi etme kapasitesine sahip bir sistem olarak sunmaya karar verildi. Ticari olarak yörüngeye. Ekonomik inceleme doğrulandı: teorik olarak, yılda en az 30 uçuş olması ve tek kullanımlık taşıyıcıların kullanımının tamamen reddedilmesi koşuluyla, Uzay Taşıma Sistemi karlı olabilir.

Mekik projesi ABD Kongresi tarafından kabul edildi.

Aynı zamanda tek kullanımlık olanların terk edilmesiyle bağlantılı olarak, ABD Savunma Bakanlığı, CIA ve NSA'nın gelecek vaat eden tüm cihazlarının dünya yörüngesine fırlatılmasından mekiklerin sorumlu olduğu belirlendi.

Ordu sistemle ilgili taleplerini şöyle sundu:

• Uzay sisteminin yörüngeye 30 tona kadar yük taşıyabilmesi, 14,5 tona kadar yükü Dünya'ya geri gönderebilmesi ve en az 18 m uzunluğunda ve 4,5 m çapında bir kargo bölmesi boyutuna sahip olması gerekiyordu. Bunlar, o zamanlar tasarlanan KH-11 KENNAN optik keşif sisteminin boyutu ve ağırlığıydı ve boyut olarak .
• Sınırlı sayıda askeri hava alanına iniş kolaylığı sağlamak amacıyla yörüngesel bir araca 2000 km'ye kadar yanal manevra imkanı sağlayın.
• Hava Kuvvetleri, kutupsal yörüngelere (56-104 ° eğimle) fırlatmak için Kaliforniya'daki bir hava üssünde kendi teknik, fırlatma ve iniş komplekslerini inşa etmeye karar verdi.

Askeri departmanın proje için bu gereksinimleri sınırlıydı.

Mekiklerin “uzay bombardıman uçakları” olarak kullanılması hiçbir zaman planlanmamıştı. Her durumda, NASA'dan, Pentagon'dan veya ABD Kongresi'nden bu tür niyetleri gösteren hiçbir kamuya açık belge yok. Mekiklerin oluşturulmasına katılanların anılarında veya özel yazışmalarında “bombardıman” motiflerinden bahsedilmiyor.

X-20 Dyna Soar uzay bombardıman uçağı projesi resmi olarak 24 Ekim 1957'de başlatıldı. Bununla birlikte, silo tabanlı ICBM'lerin ve balistik füzelerle donanmış bir nükleer denizaltı filosunun geliştirilmesiyle birlikte, Amerika Birleşik Devletleri'nde yörünge bombardıman uçaklarının yaratılmasının uygun olmadığı düşünüldü. 1961'den sonra "X-20 Dyna Soar" projesinde "bombardıman" görevlerine ilişkin atıflar kaldırıldı, ancak keşif ve "teftiş" görevleri kaldı. 23 Şubat 1962'de Savunma Bakanı R. McNamara programın en son yeniden yapılandırılmasını onayladı. O andan itibaren, Dyna-Soar resmi olarak, insanlı bir yörünge planörünün yeniden giriş sırasında manevra yapmasının ve Dünya üzerinde belirli bir konumdaki bir piste gerekli hassasiyetle iniş sırasında manevra yapmasının fizibilitesini keşfetmeyi ve göstermeyi amaçlayan bir araştırma programı olarak adlandırıldı.

1963'ün ortalarına gelindiğinde Savunma Bakanlığı'nın Dyna-Soar programına duyulan ihtiyaç konusunda ciddi şüpheleri vardı.

Bu karar alınırken, bu sınıftaki uzay araçlarının "yörünge platformları" sayılacak kadar uzun bir süre yörüngede "asılı kalamayacağı" ve her bir uzay aracının yörüngeye fırlatılmasının saatler bile değil, günler alacağı ve ağır sınıf fırlatma araçlarının kullanımı, bu onların ilk veya misilleme amaçlı nükleer saldırı için kullanılmasına izin vermez.

Dyna-Soar programının teknik ve teknolojik gelişmelerinin çoğu daha sonra mekiklerin yaratılmasında kullanıldı.

Başlangıçta 1972'de mekiğin uzaya teslimatın ana aracı olması planlandı, ancak 1984'te ABD Hava Kuvvetleri ek yedek teslimat araçlarına ihtiyaç duyduğunu kanıtladı. 1986'da Challenger felaketinden sonra mekik politikası revize edildi: mekikler mürettebatla etkileşim gerektiren görevler için kullanılmalı; Aynı şekilde, mekik tarafından fırlatılmak üzere tasarlanan veya mürettebatla etkileşim gerektiren araçlar veya dış politika nedeniyle ticari araçlar da mekik üzerinde fırlatılamaz.

SSCB tepkisi

Sovyet liderliği Uzay Ulaşım Sistemi programının gelişimini yakından takip etti, ancak en kötüsünü varsayarak gizli bir askeri tehdit aradı. Böylece iki temel varsayım oluşturuldu:

• Uzay mekiklerini nükleer silah taşıyan yörüngesel bombardıman uçakları olarak kullanmak mümkün;
• Sovyet uydularını Dünya yörüngesinden kaçırmak için uzay mekiklerinin yanı sıra DOS (uzun süreli insanlı istasyonlar) Salyut ve OPS (insanlı yörünge istasyonları) Almaz OKB-52 Chelomey'i kullanmak mümkündür. Koruma için, ilk aşamada Sovyet OPS'si, daha sonra iki uzaydan oluşan Shield-2 sistemi ile değiştirilecek olan Nudelman-Richter (Shield-1 sistemi) tarafından tasarlanan değiştirilmiş bir NR-23 otomatik topla donatıldı. uzaya füzeler " "Kaçırma" varsayımı yalnızca kargo bölmesinin boyutlarına ve Amerikalı mekik geliştiricileri tarafından Almaz'ın boyutlarına ve ağırlığına yakın olduğu açıkça beyan edilen dönüş yükünün boyutlarına dayanıyordu. Aynı zamanda geliştirilmekte olan KH-11 KENNAN optik keşif uydusunun boyutları ve ağırlığı hakkında Sovyet liderliğinde herhangi bir bilgi yoktu.

Sonuç olarak, Sovyet uzay endüstrisi, mekik Buran'a benzer özelliklere sahip, yeniden kullanılabilir, çok amaçlı bir uzay sistemi oluşturmakla görevlendirildi.

Tasarım

Teknik veri

Katı yakıt güçlendirici

Harici yakıt deposu

Atlantis Mekiği

Tank, yörünge aracındaki üç SSME (RS-25) sıvı roket motoru (LPRE) için yakıt (hidrojen) ve oksitleyici (oksijen) içerir ve kendi motorlarıyla donatılmamıştır.

İçeride yakıt deposu üç bölüme ayrılmıştır. Tankın üst üçte birlik kısmı -183 °C (-298 °F) sıcaklığa soğutulan sıvı oksijen için tasarlanmış bir kap tarafından işgal edilmiştir. Bu konteynerin hacmi 650 bin litredir (143 bin galon). Tankın alt üçte ikisi -253 °C'ye (-423 °F) soğutulmuş sıvı hidrojeni tutacak şekilde tasarlanmıştır. Bu konteynerin hacmi 1.752 milyon litredir (385 bin galon). Oksijen ve hidrojen tankları arasında, yakıt bölümlerini birbirine bağlayan, ekipmanı taşıyan ve roket iticilerinin üst uçlarının takıldığı halka şeklinde bir ara bölme bulunmaktadır.

1998'den beri tanklar alüminyum-lityum alaşımından yapılmıştır. Yakıt deposunun yüzeyi 2,5 cm kalınlığında püskürtülmüş poliizosiyanürat köpükten yapılmış termal koruyucu bir kabuk ile kaplanmıştır. Bu kabuğun amacı yakıtı ve oksitleyiciyi aşırı ısınmadan korumak ve tank yüzeyinde buz oluşumunu önlemektir. Buz oluşumunu önlemek için roket iticilerinin takıldığı yere ilave ısıtıcılar monte edilir. Hidrojen ve oksijenin aşırı ısınmasını önlemek için tankın içinde klima sistemi de bulunmaktadır. Yıldırımdan korunmak için tankın içine özel bir elektrik sistemi yerleştirilmiştir. Yakıt depolarındaki basıncın düzenlenmesinden ve ara bölmede güvenli koşulların sağlanmasından bir valf sistemi sorumludur. Tankta sistemlerin durumunu bildiren birçok sensör bulunmaktadır. Tanktan gelen yakıt ve oksitleyici, her biri 43 cm çapındaki güç hatları aracılığıyla yörüngesel roket düzleminin (yörünge) üç destekleyici sıvı itici motoruna beslenir, bunlar daha sonra roket düzleminin içine dallanır ve her motora reaktifler sağlar. Tanklar Lockheed Martin tarafından üretildi.

Orbiter (yörünge roket uçağı)

Yörünge gemisinin Soyuz ile karşılaştırıldığında boyutları

Yörünge roket uçağı, fırlatmadan (fırlatma rampasından kalkış) 6,6 saniye önce çalışmaya başlayan ve harici yakıtın ayrılmasından kısa bir süre önce kapatılan üç adet (yerleşik) RS-25 takviye motoru (SSME) ile donatılmıştır. tankı. Ayrıca, enjeksiyon sonrası aşamada (ön hızlanma motorları olarak) ve ayrıca yörüngede manevra yapmak ve yörüngeden çıkmak için, yörünge manevra sisteminin iki motoru kullanıldı ( Yörünge Manevra Sistemi, OMS ), her biri 27 kN'lik bir itme kuvvetine sahiptir. Yakıt ve oksitleyici OMS mekik üzerinde saklandı, yörüngesel manevralar için ve yörüngeden çıkmadan önce uzay mekiğinin frenlenmesinde kullanıldı. Ayrıca, OMS jet kontrol sisteminin arka motor sırasını içerir ( Reaksiyon Kontrol Sistemi, RCS), uzay aracını kuyruk motor kaportalarında bulunan yörüngede yönlendirmek için tasarlanmıştır. Motorların ön sırası roket uçağının burnunda bulunur. R.C.S..

İniş sırasında yatay hızı azaltmak için bir fren paraşütü ve buna ek olarak aerodinamik bir fren (bölünmüş dümen) kullanılır.

İçeride roket uçağı, gövdenin ön kısmında bulunan bir mürettebat bölmesine, büyük bir kargo bölmesine ve bir kuyruk motoru bölmesine bölünmüştür. Mürettebat bölmesi çift katlıdır ve normalde 7 astronot için tasarlanmıştır, ancak STS-61A 8 astronotla fırlatılmış olsa da, bir kurtarma operasyonu sırasında üç tane daha alabilir ve mürettebatı 11 kişiye çıkarabilir. Hacmi 65,8 m 3 olup 11 adet penceresi ve lumbozu bulunmaktadır. Kargo bölmesinin aksine mürettebat bölmesi sabit basınçta tutulur. Mürettebat bölmesi üç alt bölmeye ayrılmıştır: uçuş güvertesi (kontrol kabini), kabin ve geçiş hava kilidi. Mürettebat komutan koltuğu kokpitte solda, pilot koltuğu ise sağda yer alıyor, kontroller tamamen kopyalanmış, böylece hem kaptan hem de pilot tek başına kontrol edebiliyor. Toplamda iki binden fazla gösterge okuması kokpitte görüntüleniyor. Astronotlar, bir masanın, uyku yerlerinin bulunduğu, ek ekipmanların depolandığı ve deney operatörünün istasyonunun bulunduğu kabinde yaşıyor. Hava kilidi, iki astronot için uzay kıyafetleri ve uzayda çalışmak için gerekli araçları içerir.

Kargo bölmesi yörüngeye teslim edilen kargoyu içerir. Kargo bölümünün en ünlü kısmı Uzaktan Manipülasyon Sistemidir. Uzaktan Manipülatör Sistemi, kısalt. RMS) - 15,2 m uzunluğunda, bir roket uçağının kokpitinden kontrol edilen mekanik bir kol. Kargo bölmesindeki yükleri sabitlemek ve idare etmek için mekanik bir kol kullanılır. Kargo bölmesi ambar kapılarında yerleşik radyatörler bulunur ve ısıyı uzaklaştırmak için kullanılır.

Uçuş profili

Fırlatma ve yörüngeye yerleştirme

Sistem, mekik destek motorlarının (SSME) ve iki katı roket iticisinin tam itiş gücüyle dikey olarak fırlatılır; ikincisi sistemin fırlatma itiş gücünün yaklaşık %80'ini sağlar. Üç ana motorun ateşlemesi, belirlenen başlatma zamanından (T) 6,6 saniye önce gerçekleşir, motorlar 120 milisaniye aralıklarla sırayla açılır. Üç saniye içinde motorlar itiş gücünün başlangıç ​​gücüne (%100) ulaşır. Tam fırlatma anında (T=0), yan hızlandırıcılar aynı anda ateşlenir ve sekiz adet pirobolt patlatılarak sistemin fırlatma kompleksine sabitlenmesi sağlanır. Sistemin yükselişi başlıyor. Fırlatma kompleksinden ayrıldıktan hemen sonra sistem, azimut yörünge eğimine ulaşmak için eğim, dönüş ve sapma yönünde dönmeye başlar. Adımda kademeli bir azalma ile daha fazla yükselme sırasında ("geri aşağı" konfigürasyonda yörünge dikeyden ufka doğru sapar), yapıdaki dinamik yükleri azaltmak için ana motorların birkaç kısa süreli kısılması gerçekleştirilir. Böylece maksimum aerodinamik direnç (Max Q) bölümünde ana motorların gücü %72'ye kısılıyor. Sistemin yörüngeye fırlatılması aşamasındaki aşırı yükler 3g'ye kadardır.

45 km yükseklikte tırmanıştan yaklaşık iki dakika (126 saniye) sonra yan yükselticiler sistemden ayrılıyor. Sistemin daha fazla yükselişi ve hızlanması, harici bir yakıt deposuyla çalıştırılan mekik destek motorları (SSME) tarafından gerçekleştirilir. Gemi 105 km'nin biraz üzerinde irtifada 7,8 km/s hıza ulaştığında, hatta yakıt tamamen bitmeden çalışmaları duruyor; Motorlar kapatıldıktan 30 saniye sonra (fırlatmadan yaklaşık 8,5 dakika sonra), yaklaşık 113 km yükseklikte, harici yakıt deposu ayrılır.

Bu aşamada yörüngesel aracın hızının hala sabit bir düşük dairesel yörüngeye girmek için yetersiz olması (aslında mekiğin balistik bir yörüngeye girmesi) ve yörüngeye yerleştirilmeden önce ek bir hızlanma iticisinin gerekli olması önemlidir. Bu dürtü, tank ayrıldıktan 90 saniye sonra verilir - balistik yörünge boyunca ilerlemeye devam eden mekiğin doruğa ulaştığı anda; Yörünge manevra sisteminin motorları kısa süreliğine çalıştırılarak gerekli ek hızlanma gerçekleştirilir. Bazı uçuşlarda bu amaçla iki sıralı motor ivmesi kullanıldı (bir darbe apoje irtifasını artırdı, diğeri dairesel bir yörünge oluşturdu).

Bu uçuş profili çözümü, yakıt deposunun mekik ile aynı yörüngeye yerleştirilmesini önlemeyi mümkün kılar; Balistik bir yörünge boyunca alçalmaya devam eden tank, Hint Okyanusu'nda belirli bir noktaya düşüyor. Son yerleştirme dürtüsü gerçekleştirilemezse, mekik yine de çok alçak bir yörüngede tek yörüngeli bir uçuş gerçekleştirebilir ve kozmodroma geri dönebilir.

Yörüngeye yerleştirmenin herhangi bir aşamasında, uygun prosedürler kullanılarak uçuşun acil olarak sonlandırılması olasılığı sağlanır.

Düşük referans yörüngesinin (yörünge parametrelerinin değeri belirli uçuşa bağlı olmasına rağmen yaklaşık 250 km yükseklikte dairesel bir yörünge) oluşmasından hemen sonra, kalan yakıt SSME ana motor sisteminden ve yakıt hatlarından boşaltılır. tahliye edilir. Gemiye gerekli eksenel yönelim verilir. Geminin termoregülasyon sistemi için radyatör görevi de gören kargo bölmesi kapıları açılır. Geminin sistemleri yörünge uçuş konfigürasyonuna getirildi.

İniş

Ekim birkaç aşamadan oluşur. İlk olarak, yörüngeden çıkmak için bir frenleme darbesi verilir - iniş alanından yaklaşık yarım yörünge önce, mekik ters konumda kıçtan uçar. Yörüngesel manevra motorlarının çalışma süresi yaklaşık 3 dakikadır; mekiğin yörünge hızından çıkarılan karakteristik hız 322 km/saattir; Böyle bir frenleme, yörünge perijesinin atmosfer içinde olması için yeterlidir. Mekik daha sonra atmosfere girmek için gerekli yönelimi alarak bir adım dönüşü gerçekleştirir. Gemi atmosfere yüksek bir hücum açısıyla (yaklaşık 40°) giriyor. Bu eğim açısını koruyan gemi, 70°'ye kadar dönüşle birkaç S şeklinde manevra gerçekleştirerek üst atmosferdeki hızı etkili bir şekilde azaltır (bu aynı zamanda bu aşamada istenmeyen bir durum olan kanat kaldırma kuvvetinin de en aza indirilmesine olanak tanır). Bu aşamada geminin termal korumasının ayrı bölümlerinin sıcaklığı 1500°'yi aşıyor. Astronotların atmosferik frenleme aşamasında yaşadığı maksimum aşırı yük yaklaşık 1,5 g'dır.

Yörünge hızının büyük kısmını söndürdükten sonra gemi, aerodinamik kalitesi düşük, ağır bir planör gibi alçalmaya devam ederek yunuslamayı kademeli olarak azaltır. İniş pistine yaklaşma manevrası yapılıyor. Alçalma aşamasında geminin dikey hızı çok yüksektir - yaklaşık 50 m/s. İniş süzülme yolu açısı da büyüktür - yaklaşık 17-19°. Yaklaşık 500 m yükseklikte ve yaklaşık 430 km/saat hızla gemi düzleşmeye başlar ve iniş takımları açılır. Piste yaklaşık 350 km/saat hızla dokunulur, ardından 12 m çapında bir fren paraşütü serbest bırakılır; 110 km/saat hıza kadar fren yapıldıktan sonra paraşüt düşürülür. Mürettebat gemiyi durdurduktan 30-40 dakika sonra ayrılır.

Uygulama geçmişi

• "Kurumsal" (OV-101) - yer ve atmosferik testlerin yanı sıra fırlatma sahalarındaki hazırlık çalışmalarının test edilmesi için kullanılır; asla uzaya uçmadı. 1974 yılında inşaatına başlandı ve 1977 yılında deneme işletmesine başlandı. Başlangıçta bu yörünge gemisine “Anayasa” adının verilmesi planlanmıştı ( Anayasa) Amerikan Anayasasının iki yüzüncü yılı şerefine, ancak popüler televizyon dizisi "Star Trek" izleyicilerinin sayısız önerisi nedeniyle "Atılgan" adı seçildi.
• İlk uzay mekiği- "Columbia" (OV-102) oldu ilk operasyonel yeniden kullanılabilir yörünge aracı . Mart 1975'te inşaatına başlandı ve Mart 1979'da teslim edildi. Mekik, adını, Kaptan Robert Gray'in Mayıs 1792'de British Columbia'nın (şu anda ABD'nin Washington ve Oregon eyaletleri) iç sularını keşfettiği yelkenli gemiden almıştır. Bu mekiğin 1981 yılındaki ilk fırlatılmasından önce NASA, 6 yıldır astronotları yörüngeye fırlatmamıştı.
  Columbia mekiği 1 Şubat 2003'te (STS-107 uçuşu) inişten önce Dünya atmosferine girerken öldü. Bu Columbia'nın 28. uzay yolculuğuydu.
• İkinci uzay mekiği- Challenger (OV-099) - Temmuz 1982'de NASA'ya devredildi. Adını 1870'lerde okyanusu keşfeden açık denizde gezinen bir gemiden almıştır. Dokuzuncu lansmanında 8 kişilik bir plak ekibi taşıdı.
  Challenger, 28 Ocak 1986'daki onuncu fırlatılışında (STS-51L uçuşu) öldü.
• Üçüncü mekik- Discovery (OV-103) - Kasım 1982'de NASA'ya devredildi. 39 uçuş gerçekleştirdik Discovery, adını İngiliz Kaptan James Cook'un 1770'lerde Hawaii adalarını keşfettiği ve Alaska ve kuzeybatı Kanada kıyılarını keşfettiği iki gemiden biri için almıştır. 1610-1611 yıllarında Hudson Körfezi'ni keşfeden Henry Hudson'ın gemilerinden biri de aynı adı taşıyordu (“Discovery”). İngiliz Kraliyet Coğrafya Topluluğu tarafından 1875 ve 1901'de Kuzey Kutbu ve Antarktika'nın keşfi için iki Discovery daha inşa edildi.
• Dördüncü mekik- Atlantis (OV-104) - Nisan 1985'te hizmete girdi. Shuttle programının 2011 yılındaki 135'inci ve son uçuşu da dahil olmak üzere 33 uçuş gerçekleştirdi. Bu uçuşta, bir kaza durumunda mürettebat dört kişiye indirildi, çünkü bu durumda Rusların mürettebatı ISS'den tahliye etmesi gerekecekti.
• Beşinci mekik- Endeavor (OV-105) - kayıp Challenger'ın yerine inşa edildi ve Mayıs 1991'de hizmete girdi. 25 uçuş gerçekleştirdik Endeavor mekiği de adını James Cook'un gemilerinden birinden almıştır. Bu gemi aynı zamanda astronomik gözlemlerde de kullanıldı ve bu da Dünya'ya olan mesafenin daha doğru bir şekilde belirlenmesini mümkün kıldı.
• Pathfinder (OV-098), nakliye ve bakım prosedürlerini test etmek için tasarlanmış, kütle boyutunda bir mekik maketidir, böylece bu testler, Atılgan uçuş prototipini meşgul etmez. 1977 yılında inşa edilen bu araç daha sonra uçuş modellerine daha çok benzeyecek şekilde yeniden tasarlandı ve sergi için Japonya'ya gönderildi. Amerika Birleşik Devletleri'ne döndükten sonra Huntsville'deki (Alabama) Uzay ve Roket Merkezi'nde harici bir yakıt deposu ve iki katı roket güçlendiriciyle birlikte sergilendi.
• Explorer (OV-100), mekiğin bir başka tam ölçekli modelidir. 1993 yılında Kennedy Uzay Merkezi gösteri kompleksi için müze sergisi olarak inşa edilmiştir.

Uçuş numarası tanımlamaları

Uzay Ulaşım Sistemi programı kapsamındaki her insanlı uçuşun, STS kısaltmasından oluşan kendi tanımı vardı ( Uzay Taşıma Sistemi) ve mekik uçuşunun seri numarası. Örneğin STS-4, Uzay Ulaşım Sistemi programının dördüncü uçuşunu ifade ediyor. Planlama aşamasında her uçuşa sıra numaraları verildi. Ancak hazırlık sırasında birçok uçuş ertelendi veya yeniden planlandı. Daha sonraki bir tarih için planlanan ve daha yüksek sıra numarasına sahip bir uçuşun, daha erken bir tarih için planlanan başka bir uçuştan daha önce uçuşa hazır hale gelmesi sıklıkla karşılaşılan bir durumdur. Atanan seri numaraları değişmediğinden, daha yüksek seri numarasına sahip uçuşlar genellikle daha düşük seri numarasına sahip uçuşlardan daha önce gerçekleştirildi.

1984'ten beri yeni bir notasyon sistemi tanıtıldı. STS kısaltması kaldı, ancak seri numarasının yerini iki rakam ve bir harften oluşan bir kod kombinasyonu aldı. Bu kod kombinasyonundaki ilk rakam, takvim yılının değil, ekim ayından eylül ayına kadar süren NASA bütçe yılının son rakamına karşılık geliyordu. Örneğin, uçuş Ekim 1984'ten önce gerçekleşirse, Ekim ve sonrasında ise 4 sayısı alınır - 5 sayısı. Kod kombinasyonundaki ikinci rakam her zaman 1 olmuştur. Mekik fırlatmaları için 1 adı benimsenmiştir. Cape Canaveral'dan. Daha önce mekiklerin Kaliforniya'daki Vandenberg Hava Kuvvetleri Üssü'nden de fırlatılması planlanıyordu; Bu fırlatmalar için 2 numara planlanmıştı ancak Challenger felaketi (STS-51L) bu planları sekteye uğrattı. Kod kombinasyonundaki harf, içinde bulunulan yıldaki mekik uçuşunun seri numarasına karşılık geliyordu. Ancak bu sıraya da uyulmadı, örneğin STS-51D'nin uçuşu STS-51B'nin uçuşundan daha önce gerçekleşti.

Örnek: STS-51A uçuşu - Kasım 1984'te gerçekleşti (sayı 5), yeni bütçe yılındaki ilk uçuştu (A harfi), mekik Cape Canaveral'dan (sayı 1) fırlatıldı.

Ocak 1986'daki Challenger felaketinden ve Vandenberg Hava Kuvvetleri Üssü'nden fırlatmaların iptal edilmesinden sonra NASA eski atama sistemine geri döndü.

Uzay Mekiği programı kapsamındaki uçuşların listesi

Afetler

Challenger'ın ölümü

Mekiklerin tüm operasyonu boyunca toplam 14 astronotun öldüğü yalnızca iki kaza yaşandı:

• 28 Ocak 1986 - STS-51L görevinde Challenger felaketi. Uzay mekiği, uçuşun 73. saniyesinde harici yakıt deposunun patlaması sonucunda görevin başında imha edildi. Uçağın tahrip olmasına, kalkış sırasında sağ katı yakıt güçlendiricinin halka contasının hasar görmesi neden oldu. Popüler inanışın aksine mekik patlamadı, ancak anormal aerodinamik aşırı yüklenmeler sonucu çöktü. 7 mürettebatın tamamı öldürüldü. Felaketin ardından mekik programı 32 ay süreyle kısıtlandı.

• 1 Şubat 2003 - Uzay Mekiği Columbia, STS-107 görevinde felaket. Kaza, geminin suya indirilmesi sırasında oksijen tankının ısı yalıtım parçasının üzerine düşmesi sonucu dış ısı koruyucu tabakanın tahrip olması nedeniyle mekiğin dönüşü sırasında meydana geldi. 7 mürettebatın tamamı öldürüldü.

Tamamlanan görevler

Mekikler, kargoyu 200-500 km yükseklikte yörüngelere fırlatmak, bilimsel araştırma yapmak ve yörünge uzay aracına hizmet vermek (kurulum ve onarım çalışmaları) için kullanıldı.

Uzay Mekiği Discovery, Hubble Teleskobu'nu Nisan 1990'da yörüngeye yerleştirdi (STS-31 uçuşu). Uzay mekiği Columbia, Discovery, Endeavor ve Atlantis, Hubble teleskopuna hizmet vermek için dört görev gerçekleştirdi. Hubble'a son mekik görevi Mayıs 2009'da gerçekleşti. Mekik uçuşları 2011 yılında durdurulduğundan bu, teleskopa yapılan son insan gezisiydi ve şu anda (Ağustos 2013) bu çalışma mevcut başka herhangi bir uzay aracı tarafından gerçekleştirilemiyor.

Açık kargo bölmeli Shuttle Endeavor

1990'larda mekikler, Rus-Amerikan ortak Mir-Shuttle programında yer aldı. Dokuz yerleştirme yapıldı.

Serviste bulunduğu otuz yıl boyunca mekikler sürekli geliştirildi ve değiştirildi. Tüm çalışma süresi boyunca orijinal mekik tasarımında binden fazla değişiklik yapıldı.

Mekikler (ISS) oluşturma projesinin uygulanmasında önemli rol oynadı. Örneğin, Rus Rassvet modülü (Atlantis mekiği tarafından teslim edilen) dahil olmak üzere bazı ISS modülleri, yerleştirilen Rus Zarya, Zvezda ve Pirs modüllerinin aksine kendi tahrik sistemlerine (PS) sahip değildir. Progress M-CO1 kargo gemisi modülünün bir parçası olarak; bu da, istasyona arama yapmak, buluşmak ve yanaşmak için yörüngede bağımsız olarak manevra yapamayacakları anlamına geliyor. Bu nedenle, Proton tipi bir fırlatma aracıyla basitçe yörüngeye "atılamazlar". İstasyonları bu tür modüllerden monte etmenin birkaç yolu vardır - bir kargo gemisinin parçası olarak, bir mekiğin kargo bölmesine teslimat olarak veya varsayımsal olarak, bir fırlatma aracı tarafından yörüngeye fırlatılan bir modülü alabilecek yörünge "römorkörleri" kullanılarak, yanaşın ve yanaşmak için istasyona getirin.

Fiyat

2006 yılında toplam maliyet 160 milyar ABD dolarına ulaştı ve o zamana kadar 115 fırlatma gerçekleştirilmişti. Her uçuşun ortalama maliyeti 1,3 milyar dolardı, ancak maliyetlerin büyük kısmı (tasarım, modernizasyon vb.) fırlatma sayısına bağlı değil.

Her bir mekik uçuşunun maliyetinin yaklaşık 450 milyon dolar olmasına rağmen NASA, 2005 ortasından 2010'a kadar 22 mekik uçuşunu desteklemek için doğrudan maliyet olarak yaklaşık 1 milyar 300 milyon dolar bütçe ayırdı.

Bu para karşılığında, yörünge mekiği, ISS modülleri ve 7-8 astronot dahil olmak üzere ISS'ye tek uçuşta 20-25 ton kargo teslim edebilir.

Uzay Ulaşım Sistemi programının tamamlanması

Uzay Ulaşım Sistemi programı 2011 yılında tamamlandı. Operasyonel mekiklerin tamamı son uçuşlarından sonra kullanımdan kaldırıldı.

8 Temmuz 2011 Cuma günü, Atlantis'in son fırlatılışı dört astronottan oluşan mürettebatla gerçekleştirildi. Bu, Uzay Ulaşım Sistemi programı kapsamındaki son uçuştu. 21 Temmuz 2011 sabahının erken saatlerinde sona erdi.

Son servis uçuşları

Sonuçlar

30 yılı aşkın süredir faaliyet gösteren beş mekik, 135 uçuş gerçekleştirdi. Toplamda, tüm mekikler Dünya çevresinde 21.152 tur attı ve 872,7 milyon km (542.398.878 mil) uçtu. Mekikler uzaya 1.600 ton (3,5 milyon pound) yük taşıdı. 355 astronot ve kozmonot uçuş yaptı; Tüm operasyon boyunca toplam 852 mekik mürettebatı üyesi.

Operasyonun tamamlanmasının ardından tüm servisler müzelere gönderildi: Daha önce uzaya uçmamış olan Enterprise mekiği, daha önce Washington Dulles Havaalanı yakınındaki Smithsonian Enstitüsü müzesinde bulunuyordu ve New York'taki Deniz ve Havacılık Müzesi'ne taşındı. Smithsonian Enstitüsü'ndeki yerini uzay mekiği Discovery aldı. Endeavour mekiği Los Angeles'taki Kaliforniya Bilim Merkezi'ne kalıcı olarak yerleştirildi ve Atlantis mekiği Florida'daki Kennedy Uzay Merkezi'nde sergilendi.

• "Mekik" kelimesi "mekik" olarak çevrilir ve dokuma makinesinin kumaş üzerinde ileri geri hareket eden çalışma kısmı anlamına gelir; Yaygın olarak kullanılan diğer bir anlam ise ara noktaları olmayan kısa mesafeli güzergahta (mekik güzergahı, ekspres) hizmet veren araçtır.

• Mekiğin ilk fırlatılışı Gagarin'in fırlatılışının yirminci yıl dönümünde - 12 Nisan 1981'de gerçekleşti. Bu, dünya kozmonotiği tarihinde, yeni tip bir uzay aracının, ön insansız fırlatmalar olmadan, bir mürettebatla hemen uçtuğu ilk vakaydı. Efsane, ilk fırlatmanın yıl dönümüne denk gelecek şekilde zamanlandığı yönünde. Aslında ilk fırlatma 10 Nisan için planlanmıştı ancak fırlatmadan yirmi dakika önce, ana ve yedek mekik bilgisayarları arasında veri alışverişi yapılırken (bir yazılım hatası nedeniyle) senkronizasyon kaybı keşfedildi. Fırlatma tahmini süreden 16 dakika önce iptal edildi ve iki gün ertelendi

• Columbia STS-1'in iki kişilik mürettebatı Uzay Onur Madalyası'nı aldı, ancak komutan John Young bunu uçuştan hemen sonra aldı ve yardımcı pilot Robert Crippen bunu 2006'da 25. yıl dönümünde aldı. Ağustos 2012 itibarıyla bu madalyanın son (28.) ödülüdür.

• Aralarında ilk Amerikalı astronotun da bulunduğu 5 kişilik ilk mürettebat, 1983 yılında Challenger uzay mekiğiyle uzaya çıktı. Komutan - Robert Crippen.
• 1983 yılında Columbia mekiğinde, bir Amerikan gemisindeki ilk yabancı da dahil olmak üzere 6 kişilik ilk mürettebat uzaya çıktı. Komutan - John Young.
• 1984 yılında Challenger uzay mekiğinde ikisi kadın olmak üzere 7 kişilik ilk mürettebat ilk kez uzaya çıktı. Bu uçuşta Amerikalı astronot Katherine Sullivan ilk kez uzaya çıktı. Komutan - Robert Crippen.
• Ekim 1985'te uzay mekiği Challenger, 8 mürettebatla astronotik tarihinde ilk uçuşunu gerçekleştirdi. Mürettebatta ilk kez aynı anda üç yabancı vardı: iki Alman ve bir Hollandalı. Bu aynı zamanda başka bir ülke olan Almanya tarafından finanse edilen ilk mekik uçuşu ve Challenger'ın son başarılı uçuşuydu.
  • İkinci kez, Haziran 1995'te Atlantis'in inişi sırasında mekiğe 8 kişi binmişti (STS-71).

• Maksimum fırlatma sayısı Challenger mekik felaketinden bir yıl önce 1985'te 9 uçuşla yapıldı. Önemli yıl olan 1986 için 15 uçuş planlandı. 1992 ve 1997 yıllarında 8 uçuş gerçekleştirildi.

• Mekik inişleri için üç pist olmasına rağmen, Columbia misyonu STS-3 sırasında White Sands'e yalnızca bir iniş yapıldı ( Beyaz kumlar) New Mexico'da.

Mekikler. Uzay Mekiği programı. Açıklama ve teknik özellikler

Yeniden kullanılabilir bir taşıma uzay aracı, gezegenler arası veya göksel uzaydan döndükten sonra yeniden kullanılabilecek ve yeniden kullanılabilecek şekilde tasarlanmış insanlı bir uzay aracıdır.

Mekik programının geliştirilmesi, 1971 yılında NASA tarafından görevlendirilen Kuzey Amerika Rockwell tarafından üstlenildi.

Bugün, yalnızca iki ülke bu türden uzay aracı oluşturma ve işletme konusunda deneyime sahiptir - ABD ve Rusya. ABD, bir dizi Uzay Mekiği gemisinin yanı sıra X-20 uzay programı Dyna Soar, NASP, VentureStar çerçevesinde daha küçük projelerin yaratılmasından gurur duyuyor. SSCB ve Rusya'da Buran'ın yanı sıra daha küçük Spiral, LKS, Zarya, MAKS ve Clipper da tasarlandı.

Yeniden kullanılabilir uzay aracı "Buran"ın SSCB/Rusya'daki operasyonu, son derece elverişsiz ekonomik koşullar nedeniyle başarısız oldu. Amerika Birleşik Devletleri'nde 1981'den 2011'e kadar 6 mekiğin katıldığı 135 uçuş yapıldı - Enterprise (uzaya uçmadı), Columbia, Discovery, Challenger, Atlantis ve Endeavor." Mekiklerin yoğun kullanımı, birbirinden ayrılamayan Spacelab ve Seishab istasyonlarını yörüngeye yerleştirmenin yanı sıra kargo ve nakliye mürettebatını ISS'ye ulaştırmaya da hizmet etti. Ve bu, 1983'teki Challenger ve 2003'teki Columbia felaketlerine rağmen oldu.

Uzay Mekiği üç bileşenden oluşur:

Yörüngeye fırlatılmak üzere uyarlanmış bir yörünge roket uçağı (yörünge aracı) olan bir uzay aracı.

Ana motorlar için sıvı hidrojen ve oksijen sağlayan harici yakıt deposu.

İki katı roket güçlendirici, çalışma ömrü fırlatıldıktan sonra 126 saniyedir.

Katı roket iticileri paraşütle suya düşürülür ve bir sonraki kullanıma hazır hale gelir.

Uzay Mekiği Yan Güçlendirici (SRB), bir çifti mekiğin fırlatılması ve uçuşu için kullanılan sağlam bir roket güçlendiricidir. Uzay Mekiğinin fırlatma itiş gücünün %83'ünü sağlarlar. Şimdiye kadar uçurulmuş en büyük ve en güçlü katı roket motorudur ve tekrar tekrar kullanılmak üzere tasarlanmış ve üretilmiş en büyük rokettir. Yan iticiler, Uzay Mekiği sistemini fırlatma rampasından kaldırmak ve 46 km yüksekliğe çıkarmak için ana itme kuvvetini sağlıyor. Ayrıca bu motorların her ikisi de harici tankın ve yörünge aracının ağırlığını taşıyarak, yükleri yapıları aracılığıyla mobil fırlatma platformuna aktarıyor. Hızlandırıcının uzunluğu 45,5 m, çapı 3,7 m, fırlatma ağırlığı 580 bin kg olup bunun 499 bin kg'ı katı yakıt olup, geri kalanı hızlandırıcı yapısından kaynaklanmaktadır. Hidroforların toplam kütlesi tüm yapının (yan hidroforlar, ana yakıt deposu ve mekik) %60'ıdır.

Her bir iticinin başlangıç ​​itme kuvveti yaklaşık 12,45 MN'dir (bu, Stourn 5 roketinde Ay'a uçuşlar için kullanılan F-1 motorunun itme kuvvetinden 1,8 kat daha fazladır), fırlatmadan 20 saniye sonra itme kuvveti 13,8 MN'ye (1400) yükselir. tf). Fırlatıldıktan sonra onları durdurmak imkansızdır, bu nedenle geminin üç ana motorunun düzgün çalıştığı onaylandıktan sonra fırlatılırlar. 45 km irtifada sistemden ayrıldıktan 75 saniye sonra ataletle uçuşlarına devam eden iticiler, maksimum uçuş irtifalarına (yaklaşık 67 km) ulaştıktan sonra paraşüt sistemiyle belli bir yükseklikte okyanusa iniyorlar. Fırlatma alanına yaklaşık 226 km mesafe. Sıçrama, 23 m/s'lik bir iniş hızıyla dikey konumda gerçekleşir. Teknik servis gemileri hidroforları alıp, geri kazanım ve yeniden kullanım için üretim tesisine teslim ediyor.

Yan hızlandırıcıların tasarımı.

Yan güçlendiriciler şunları içerir: motor (muhafaza, yakıt, ateşleme sistemi ve nozül dahil), yapısal elemanlar, ayırma sistemleri, yönlendirme sistemi, kurtarma aviyonik sistemi, piroteknik cihazlar, fren sistemi, itme vektör kontrol sistemi ve acil durum kendini imha sistemi.

Her bir hızlandırıcının alt çerçevesi, iki adet yan döner braket ve çapraz bir bağlantı vasıtasıyla harici depoya bağlanır. Üst kısımda, her bir SRB, burun konisinin ön ucuyla harici tanka bağlanır. Fırlatma rampasında, her bir SRB, güçlendiricinin alt eteğindeki dört fırlatılabilir-kırılabilir pirobolt aracılığıyla mobil fırlatma rampasına sabitlenir.

Hızlandırıcıların tasarımı ayrı ayrı üretilmiş dört çelik parçadan oluşur. Bu SRB'ler üretim tesisinde çiftler halinde bir araya getiriliyor ve son montaj için demiryoluyla Kennedy Uzay Merkezi'ne taşınıyor. Segmentler bir yaka halkası, bir kelepçe ve pimlerle bir arada tutulur ve üç adet O-halka (1986'daki Challenger felaketinden önce yalnızca iki tanesi kullanılmıştı) ve ısıya dayanıklı bir sargı ile kapatılmıştır.

Yakıt, amonyum peklorat (oksitleyici, ağırlıkça %69,9), alüminyum (yakıt, %16), demir oksit (katalizör, %0,4), polimer (en: PBAN veya en: HTPB gibi) karışımından oluşur. bağlayıcı, stabilizatör ve ilave yakıt, %12,04 ve epoksi sertleştirici (%1,96). Karışımın özgül darbesi deniz seviyesinde 242 saniye, vakumda ise 268 saniyedir.

Mekik, mekiğin itme motorlarının tam itme gücü ve sistemin fırlatma itme kuvvetinin yaklaşık %80'ini oluşturan iki katı roket iticisinin gücü kullanılarak dikey olarak fırlatılır. Planlanan başlatma zamanından (T) 6,6 saniye önce üç ana motor ateşlenir, motorlar 120 milisaniye aralıklarla sırayla açılır. Üç saniye sonra motorlar tam başlangıç ​​gücüne (%100) ulaşır. Tam fırlatma anında (T=0), yan hızlandırıcılar eşzamanlı ateşleme üretir ve sekiz piro cihazı patlatılarak sistemi fırlatma kompleksine sabitler. Sistem yükselmeye başlıyor. Daha sonra sistem, hedef yörünge eğiminin azimutuna ulaşmak için eğim, dönüş ve sapma yönünde döner. Perde yavaş yavaş azalır (yörünge, "geri aşağı" bir düzende dikeyden ufka doğru sapar); yapıdaki dinamik yükleri azaltmak için ana motorların birkaç kısa süreli kısılması gerçekleştirilir. Maksimum aerodinamik basınç anlarında (Max Q), ana motorların gücü %72'ye kısılır. Sistemin toparlanmasının bu aşamasındaki aşırı yükler (maks.) yaklaşık 3 G'dir.

45 km yüksekliğe çıktıktan 126 saniye sonra yan yükselticiler sistemden ayrılır. Daha fazla yükseliş, mekiğin harici bir yakıt deposuyla çalıştırılan tahrik motorları tarafından gerçekleştirilir. Yakıtı tamamen bitmeden, gemi 105 km'nin üzerinde irtifada 7,8 km/s hıza ulaştığında işlerini bitiriyorlar. Motorların çalışması durduktan 30 saniye sonra harici yakıt deposu ayrılır.

Tankın ayrılmasından 90 saniye sonra, gemi balistik yörünge boyunca hareketin zirvesine ulaştığı anda yörüngeye daha fazla yerleştirilmesi için hızlanan bir dürtü verilir. Gerekli ek hızlanma, yörünge manevra sisteminin motorlarının kısa süreliğine çalıştırılmasıyla gerçekleştirilir. Özel durumlarda, bu görevi gerçekleştirmek için, hızlanma amacıyla motorların iki ardışık aktivasyonu kullanıldı (ilk darbe apoje yüksekliğini arttırdı, ikincisi dairesel bir yörünge oluşturdu). Bu uçuş profili, tankın mekiğin kendisi ile aynı yörüngeye atılmasını önler. Tank, balistik bir yörünge boyunca Hint Okyanusu'na doğru hareket ederek düşüyor. Takip itkisinin üretilememesi durumunda, gemi çok alçak bir yörünge boyunca tek yörüngeli bir rota çizerek üsse geri dönme yeteneğine sahiptir.

Uçuşun herhangi bir aşamasında, uygun prosedürler kullanılarak uçuşun acil olarak sonlandırılması sağlanır.

Alçak referans yörüngesi (yaklaşık 250 km yükseklikte dairesel bir yörünge) oluşturulduktan sonra, kalan yakıt ana motorlardan boşaltılır ve yakıt hatları boşaltılır. Gemi eksenel yönelimini kazanır. Kargo bölmesi kapıları açılarak geminin ısısı ayarlanır. Geminin sistemleri yörünge uçuş konfigürasyonuna getirildi.

Ekim birkaç aşamadan oluşur. Birincisi, iniş alanından yaklaşık yarım yörünge önce yörüngeden çıkmak için bir frenleme darbesinin verilmesidir; bu sırada mekik ters bir konumda ileri doğru uçar. Yörüngesel manevra motorları bu süre zarfında yaklaşık 3 dakika çalışır. Mekiğin karakteristik hızı, mekiğin yörünge hızından çıkarıldığında 322 km/saattir. Bu frenleme yörünge perijesinin atmosfer içinde olması için yeterlidir. Daha sonra atmosfere girmek için gerekli yönlendirmeyi alarak bir adım dönüşü gerçekleştirilir. Gemi atmosfere girerken yaklaşık 40°'lik bir hücum açısıyla girer. Bu eğim açısını koruyan gemi, 70°'lik bir dönüşle S şeklinde birkaç manevra gerçekleştirerek üst atmosferdeki hızı etkili bir şekilde azaltır (bu aşamada istenmeyen bir durum olan kanat kaldırma işlemini en aza indirme görevi de dahil). Astronotlar maksimum 1,5 g'lık bir g kuvvetine maruz kalırlar. Yörünge hızının büyük bir kısmını azalttıktan sonra gemi, aerodinamik kalitesi düşük ağır bir planör gibi alçalmaya devam ederek eğimini kademeli olarak azaltır. Mekiğin iniş aşamasındaki dikey hızı 50 m/s'dir. İniş süzülme yolu açısı da oldukça geniştir - yaklaşık 17–19°. Yaklaşık 500 m yükseklikte gemi düzleştirilir ve iniş takımı uzatılır. Piste temas anında hız yaklaşık 350 km/saat olup, ardından frene basılarak fren paraşütü serbest bırakılır.

Uzay aracının yörüngede tahmini kalış süresi iki haftadır. Columbia mekiği en uzun yolculuğunu Kasım 1996'da gerçekleştirdi - 17 gün 15 saat 53 dakika. En kısa yolculuk da Kasım 1981'de Columbia mekiğiyle yapıldı - 2 gün 6 saat 13 dakika. Kural olarak, bu tür gemilerin uçuşları 5 ila 16 gün arasında sürüyordu.

En küçük mürettebat iki astronot, bir komutan ve bir pilottur. En büyük mekik ekibi sekiz astronottan oluşuyordu (Challenger, 1985). Tipik olarak uzay aracının mürettebatı beş ila yedi astronottan oluşur. İnsansız fırlatma olmadı.

Bulundukları mekiklerin yörüngesi yaklaşık 185 km ila 643 km arasında değişiyordu.

Yörüngeye iletilen yük, geminin fırlatıldığı hedef yörüngenin parametrelerine bağlıdır. Yaklaşık 28° eğimle (Canaveral Uzay Merkezi'nin enlemi) alçak Dünya yörüngesine fırlatıldığında uzaya gönderilebilecek maksimum yük kütlesi 24,4 tondur. 28°'den fazla eğime sahip yörüngelere fırlatıldığında izin verilen yük kütlesi buna uygun olarak azaltılabilir (örneğin, kutup yörüngesine fırlatıldığında mekiğin yük kapasitesi yarıya indirilerek 12 tona düşürüldü).

Yüklü bir uzay mekiğinin yörüngedeki maksimum ağırlığı 120-130 tondur. Mekik, 1981'den bu yana yörüngeye 1.370 tondan fazla yük taşıdı.

Yörüngeden teslim edilen maksimum kargo kütlesi 14.400 kg'a kadardır.

Sonuç olarak, 21 Temmuz 2011 itibarıyla mekikler 135 uçuşu tamamladı; bunlardan: Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavor - 25, Challenger - 10.

Uzay Mekiği projesinin tarihi, Apollo programının henüz bir yıldan fazla uzakta olduğu 1967 yılına dayanıyor. NASA'nın ay programının sona ermesinden sonra insanlı uzay uçuşlarına yönelik beklentilerin bir incelemesiydi.

30 Ekim 1968'de NASA'nın iki amiral gemisi merkezi (Houston ve Huntsville'deki Marshall Uzay Merkezi), uzay şirketlerine, yoğun kullanım koşulları altında uzay ajansının maliyetlerini düşürmesi beklenen, yeniden kullanılabilir bir uzay sistemi oluşturma fırsatı sundu.

Eylül 1970, ABD Başkan Yardımcısı S. Agnew liderliğindeki Uzay Görev Gücü tarafından uzay araştırmalarında sonraki adımları belirlemek için özel olarak oluşturulan olası programlara ilişkin iki ayrıntılı taslağın kayıt tarihidir.

Büyük proje şunları içeriyordu:

? uzay mekikleri;

Yörünge römorkörleri;

Dünya yörüngesinde büyük bir yörünge istasyonu (50'ye kadar mürettebat üyesi);

Ay'ın yörüngesindeki küçük yörünge istasyonu;

Ay'da yaşanabilir bir üssün oluşturulması;

Mars'a insanlı seferler;

İnsanları Mars yüzeyine indirmek.

Küçük proje, dünya yörüngesinde yalnızca büyük bir yörünge istasyonunun oluşturulmasını ima ediyordu. Ancak her iki projede de, tedarik istasyonları, uzun mesafeli seferler için kargoların yörüngeye taşınması veya uzun mesafeli uçuşlar için gemi blokları, mürettebat değişiklikleri ve Dünya yörüngesindeki diğer görevler gibi yörünge uçuşlarının, tarafından gerçekleştirilmesi gerektiği açıktı. Uzay Mekiği adı verilen yeniden kullanılabilir bir sistem.

1960'larda geliştirilen ve test edilen NERVA nükleer enerjili mekik olan nükleer bir mekik yaratma planları vardı. Böyle bir mekiğin Dünya ile Ay arasında ve Dünya ile Mars arasında seferler yapabilmesi planlandı.

Ancak ABD Başkanı Richard Nixon, en ucuz teklifin bile yılda 5 milyar dolar gerektirmesi nedeniyle tüm teklifleri reddetti. NASA bir yol ayrımına gelmişti; ya yeni bir büyük gelişmeye başlamak ya da insanlı programın sona erdiğini duyurmak zorundaydı.

Teklif yeniden formüle edildi ve uyduların yörüngeye fırlatılması yoluyla ticari açıdan karlı bir projeye odaklandı. Ekonomistler tarafından yapılan bir inceleme, yılda 30 uçuş gerçekleştirildiğinde ve tek kullanımlık medyanın kullanımını tamamen reddedildiğinde, Uzay Mekiği sisteminin uygun maliyetli olabileceğini doğruladı.

ABD Kongresi Uzay Mekiği sistemini oluşturma projesini kabul etti.

Aynı zamanda, mekiklerin ABD Savunma Bakanlığı, CIA ve NSA'nın gelecek vaat eden tüm cihazlarını dünya yörüngesine fırlatmakla görevlendirildiği koşullar belirlendi.

Askeri gereksinimler

Uçan makinenin yörüngeye 30 tona kadar yük taşıması, Dünya'ya 14,5 tona kadar geri dönmesi ve en az 18 m uzunluğunda ve 4,5 m çapında bir kargo bölmesi boyutuna sahip olması gerekiyordu. Bu, Hubble teleskopuyla karşılaştırılabilecek KN-11 KENNAN optik keşif uydusunun boyutu ve ağırlığıydı.

Sınırlı sayıda askeri hava alanına iniş kolaylığı sağlamak amacıyla yörüngesel bir araca 2000 km'ye kadar yanal manevra kabiliyeti sağlamak.

Hava Kuvvetleri, Kaliforniya'daki Vanderberg Hava Kuvvetleri Üssü'nde kutupsal yörüngelere (56-104 ° eğimle) fırlatılmak üzere kendi teknik, fırlatma ve iniş kompleksini inşa etmeye karar verdi.

Uzay Mekiği programının bir “uzay bombardıman uçağı” olarak kullanılması amaçlanmamıştı. Ne olursa olsun bu durum NASA, Pentagon ya da ABD Kongresi tarafından doğrulanmadı. Bu tür niyetleri gösteren kamuya açık hiçbir belge yoktur. Proje katılımcıları arasındaki yazışmalarda ve anılarda bu tür “bombalama” motiflerinden bahsedilmiyor.

24 Ekim 1957'de X-20 Dyna-Soar uzay bombardıman uçağı projesi başlatıldı. Bununla birlikte, silo tabanlı ICBM'lerin ve nükleer balistik füzelerle donanmış bir nükleer denizaltı filosunun gelişmesiyle birlikte, Amerika Birleşik Devletleri'nde yörünge bombardıman uçaklarının yaratılmasının uygun olmadığı düşünüldü. 1961 yılından sonra “bombardıman” görevlerinin yerini keşif ve “teftiş” görevleri aldı. 23 Şubat 1962'de Savunma Bakanı McNamara programın nihai yeniden yapılandırılmasını onayladı. O andan itibaren, Dyna-Soar resmi olarak, misyonu atmosferik yeniden giriş manevraları gerçekleştiren ve Dünya üzerinde belirli bir konumdaki bir piste gerekli hassasiyetle iniş yapan insanlı bir yörünge planörünün fizibilitesini araştırmak ve göstermek olan bir araştırma programı olarak adlandırıldı. 1963 ortalarında Savunma Bakanlığı Dyna-Soar programının etkinliği konusunda tereddüt etmeye başladı. Ve 10 Aralık 1963'te Savunma Bakanı McNamara Dyno-Soar projesini iptal etti.

Dyno-Soar, yörüngede uzun süre kalmak için yeterli teknik özelliklere sahip değildi; fırlatılması birkaç saat değil, bir günden fazla sürdü ve bu tür araçların kullanımına izin vermeyen ağır sınıf fırlatma araçlarının kullanılmasını gerektiriyordu. İlk veya misilleme amaçlı nükleer saldırı için cihazlar.

Dyno-Soar'ın iptal edilmesine rağmen, birçok gelişme ve kazanılan deneyim daha sonra Uzay Mekiği gibi yörünge araçlarının yaratılmasında kullanıldı.

Sovyet liderliği Uzay Mekiği programının gelişimini yakından takip etti, ancak ülkeye yönelik "gizli bir askeri tehdit" görerek iki ana varsayımda bulunmaya sevk edildi:

Uzay mekikleri nükleer silah taşıyıcısı olarak kullanılabilir (uzaydan saldırı başlatmak için);

Bu mekikler, Sovyet uydularını Dünya yörüngesinden kaçırmanın yanı sıra uzun vadeli uçuş istasyonları Salyut ve yörüngedeki insanlı istasyonlar Almaz'ı kaçırmak için de kullanılabilir. İlk aşamada savunma için Sovyet OPS'si, daha sonra uzaydan uzaya füzelerden oluşan Shield-2 ile değiştirilecek olan, Nudelman-Richter (Shield-1 sistemi) tarafından tasarlanan değiştirilmiş bir HP-23 topuyla donatıldı. Sovyet liderliği, kargo bölmesinin boyutları ve Almaz'ın kütlesine yakın olan beyan edilen iade edilebilir yük kapasitesi nedeniyle Amerikalıların Sovyet uydularını çalma niyetlerinde haklı görünüyordu. Aynı zamanda tasarlanan KH-11 KENNAN optik keşif uydusunun boyutları ve ağırlığı hakkında Sovyet liderliğine bilgi verilmedi.

Sonuç olarak, Sovyet liderliği, Amerikan Uzay Mekiği programından daha aşağı olmayan özelliklere sahip, kendi çok amaçlı uzay sistemini inşa etme sonucuna vardı.

Uzay Mekiği serisi gemiler, kargoyu 200-500 km yükseklikte yörüngelere fırlatmak, bilimsel deneyler yapmak ve yörünge uzay aracına hizmet vermek (kurulum, onarım) için kullanıldı.

1990'lı yıllarda Union Mir-Uzay Mekiği programı kapsamında Mir istasyonuna dokuz kenetlenme yapıldı.

Mekiklerin 20 yıllık çalışma süresi boyunca bu uzay araçlarına binden fazla yükseltme yapıldı.

Mekikler Uluslararası Uzay İstasyonu projesinde önemli bir rol oynadı. Bazı ISS modülleri Amerikan servisleri tarafından teslim edildi (“Rassvet” Atlantis tarafından yörüngeye teslim edildi), kendi tahrik sistemlerine sahip olmayanlar (“Zarya”, “Zvezda” uzay modülleri ve “Pirs”, “Poisk” modüllerinin aksine ”, Progress M-CO1'in bir parçası olarak yanaştılar), bu da istasyonu aramak ve onunla buluşmak için manevra yapma kabiliyetleri olmadığı anlamına geliyor. Bir fırlatma aracı tarafından yörüngeye fırlatılan bir modülün özel bir "yörünge çekicisi" tarafından alınıp yanaşmak üzere istasyona getirilmesi durumunda bir seçenek mümkündür.

Bununla birlikte, devasa kargo bölmelerine sahip mekiklerin kullanımı, özellikle de tahrik sistemleri olmadan ISS'ye yeni modüllerin teslim edilmesine acil bir ihtiyaç olmadığında pratik hale geliyor.

Teknik veri

Uzay Mekiği Boyutları

Uzay Mekiğinin Soyuz ile karşılaştırıldığında boyutları

Açık kargo bölmeli Shuttle Endeavor.

Uzay Mekiği programı şu sisteme göre belirlendi: Kod kombinasyonunun ilk kısmı STS (İngiliz Uzay Taşıma Sistemi - uzay taşıma sistemi) kısaltmasından ve mekik uçuşunun seri numarasından oluşuyordu. Örneğin STS-4, Uzay Mekiği programının dördüncü uçuşunu ifade ediyor. Her uçuşun planlama aşamasında sıra numaraları atandı. Ancak böyle bir planlama sırasında, geminin suya indirilmesinin ertelendiği veya başka bir tarihe ertelendiği durumlar sıklıkla yaşandı. Seri numarası daha yüksek olan bir uçuşun, daha sonraki bir tarih için planlanan başka bir uçuşa göre daha erken uçuşa hazır olduğu görüldü. Sıra numaraları değişmedi, dolayısıyla daha büyük sıra numarasına sahip uçuşlar genellikle daha küçük sıra numarasına sahip uçuşlardan önce gerçekleştirildi.

1984 notasyon sistemindeki değişikliklerin yılıdır. STS'nin ilk kısmı kaldı ancak seri numarasının yerini iki rakam ve bir harften oluşan bir kod aldı. Bu koddaki ilk rakam, NASA'nın ekim ayından ekim ayına kadar olan bütçe yılının son rakamına karşılık geliyordu. Örneğin uçuş 1984 yılı Ekim ayından önce yapılıyorsa 4 sayısı, Ekim ve sonrasında yapılıyorsa 5 sayısı alınır. Bu kombinasyondaki ikinci sayı her zaman 1 olmuştur. Bu sayı Cape'den yapılan kalkışlarda kullanılmıştır. Canaveral. 2 sayısının Kaliforniya'daki Vanderberg Hava Kuvvetleri Üssü'nden fırlatmalarda kullanılacağı varsayıldı. Ancak iş hiçbir zaman Vanderberg'den gemi indirme noktasına gelmedi. Fırlatma kodundaki harf, içinde bulunduğumuz yıldaki lansmanın seri numarasına karşılık geliyordu. Ancak bu sıra sayımına da uyulmadı; örneğin STS-51D'nin uçuşu, STS-51B'nin uçuşundan daha önce gerçekleşti.

Örnek: STS-51A'nın uçuşu Kasım 1984'te (5 numara) gerçekleşti, yeni bütçe yılındaki ilk uçuş (A harfi), Cape Canaveral'dan (1 numara) fırlatıldı.

Ocak 1986'daki Challenger kazasından sonra NASA eski atama sistemine geri döndü.

Son üç mekik uçuşu aşağıdaki görevlerle gerçekleştirildi:

1. Ekipman ve malzemelerin teslimi ve geri gönderilmesi.

2. Montaj ve tedarik ISS ISS'de teslimat ve kurulum manyetik alfa spektrometresi(Alfa Manyetik Spektrometre, AMS).

3. ISS'nin montajı ve temini.

Her üç görev de tamamlandı.

Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis, Endeavour.

2006 yılına gelindiğinde, mekiklerin toplam maliyeti 115 fırlatmayla 16 milyar doları buldu. Her fırlatmanın ortalama maliyeti 1,3 milyar dolardı, ancak maliyetlerin büyük kısmı (tasarım, yükseltmeler vb.) fırlatma sayısına bağlı değil.

Her bir mekik uçuşunun maliyeti yaklaşık 450 milyon dolardı; NASA, 2005 ortasından 2010'a kadar 22 uçuş için yaklaşık 1 milyar 300 milyon dolar bütçe ayırdı. Bu fonlar için, yörünge mekiği, ISS modülleri de dahil olmak üzere 20-25 ton kargo ve ayrıca ISS'ye bir uçuşta 7-8 astronot teslim edebilir (karşılaştırma için, fırlatma ile tek kullanımlık bir Proton-M fırlatma aracının maliyetleri) Şu anda 22 tonluk yük 70-100 milyon dolar ediyor)

Mekik programı resmi olarak 2011 yılında sona erdi. Tüm aktif servisler son uçuşlarından sonra kullanımdan kaldırılacaktır.

8 Temmuz 2011 Cuma günü Atlantis'in son fırlatılışı dört kişiye düşürülen mürettebatla gerçekleştirildi. Bu uçuş 21 Temmuz 2011'de sona erdi.

Uzay Mekiği programı 30 yıl sürdü. Bu süre zarfında 5 gemi 135 uçuş yaptı. Toplamda Dünya çevresinde 21.152 tur attı ve 872,7 milyon km uçtu. 1,6 bin ton faydalı yük olarak kaldırıldı. Yörüngede 355 astronot ve kozmonot vardı.

Uzay Mekiği programının tamamlanmasının ardından gemiler müzelere devredilecek. Halihazırda Washington Dulles Havaalanı yakınındaki Smithsonian Enstitüsü müzesine nakledilen (uzaya uçmamış olan) Atılgan, New York'taki Deniz ve Havacılık Müzesi'ne taşınacak. Smithsonian Enstitüsü'ndeki yerini Discovery mekiği alacak. Endeavour mekiği Los Angeles'a kalıcı olarak yanaşacak ve Atlantis mekiği Florida'daki Kennedy Uzay Merkezi'nde sergilenecek.

Uzay Mekiği programının yerine, kısmen yeniden kullanılabilen Orion uzay aracı hazırlandı, ancak şimdilik bu program ertelendi.

Japonya, Hindistan ve Çin'in yanı sıra birçok Avrupa Birliği ülkesi (Almanya, İngiltere, Fransa) yeniden kullanılabilir gemileri üzerinde araştırma ve testler yürütüyor. Bunların arasında Hermes, HOPE, Singer-2, HOTOL, ASSTS, RLV, Skylon, Shenlong vb.

Mekik oluşturma çalışmaları, yeni NASA programının onaylandığı gün olan 1972'de (5 Ocak) Ronald Reagan ile başladı. Ronald Reagan, Yıldız Savaşları programı sırasında, SSCB ile silahlanma yarışında liderliği sürdürmek için uzay programına güçlü bir destek sağladı. Ekonomistler, mekik kullanımının kargo ve mürettebatı uzaya taşıma maliyetini azaltmaya yardımcı olduğunu, uzayda onarım yapılmasını ve nükleer silahların yörüngeye fırlatılmasını mümkün kıldığını gösteren hesaplamalar yaptılar.

İşletme maliyetlerinin eksik tahmin edilmesi nedeniyle, yeniden kullanılabilir nakliye uzay aracı beklenen faydaları sağlamadı. Ancak motor sistemlerinin, malzemelerin ve teknolojilerin iyileştirilmesi, MTSC'yi uzay araştırmaları alanında ana ve tartışılmaz çözüm haline getirecek.

Yeniden kullanılabilir uzay gemileri, operasyon için fırlatma araçlarına ihtiyaç duyar; örneğin, SSCB'de "Energia" (özel bir ağır sınıftan fırlatma aracı) idi. Kullanımı, fırlatma alanının Amerikan sistemine kıyasla daha yüksek enlemlerdeki konumuna göre belirlendi. NASA çalışanları, mekiklerin aynı anda fırlatılması için iki adet katı roket iticisi ve mekiğin motorlarını kullanıyor; bunun için kriyojenik yakıt harici bir tanktan geliyor. Yakıt kaynağı tükendikten sonra iticiler ayrılacak ve paraşüt kullanarak aşağıya sıçrayacak. Dış tank atmosferin yoğun katmanlarında ayrılarak orada yanar. Hızlandırıcılar tekrar tekrar kullanılabilir ancak kullanım kaynakları sınırlıdır.

Sovyet Energia roketinin 100 tona kadar taşıma kapasitesi vardı ve uzay istasyonları, gezegenler arası gemiler ve diğerleri gibi özellikle büyük kargoları taşımak için kullanılabiliyordu.

MTTC'ler ayrıca, gemiyi belirli bir noktaya getirebilecek iki aşamalı bir şemaya göre sonik veya ses altı taşıyıcı uçakla birlikte yatay fırlatma ile tasarlanmıştır. Ekvator enlemleri fırlatma için daha uygun olduğundan, uçuş sırasında yakıt ikmali mümkündür. MTTC, gemiyi belirli bir irtifaya teslim ettikten sonra ayrılarak kendi motorlarını kullanarak referans yörüngeye giriyor. Örneğin böyle bir sistem kullanılarak oluşturulan SpaceShipOne uzay uçağı, deniz seviyesinden 100 kilometre yüksekliğini üç kez geçti. FAI tarafından uzayın sınırı olarak tanınan bu yüksekliktir.

Geminin ek yakıt deposu kullanmadan yalnızca kendi motorlarını kullandığı tek aşamalı bir fırlatma planı, bilim ve teknolojinin mevcut gelişimi nedeniyle çoğu uzman için imkansız görünüyor.

Tek aşamalı bir sistemin operasyonel güvenilirlik açısından avantajları, henüz böyle bir geminin tasarımında gerekli olan hibrit fırlatma araçları ve ultra hafif malzemeler oluşturma maliyetlerinden daha ağır basmıyor.

Motor gücüyle dikey kalkış ve iniş yapabilen, yeniden kullanılabilen bir geminin geliştirilmesi sürüyor. ABD'de oluşturulan ve bir dizi testi geçmiş olan Delta Clipper'ın en gelişmiş olduğu ortaya çıktı.

Kısmen tekrar kullanılabilen Orion ve Rus uzay gemileri ABD ve Rusya'da geliştiriliyor.

Mekik Keşfi

NASA'nın üçüncü yeniden kullanılabilir nakliye uzay aracı olan Discovery, Kasım 1982'de NASA hizmetine girdi. NASA belgelerinde OV-103 (Yörünge Aracı) olarak listeleniyor. İlk uçuş tarihi: 30 Ağustos 1984, Cape Canaveral'dan başlayarak. Discovery, son fırlatılışında operasyonel olan en eski mekikti.

Discovery mekiği, adını Britanyalı James Cook'un 1770'lerde Alaska ve kuzeybatı Kanada kıyılarını keşfettiği ve Hawaii Adaları'nı keşfettiği iki gemiden birinden almıştır. Discovery aynı zamanda Henry Hudson'un 1610-1611'de Hudson Körfezi'ni keşfettiği iki gemiden birine verilen isimdi. İngiliz Coğrafya Derneği'nin iki Discovery gemisi daha 1875 ve 1901'de Kuzey ve Güney Kutuplarını keşfetti.

Discovery mekiği, Hubble Uzay Teleskobu için taşıma görevi gördü, onu yörüngeye taşıdı ve onarımı için iki sefere katıldı. Endeavor, Columbia ve Atlantis de bu tür Hubble servis görevlerine katıldı. Son sefer 2009'da gerçekleşti.

Ulysses sondası ve üç aktarma uydusu da Discovery mekiğinden fırlatıldı. Challenger (STS-51L) ve Columbia (STS-107) trajedilerinden sonra fırlatma sopasını devralan da bu mekikti.

29 Ekim 1998, Discovery'nin o sırada 77 yaşında olan John Glenn'le birlikte lansman tarihidir (bu onun ikinci uçuşudur).

Rus astronot Sergei Krikalev, mekikte uçan ilk kozmonottu. Bu mekiğe Discovery adı verildi.

Discovery mekiği, 9 Mart 2011 tarihinde yerel saatle 10:57:17'de toplam 27 yıl hizmet verdikten sonra Florida'daki Kennedy Uzay Merkezi'ne son inişini yaptı. Mekik, hizmete girdiğinde Smithsonian Enstitüsü'nün Washington'daki Ulusal Hava ve Uzay Müzesi'ne nakledilecek.