Для досягнення Місяця та висадки астронавтів на його поверхню кораблю Starship буде потрібно щонайменше 15 послідовних дозаправок у космосі. Цей момент наближається, але система дозаправки Starship у космосі досі не пройшла випробувань. Як з’ясувалося, NASA також активно працює над розробкою систем перекачування палива між космічними апаратами в умовах невагомості.
Джерело зображення: NASA
Ключові виклики кріогенної дозаправки в космосі
«Кріогенна дозаправка на орбіті між двома космічними апаратами залишається невирішеною проблемою та однією з найскладніших інженерних задач у космічних польотах, — зазначив Тревіс Белчер (Travis Belcher), керівник відповідного проєкту в Центрі космічних польотів NASA імені Маршалла. — Така передача палива є критично важливою для майбутніх місій NASA, тому розробка з’єднувального пристрою, здатного працювати з надхолодним паливом, становить важливий крок на шляху до реалізації цієї можливості».
Обмеження наземних систем
Існуючі на космодромах з’єднувальні пристрої, подібні до тих, що використовуються для заправки місячної ракети Space Launch System (SLS) у місіях Artemis, не придатні для орбітального перекачування палива. Ці пристрої швидко від’єднуються під час запуску ракети та потребують ручного повторного підключення перед кожним наступним польотом. Крім того, вони не розраховані на суворі умови космосу і значно перевищують за розмірами ті, що необхідні для дозаправки паливного бака орбітального космічного апарату.
Розробка автоматизованих кріопар NASA
«Кріопари, над якими ми працюємо, здатні підключатися та від’єднуватися багаторазово і повністю автоматизовано, що усуває потребу для астронавтів виходити у відкритий космос для перекачування палива, — пояснив Белчер. — Вони сконструйовані таким чином, щоб витримувати значні навантаження, а їхні розміри відповідають очікуваним архітектурам резервуарів».
Проведені випробування
Спільна команда інженерів NASA та компанії L3Harris нещодавно провела два типи випробувань паливних кріопар. Для перевірки здатності з’єднання витримувати екстремально низькі температури, через нього пропускали рідкий азот із температурою –196 °C. Випробування проводилися для кількох конфігурацій, як зі з’єднанням, так і без нього. Особливу увагу приділяли оцінці реакції з’єднання на термічне стиснення, потік кріогенної рідини та значні перепади температур між паливом та матеріалами.
Перспективи та подальші кроки
«Ці кріопари перебувають на ранніх стадіях розробки, тому тестування зосереджене переважно на базовій функціональності, — зазначив Белчер. — Для майбутніх експериментів вони будуть розроблятися під конкретні місії та оцінюватися глибше, відповідно до вимог цих місій».
Головний підсумок від ІТ-Блогу: Розробка надійних систем автоматизованої кріогенної дозаправки в космосі є критично важливою для реалізації амбітних космічних місій, зокрема пілотованих польотів до Місяця та Марса. NASA активно працює над цими технологіями, розуміючи їхню складність та необхідність для майбутнього освоєння космосу.
Подробиці можна знайти на сайті: 3dnews.ru