Poprzednia

ⓘ Orion Multi-Purpose Crew Vehicle




Orion Multi-Purpose Crew Vehicle
                                     

ⓘ Orion Multi-Purpose Crew Vehicle

English version: Orion (spacecraft)

Orion Multi-Purpose Crew Vehicle – projektowany załogowy statek kosmiczny amerykańskiej agencji NASA przeznaczony do wykonywania długotrwałych misji do celów położonych poza niską orbitą okołoziemską, jak planetoidy, Księżyc i Mars. Przewidziany jest także jako rezerwowy system do transportu załóg i ładunku na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Statek zapewni możliwość awaryjnego przerwania misji podczas każdej fazy startu i lotu oraz umożliwi bezpieczny powrót załogi na Ziemię z przestrzeni międzyplanetarnej.

Głównym wykonawcą statku Orion jest koncern Lockheed Martin Corp. Na mocy porozumienia z NASA, Europejska Agencja Kosmiczna dostarczy w 2018 roku moduł serwisowy dla statku. Wykonawcą tego modułu będzie Airbus Defence and Space.

Pierwsza misja orbitalna bezzałogowej wersji statku Orion odbyła się 5 grudnia 2014. Pierwsza misja z załogą na pokładzie jest planowana na 2023 rok.

                                     

1. Historia

W orędziu z 14 stycznia 2004 prezydent George W. Bush ogłosił nowy program amerykańskich lotów kosmicznych nazywany Wizją Eksploracji Kosmosu ang. The Vision of Space Exploration, VSE. Stawiał on na kilka celów:

  • zakończenie lotów wahadłowców do 2010
  • powrót ludzi na Księżyc i założenie tam stałej bazy do roku 2020.
  • badanie Księżyca pojazdami bezzałogowymi od 2008
  • zakończenie budowy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej
  • zbudowanie następcy wahadłowca, statku kosmicznego CEV

Nowy projekt oznacza koniec prac nad Orbitalnym Samolotem Kosmicznym. Wraz z nową kapsułą opracowane zostaną także dwie nowe rakiety nośne – oparta na wahadłowcowych rakietach wspomagających na paliwo stałe: mniejsza do wynoszenia kapsuły z załogą CLV ang. Crew Launch Vehicle, nieoficjalnie nazywana The Stick – Kijek, oraz oparta na silnikach głównych wahadłowca i jego zbiorniku paliwa ciężka rakieta nośna CaLV – ang. Cargo Launch Vehicle. Od lipca 2006 CLV oficjalnie nosi nazwę Ares I, zaś CaLV – Ares V.

Sam pojazd oparty jest w założeniach na kapsule Apollo – składać się będzie z modułu załogowego, o 50% większego od niemal identycznego kształtem modułu dowodzenia Apollo, oraz modułu serwisowego. W misjach księżycowych w skład pojazdu wchodzić będzie także lądownik księżycowy Altair oraz dodatkowy moduł napędowy EDS ang. Earth Departure Stage. Pierwotnie zakładano, iż kapsuła CEV będzie miała średnicę 5.5 metra. Mogłoby w niej lecieć do 6 astronautów. Później zmniejszono rozmiar kapsuły do 5 metrów.

Powstanie także bezzałogowa wersja statku Orion do przewożenia ładunku na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Dodatkowo NASA ustanowiła program COTS, którego głównym celem jest zbudowanie statku transportowego i program Commercial Crew Program do zbudowania statku załogowego do ISS. Do podziału 500 milionów dolarów zgłosiło się 97 firm. Pierwszy etap kontraktu na zbudowanie bezzałogowego pojazdu logistycznego wygrały Kistler Aerospace oraz SpaceX.

Pierwszy, bezzałogowy orbitalny lot nowego pojazdu, oznaczony kryptonimem Orion 3, planowany był na wrzesień 2013. Poprzedzić go miała seria testów startowego systemu ratunkowego, których rozpoczęcie zaplanowano na maj 2009. Po dwóch lotach bezzałogowych Orion 3 i Orion 4, na wrzesień 2014 planowano pierwszy lot załogowy desygnowany Orion 5. Dwóch astronautów miało pozostać na orbicie około dwóch tygodni, a program lotu przewidywał między innymi EVA oraz być może dokowanie z ISS.

Pierwszym celem nowego pojazdu będą loty załogowe na Międzynarodową Stację Kosmiczną. CEV ma pozostawać przycumowany do ISS na przez pół roku. Później gdy gotowa już będzie architektura CaLV / LSAM / EDS kolejnym celem lotów stanie się Księżyc. Po kilku lotach testowych ang. sortie missions planowane jest założenie bazy na południowym biegunie Księżyca. W dalszej przyszłości niewykluczone są loty do Marsa i jego księżyców, punktów libracyjnych i planetoid.

                                     

2. Główne elementy statku

  • łącznik Spacecraft Adapter
  • moduł załogowy Crew Module, CM
  • system ratunkowy Launch Abort System, LAS
  • moduł serwisowy Service Module, SM
  • pojazd ratunkowy – moduł załogowy + system ratunkowy – Launch Abort Vehicle, LAV
                                     

3.1. Dane techniczne System ratunkowy LAS

  • Liczba dysz: 8
  • Odchylenie dysz: 90°
  • Ciąg/ciężar: 15:1
  • Ciąg w osi statku: 229 703 kG
  • Odchylenie dysz: 30°
  • Impuls właściwy w próżni 227 s
  • Silnik ratunkowy
  • Liczba dysz: 4
  • Czas pracy: 2.0 s
  • Ciąg w osi statku: 1150 kG
  • Impuls właściwy na poziomie morza: 250 s
  • Silnik kontroli położenia
  • Impuls właściwy w próżni: 221 s
  • Silnik odrzucający
  • Liczba dysz: 4
  • Ciąg w osi statku: 4385 kG
  • Odchylenie dysz: 35°
  • Czas pracy: 1.5 s
  • Masa bez paliwa:3695 kg
  • Paliwo: 2480 kg
  • LAS
                                     

3.2. Dane techniczne System ratunkowy

  • Odległość LAV od stanowiska startowego po 3 s, jeśli separacja następuje w punkcie maksymalnego ciśnienia dynamicznego: > 180 m
  • Ciąg/ciężar: 15 przez 2.0 s
  • Maksymalna masa startowa LAS: 5.9 tony
  • Wysokość osiągana podczas awaryjnego odłączenia od rakiety na stanowisku startowym: > 1200 m
  • Odległość w poziomie podczas awaryjnego odłączenia od rakiety na stanowisku startowym: > 1000 m
  • Średnia odległość LAV od stanowiska startowego po 3 s: > 450 m
                                     

3.3. Dane techniczne Kapsuła

  • Paliwo: GO2/GCH4
  • Masa własna: 7891 kg 17 397 funtów
  • Objętość hermetyzowana: 19.6 m³ 691 stóp³
  • Objętość kabiny załogi: 10.2 m³ 361 stóp³
  • Kąt rozwarcia stożka kapsuły: 115°
  • Średnica: 5 m 16.5 stopy
  • Wysokość: 3.3 m 130 cali
  • Masa paliwa: 174.6 kg 385.1 funtów
                                     

3.4. Dane techniczne Moduł serwisowy

  • Rozpraszana moc termiczna: 6.3 kW
  • Powierzchnia radiatorów: 31 m² 334 stóp²
  • Wysokość: 4.78 m
  • Ciąg silnika głównego: 3402 kg 7500 funtów
  • Powierzchnia ogniw słonecznych: 36 m² 388 stóp²
  • Masa bez paliwa 12 337 kg
  • Moc ogniw słonecznych: 9.15 kW
  • Masa paliwa: 7907 kg
  • Średnica: 5 m
                                     

4. Budowa elementów programu

31 sierpnia 2006 NASA ogłosiło rozstrzygnięcie konkursu na budowę statku Orion. Kontrakt został przyznany koncernowi Lockheed Martin Corp. Konkurowało z nim konsorcjum Boeing z Northrop Grumman. Pierwotnie do kontraktu kandydowało też konsorcjum t/Space, na które składa się kilka "drobnych” astronautycznych firm, mających jednakże spore sukcesy, przykładowo Scaled Composites i ich statek suborbitalny SpaceShipOne.

Prace projektowe, konstrukcyjne i testy nowego pojazdu mają zakończyć się do 7 września 2013. Szacowana wartość tego kontraktu wynosi 3.9 miliarda USD. Wartość dalszych zamówień związanych z budową statków Orion do 2019 roku może szacunkowo osiągnąć do 3.5 miliarda USD.

Pod koniec 2005 podpisano kontrakt z firmą ATK na budowę pierwszego stopnia rakiety CLV. Firma ATK specjalizuje się w budowie wspomagających rakiet na paliwo stałe SRB używanych w programie wahadłowców. ATK planuje dokonać testy pierwszego stopnia w locie do roku 2008.

Po anulowaniu programu Constellation w 2011 Orion jest jedyną konstrukcją przewidzianą w tym programie, która jest do dziś w fazie budowy i testów. 5 grudnia 2014 roku odbył swój pierwszy lot na rakiecie Delta IV Heavy. Lot ten został nazwany przez NASA Exploration Flight Test 1 EFT-1.



                                     

5. Nazewnictwo

Nazwa Orion została oficjalnie potwierdzona przez NASA jako wybrana na określenie nowego statku w dniu 22 sierpnia 2006.

Statek Orion, jak i cała architektura potrzebna do powrotu na Księżyc były częściami Project Constellation Projekt Konstelacja. Poszczególne elementy nosiły nazwę:

  • Crew Exploration Vehicle – Orion
  • Lądownik Księżycowy Lunar Surface Access Module; LSAM – Altair
  • Rakiety nośne CLV i SDLV – Ares I oraz Ares V
                                     
  • konstrukcja statku Orion będzie rozwijana pod nową nazwą Orion Multi - Purpose Crew Vehicle MPCV czyli wielozadaniowy statek załogowy Orion Ames Research
  • projekt ten w pierwotnej formie został skasowany pod nazwą Multi - Purpose Crew Vehicle rozwijany jest jednak jako statek zdolny do załogowych lotów poza

Użytkownicy również szukali:

...
...
...