Orion Multi-Purpose Crew Vehicle

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z Orion (statek kosmiczny))
Skocz do: nawigacja, szukaj
Orion Multi-Purpose Crew Vehicle
Orion Service Module.jpg
Inne nazwy Orion MPCV, CEV
Producent Lockheed Martin
Operator NASA
Państwo pochodzenia USA
Zastosowanie loty poza niską orbitę okołoziemską
Poprzednik Apollo CSM, Orbiter STS
Produkcja
Stan obecny w fazie testów
Ilość udanych lotów 1
Pierwszy lot 5 grudnia 2014 (test bezzałogowy)
Ostatni lot {{{ostatni_lot}}}
Dane techniczne
Masa 21 250 kg
Objętość 8,95 m3
Testowy egzemplarz kabiny statku Orion (2011 r.)
Orion połączony z modułem księżycowym (projekt w wersji z 2006 r.)
Projekt statku Orion z 2013 roku

Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (Orion MPCV) – 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 2017 r. moduł serwisowy dla statku. Wykonawcą tego modułu będzie Airbus Defence and Space.

Pierwsza misja orbitalna bezzałogowej wersji statku Orion odbyła się 5 grudnia 2014 r. Pierwsza misja z załogą na pokładzie jest planowana na 2021 r.

Historia[edytuj | edytuj kod]

W orędziu z dnia 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 ona kilka celów:

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

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 (Crew Launch Vehicle, nieoficjalnie nazywana The Stick – Kijek), oraz oparta na silnikach głównych wahadłowca i jego zbiorniku paliwa ciężka rakieta nośna (CaLV – 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 (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[1].

Pierwszym celem nowego pojazdu będą loty załogowe na Międzynarodową Stację Kosmiczną. CEV ma pozostawać przycumowany do ISS na okres 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.

Główne elementy statku[edytuj | edytuj kod]

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

Dane techniczne[edytuj | edytuj kod]

System ratunkowy LAS[edytuj | edytuj kod]

  • Silnik ratunkowy
    • Liczba dysz: 4
    • Odchylenie dysz: 30°
    • Impuls właściwy (na poziomie morza): 250 s
    • Ciąg (w osi statku): 229 703 kG
    • Czas pracy: 2,0 s
    • Ciąg/ciężar: 15:1
    • Silnik kontroli położenia
    • Liczba dysz: 8
    • Odchylenie dysz: 90°
    • Impuls właściwy (w próżni) 227 s
    • Ciąg (w osi statku): 1150 kG
    • Czas pracy: 2,0 s
  • Silnik odrzucający
    • Liczba dysz: 4
    • Odchylenie dysz: 35°
    • Impuls właściwy (w próżni): 221 s
    • Ciąg (w osi statku): 4385 kG
    • Czas pracy: 1,5 s
  • LAS
    • Masa (bez paliwa):3695 kg
    • Paliwo: 2480 kg

System ratunkowy[edytuj | edytuj kod]

  • Ciąg/ciężar: 15 przez 2,0 s
  • 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
  • Odległość LAV od stanowiska startowego po 3 s, jeśli separacja następuje w punkcie maksymalnego ciśnienia dynamicznego: > 180 m
  • Maksymalna masa startowa LAS: 5,9 tony

Łącznik[edytuj | edytuj kod]

  • Średnica górna: 5 m
  • Średnica dolna: 5,5 m
  • Wysokość: 3,3 m

Kapsuła[edytuj | edytuj kod]

  • Średnica: 5 m (16,5 stopy)
  • Wysokość: 3,3 m (130 cali)
  • Kąt rozwarcia stożka kapsuły: 115°
  • Objętość hermetyzowana: 19,6 (691 stóp³)
  • Objętość kabiny załogi: 10,2 m³ (361 stóp³)
  • Paliwo: GO2/GCH4
  • Masa własna: 7891 kg (17 397 funtów)
  • Masa paliwa: 174,6 kg (385,1 funtów)

Moduł serwisowy[edytuj | edytuj kod]

  • Średnica: 5 m
  • Wysokość: 4,78 m
  • Masa (bez paliwa) 12 337 kg
  • Masa paliwa: 7907 kg
  • Ciąg silnika głównego: 3402 kg (7 500 funtów)
  • Powierzchnia paneli słonecznych: 36 (388 stóp²)
  • Moc paneli słonecznych: 9,15 kW
  • Powierzchnia radiatorów: 31 m² (334 stóp²)
  • Rozpraszana moc termiczna: 6,3 kW

Misje MPCV[edytuj | edytuj kod]

Symbol Nazwa misji Data startu Rakieta nośna Czas trwania Uwagi
EFT-1 Exploration Flight Test 1 5 XII 2014 Delta IV Heavy 4godz. 23min. Bezzałogowy lot na wysokiej orbicie okołoziemskiej
EM-1 Exploration Mission 1 2018 Space Launch System Block I 7–10 dni Bezzałogowy lot wokół Ksieżyca
EM-2 Exploration Mission 2 2019-2021 Space Launch System Block I 10–14 dni Lot z 4-osobową załogą wokół Księżyca
EM-3 Exploration Mission 3 2022 Space Launch System Block IA

Budowa elementów programu[edytuj | edytuj kod]

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).

Nazewnictwo[edytuj | edytuj kod]

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 (rakiety, lądownik, baza księżycowa) były częściami Project Constellation (Projekt Konstelacja). Poszczególne elementy nosiły nazwę:

  1. Crew Exploration Vehicle – Orion
  2. Lądownik Księżycowy (Lunar Surface Access Module; LSAM) – Altair
  3. Rakiety nośne CLV i SDLV – Ares I oraz Ares V

Przypisy

  1. NASA sets Orion 13 for Moon Return nasaspaceflight.com [dostęp 2012-09-17].

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]

Wikimedia Commons