Мокрая мастерская - Wet workshop

Предварительная версия того, что стало известно как Skylab , спроектированная как мокрая мастерская с прикрепленным двигателем.

Мокрый семинар является космической станцией изготовлена из отработанной жидких ракетной стадии . Такая ступень ракеты содержит два больших герметичных топливных бака; Было решено, что резервуар большего размера можно переоборудовать в жилые помещения космической станции, а резервуар меньшего размера можно использовать для хранения отходов. Большая ступень ракеты достигнет низкой околоземной орбиты и позже подвергнется модификации. Это сделало бы рентабельное повторное использование оборудования, которое в противном случае не имело бы дальнейшего назначения, но орбитальная модификация ступени ракеты может оказаться сложной и дорогостоящей. По состоянию на май 2021 года космическая станция для мокрых цехов не строилась и не использовалась.

Влажная мастерская контрастирует с « сухой мастерской », где пустая верхняя ступень перед запуском оснащается на земле жилым помещением для людей и другим оборудованием. Не заполнен ракетным топливом; вместо этого ступень выводится на орбиту достаточно мощной ракетой.

Программа приложений Apollo 1960-х годов изучалась с использованием второй ступени S-II Saturn V , и позже планировалось использовать S-IVB второй ступени Saturn IB в качестве мокрой мастерской, но отмена некоторых программ посадки на Луну по программе Apollo сделала двухэтапный Saturn V доступен для запуска станции, известной как Skylab, в качестве сухой мастерской S-IVB.

Концепции, производные от Аполлона

Эскиз фон Брауна космической станции, основанный на преобразовании ступени Сатурна V, 1964 год.

Вернер фон Браун предложил мокрую концепцию семинара для запуска на Сатурн V . Его конструкция модифицировала вторую ступень S-II стека Saturn V, чтобы использовать ее в качестве жизненного пространства после достижения орбиты. Поскольку нижняя ступень S-IC Saturn V не может достичь орбиты сама по себе, S-II должен будет выстрелить, а затем выпустить оставшееся топливо, как только он достигнет орбиты. Для этого пол станции должен быть сделан из открытой решетки, которая позволит пропелленту легко проходить через трубопроводы на дне резервуаров. В конструкции также представлены удобные руки и опоры для ног.

Поскольку для выхода на орбиту потребуется вся пороховая нагрузка, дополнительное оборудование жизнеобеспечения нельзя было хранить внутри S-II во время запуска. В конструкции фон Брауна все это вспомогательное оборудование размещалось в большом цилиндрическом носителе, который должен был быть установлен наверху ступени S-II вместо обычно размещаемого там S-IVB . После выхода на орбиту и вентиляции будет открыт большой люк в верхней части водородного бака S-II. Затем цилиндрический грузовой модуль гидравлически вставлялся в резервуар через это отверстие, герметизировался, а затем в резервуаре повышалось давление, чтобы образовалось большое жилое пространство. Электроэнергия будет обеспечиваться солнечными батареями, установленными снаружи S-II.

В течение 1960-х годов, когда миссия «Аполлон» переходила от разработки к запуску, ряд групп внутри НАСА изучали постаполлонскую эру. Было предложено много идей для продолжения использования существующего оборудования Saturn, и некоторые из них были собраны под названием «Apollo X», которое стало программой Apollo Applications Program (AAP). К тому времени, когда AAP начал получать финансирование, линии Saturn V планировалось закрыть после того, как было произведено достаточно Saturn V только для миссий на Луну. Однако в тот же период времени орбитальные испытания систем «Аполлон» шли намного лучше, чем ожидалось, и ряд предложенных миссий по вытряхиванию больше не требовалось. Это оставило небольшое количество пусковых установок Saturn IB, доступных для использования.

Блок Saturn IB состоял из двух ступеней, ракеты-носителя и ступени S-IVB наверху, обе из которых нужно было запустить, чтобы достичь орбиты. Ступень S-IVB может быть модифицирована аналогично первоначальным предложениям фон Брауна, создавая станцию ​​меньшего размера, но идеально подходящую для использования. В этом случае оборудование будет нести наверху S-IVB в месте, обычно зарезервированном для лунного модуля , но отсутствие большого порта доступа означало, что оно должно было оставаться там, а не вставляться в резервуар. В этом направлении была проделана большая проектная работа.

Когда более поздние миссии Аполлона были отменены (с 18 по 20), стали доступны поставки Saturn V. К этому времени над системой S-IV было проделано так много работы, что они решили продолжить в том же направлении. Saturn V дал достаточно импульса на своих первых двух этапах, чтобы вывести на орбиту целую наземную станцию, и проект был выполнен как «сухая мастерская» Skylab .

Другой проект, связанный с созданной на Аполлоне мокрой мастерской, - это пилотируемый пролет Венеры .

Концепции, основанные на шаттлах

Также изучались несколько подобных преобразований внешнего бака (ВТ) космического корабля " Шаттл " . Во время запуска ET разогнался примерно до 98% от орбитальной скорости, после чего его сбросили и намеренно повернули, чтобы увеличить сопротивление. Ряд предложений предполагал, что инопланетянин прикреплен к шаттлу на всем пути его выхода на орбиту, выпуская все оставшееся топливо через главные двигатели космического корабля , которые были бы «оставлены открытыми». Одно такое испытание было запланировано, но было отменено после того, как в 1986 году катастрофа космического корабля " Челленджер" резко изменила правила безопасности.

ET предоставил бы огромное рабочее пространство, и одна из основных проблем с различными конструкциями мокрых цехов заключается в том, что со всем этим делать. Кислородный баллон, меньший из двух баллонов внутри инопланетянина, сам по себе был намного больше, чем вся космическая станция «Свобода» . Кроме того, доступ внутрь был возможен через «люки», использовавшиеся для осмотра во время строительства, но не было ясно, можно ли было вставить в танк реалистичное количество строительных материалов после выхода на орбиту. Тем не менее проблема исследовалась неоднократно.

Похожая концепция, «кормовой грузовой перевозчик», была изучена Мартином Мариеттой в 1984 году. Он состоял из большого цилиндрического грузового контейнера, прикрепленного болтами к днищу ET, который имел такой же объем, как грузовой отсек орбитального корабля Space Shuttle, но мог бы иметь возможность перевозить более широкие и громоздкие грузы. Та же базовая схема была также использована в качестве основы для краткосрочного проектирования станции. Хотя это и не мокрая мастерская в общепринятом понимании, станция совмещена с топливным баком и, следовательно, в некоторой степени связана.

Концепции, основанные на системе космического запуска

Подрядчик НАСА Брэнд Гриффин предложил Управлению перспективных концепций Центра космических полетов им. Маршалла построить станцию ​​из отработанного водородного топливного бака космической системы запуска , которая будет размещена в лагранжевой точке L2 Земля-Луна и названа Скайлаб II в честь оригинальный Skylab.

Применение коммерческой космической станции

NanoRacks , подписав контракт с НАСА и получив награду NextSTEPs Phase II, сейчас разрабатывает свою концепцию Independence-1 (переименованную в Ixion), которая превратит отработанные ракетные баки в жилую зону.

Рекомендации

Внешние ссылки