211service.com
Szczegóły górnej sceny Ares I
Dziś komisja, której zadaniem jest dokonanie przeglądu przyszłości amerykańskich lotów kosmicznych, słucha Ares I członkowie zespołu opisują, jak będzie działać rakieta. Muszą przekonać niezależny panel ekspertów, że konstrukcja rakiety jest bezpieczna i niezawodna, i że Ares I powinien być pojazdem używanym przez USA do wysyłania ludzi na Księżyc i ostatecznie na Marsa.
Koncepcja artystyczna górnego etapu Aresa I. Źródło: NASA
Komitet już słyszał alternatywne pomysły na loty kosmiczne od prywatnych firm, a nawet od wewnątrz NASA – John Shannon, kierownik programu wahadłowców NASA, przedstawił koncepcję pojazdu startowego opartego na wahadłowcu. Te pomysły zostały dobrze przyjęte przez przewodniczącego komisji Normana Augustine'a.
Rozmawiałem z Dannym Davisem, kierownikiem programu Ares I górny etap, minionej wiosny podczas pracy nad artykułem o Aresie I-X, pojeździe testowym do zbierania danych dla Aresa I . Omówiliśmy szczegółowo elementy górnego stopnia rakiety, który oderwie się od pierwszego stopnia tuż po starcie. Górny stopień obejmuje najważniejsze systemy awioniki oraz nawigacji i sterowania ( patrz PDF ). Oto kilka fragmentów naszej rozmowy.
Przegląd technologii : Jak będzie nawigować i sterować górny stopień, gdy oddzieli się od pierwszego?
Danny davis : Stosujemy do tego dość tradycyjne podejście, ale awionika będzie na najwyższym poziomie; nie używamy starych technologii. Wprowadzimy trajektorię, którą chcemy latać i użyjemy sterowania z komputera pokładowego, aby naziemna [personel lub systemy] nie latała pojazdem. Komputer wykrywa ruch i wybiera polecenia naprowadzania, aby [rakieta] pozostawała na właściwej ścieżce. Astronauci mogą w razie potrzeby dostarczać dane wejściowe do systemu naprowadzania, ale w większości latają komputery pokładowe, zamiast być systemem sterowania w pętli otwartej, jak w pierwszym stopniu.
DZIECI : Czy możesz wyjaśnić więcej o tym, co kontroluje górny stopień?
DD : To w zasadzie wyrafinowana elektronika, głównie komputer pokładowy. Jest to najnowocześniejszy system komputerowy zaprojektowany do działania w środowisku, które widzisz podczas startu i lotu. W dobrej lokalizacji znajduje się również zespół przyrządów; znajduje się daleko w rakiecie, w pobliżu konstrukcji, która łączy Orion kapsuła [pojazd badawczy załogi] do pojazdu startowego. W rzeczywistości na pokładzie znajdują się trzy komputery pokładowe, które nieustannie sprawdzają się nawzajem. Jeśli jeden wyda komendę niezrozumiałą, to może zostać wyrzucony przez pozostałych dwóch. [Ten proces nazywa się] obserwacją głosowania. Komputery zarządzają wszystkimi operacjami pojazdu – prowadzeniem, nawigacją i komunikacją.
DZIECI : Jaki typ silnika wykorzysta górny stopień do zasilania?
DD : Silnik J-2X, który odpali, gdy górny stopień oderwie się od pierwszego stopnia, [około 127 sekund po starcie]. Opiera się na projektach dwóch rakiet Saturn z ery Apollo i jest zasilany ciekłym tlenem i ciekłym wodorem. Będzie działać przez około [465 sekund], aż osiągnie określoną wysokość, gdy Orion kapsuła załogi oddziela się. Zarówno silnik, jak i górny stopień opadną z powrotem w ziemską atmosferę i nie zostaną odzyskane.
TR: Co jest naprawdę innowacyjnego w konstrukcji rakiety?
DD: Nasz projekt ma wiele historycznych dzieł: wykorzystuje stop aluminium, który jest niezwykle wytrzymały i lekki i został opracowany przez program promów kosmicznych; systemy ochrony termicznej, startery i zawory sterowe w większości, które były już dostępne, ale opracowujemy bardziej ekologiczne wersje starterów.
Innowacją w naszej misji jest umieszczenie astronautów na orbicie, aby mogli wrócić do domu. Codziennie myślimy o bezpieczeństwie konstrukcji maszyny. Musi działać – pierwszy etap, górny etap muszą działać razem i musi mieć odpowiedni układ napędowy.
Inną rzeczą jest to, że zamierzamy uczynić go bardziej przystępnym cenowo. Problem z promem kosmicznym polega na tym, że jest zbyt drogi. Musimy wydać budżet i zasoby NASA na opłacenie transportu. Chcemy zbudować nowy górny stopień, który będzie bardziej przystępny cenowo… aby umożliwić inżynierom pracę również nad innymi rzeczami. Istnieje wiele ulepszeń, które możemy wprowadzić i wprowadziliśmy.