Космический Центр Кеннеди, Мыс Канаверал – Спейс шаттл Атлантис

Заключительной частью моего посещения космического центра Кеннеди на мысе Канаверал, стал большой павильон посвящённый Спейс шаттлу Атлантис. Несмотря на свои конструкционные недостатки и общую дороговизну, программа Спейс шаттл — очень важный этап в мировой космонавтике, без полётов шаттлов была бы невозможна Международная космическая станция и многолетняя работа телескопа Хаббл.

Логотип посвящённый Атлантису на фоне макета ускорителей и топливного бака в натуральную величину.

Два твердотопливных ускорителя — самые крупные твердотопливные ракетные ускорители в истории, они создавали 83% стартовой тяги и работали первые 75 секунд с запуска комплекса. Каждый ускоритель весил 580 тонн, из которых 499 тонны, это твёрдое топливо. Ускорители были частично многоразовые, они приземлялись в море на парашютах, далее их отлавливали, разбирали и ремонтировали. Оранжевый бак — внешний топливный бак с топливом (водород + кислород) для самого челнока, орбитального корабля.

Как всегда у американцев перед входом в павильон происходит целое мега-шоу. Сняли целый фильм на минут десять, как придумывали систему Спейс шаттл, как разрабатывали, как тестировали, который показывали на экране на всю стену. Далее экран раздвигается на две части, открывая проход в основной павильон и вот он — настоящий челнок Атлантис! Всё настолько патриотично и вдохновляющее, что распёрло даже меня, и если бы я был американским школьником — и увидел бы это лет в 13, то точно бы пошёл работать в NASA.

Я уже видел Дискавери, два года назад в Национальном музее космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия (но так ещё и не написал об этом в своём уютном блоге). Там он просто стоит на шасси и можно пройтись только под ним. Тут организовано всё по другому, более наглядно — Атлантис подвесили под потолком и развернули, что можно и сверху на него посмотреть, и сбоку, и снизу. Сначала проходишь мимо него на втором этаже, потом под ним на первом. Очень грамотно.

Открытый грузовой отсек Атлантиса. Его размер определяли военные и он соответствовал размеру секретных спутников оптической разведки. Космический телескоп Хаббл был схожего размера, разрабатывался на основе американских военных технологий. с аналогичным диаметром зеркала в 2,4 метра.

Размер отсека, фактически привёл к созданию советского “Бурана” и ракеты “Энергии”. Советские аналитики ошибочно предположили, что шаттлы спроектированы, чтобы “украсть” с орбиты космические станции серии “Салют” и “Алмаз”, размер которых, по некоторой случайности совпадал с грузовым отсеком. И решили, по советской традиции, скопировать и создать аналогичную систему. “Буран” и ракета “Энергия”, конечно сыграли свою роль в истории и были более современной космической системой, но всё это стоило ещё больше денег, что и предопределило их печальную судьбу.

Скафандр Спейс шаттла для выхода в открый космос

Скафандр с установленной системой пилотируемого маневрирующего модуля (MMU). Представляет собой дополнительный ранец с небольшими ракетными двигателями, в котором астронавт может отлетать в свободном полёте от космического корабля и возвращаться назад. Его тестировали в трёх полётах Спейс шаттлов, но после гибели Челленжера, решили что он слишком опасен — в случае ошибки пилотирования, астронавт может не вернуться на корабль. Кстати, он показан в известном фильме “Гравитация”, в нём летает герой Джорджа Клуни, правда, там он обладает слишком завышенными характеристиками.

Макет телескопа Хаббл в натуральную величину. Хаббл — легендарный телескоп, он уже 27 лет на орбите, и в той или иной мере, он причастен, почти к половине всех астрономических научных открытий за эти годы.

Всю мощь и гибкость Спейс шаттлов в плане обслуживания на орбите можно рассматривать именно в связи с телескопом Хаббл: его вывели с помощью шаттла и 4 раза обслуживали, заменив и обновив большую часть научных инструментов и камер. Кстати, Атлантис выполнил последнюю миссию обслуживания в 2009 году (миссия STS-125).

 

Космический набор с инструментами

Стыковочный модуль для стыковки с Международной космической станцией, размещался в грузовом отсеке. Стыковочный модуль — опционален, то есть его устанавливали только при полётах к МКС.

Макет кабины челнока — с работающими экранчиками, кнопочками и джойстиками к радости детям

Селфи-и-и! Прямо в туалете

Вертикальный стабилизатор. Сам челнок в плане аэродинамики летал чуть лучше топора. Из-за большой массы и слабого оперения, его аэродинамическое качество составляло при посадке всего 4,5. Это значит, что за единицу расстояния вниз, он пролетал 4,5 расстояния вперёд. Второго шанса зайти на посадку у него уже не было. Для сравнения, у пассажирского боинга 737 аэродинамическое качество 15 — то есть, он пролетит вперёд 15 километров, пока потеряет один километр высоты.

RS-25 или SSME, кислородно-водородный двигатель, который установливался на шаттле (всего их три). Очень удачный двигатель закрытого цикла с очень приличным удельным импульсом (452,5 с в ваукуме). Такие же, но чуть модифицированные двигатели, будут использоваться в главной ступени ракеты SLS.

Вот они три основных двигателя (самые большие), установленных в хвостовой части. Именно они выводят шаттл на орбиту, забирая жидкий водород в качестве топлива и кислород, в качестве окислителя, из внешнего топливного бака. Более мелкие двигатели использовались уже для орбитального маневрирования, там уже используется другой тип топлива.

Что интересно, с помощью внешнего бака (оранжевого) с топливом, челнок чуть не довыводился на орбиту. Это было сделано для того, чтобы не вывести на орбиту сам бак с топливом и не создавать лишнего мусора. После сброса бака, орбитальный челнок добирал оставшуюся скорость до первой космической на своих дополнительных двигателях.

Вдоль грузового отсека сложена роботоризированная “рука” — CanadaArm, более продвинутая версия которой, используется на МКС. С помощью этого манипулятора выполняются все действия с крупными модулями МКС, а также им”ловят” аппараты которые не могут состыковаться с станцией в автоматическом или ручном режиме, ещё им могут “подвезти” космонавта до нужного места корабля или станции при выходах в открытый космос

Кстати, открытые створки грузового отсека также играли роль радиаторов для системы терморегуляции корабля.

Есть байка, что Спейс шаттл управлялся вручную, а вот советский Буран мог летать сам. К чести советских конструкторов, Буран действительно, в отличие от Спейс шаттла слетал полностью в автоматическом режиме (правда один раз). Но челнок, садился тоже в полностью автоматическом режиме, пилоты только выпускали шасси. При посадке нужно было сделать слишком много точных действий и никакой пилот не справился бы.

Носовая часть и кабина Атлантиса. “Дырки” — сопла двигателей орбитального маневрирования. Сбоку виден люк, через который космонавты заходят в корабль при посадке. Кабина челнока, по сравнению с другими космическими кораблями — очень объёмная и просторная, занимает две палубы и составляет 75 кубических метров. Для сравнения, у разрабатываемого Ориона, внутренний свободный объём — 9 кубических метров.  Внутренний объём мог быть больше, при размещении в грузовом отсеке шлюза или отдельных модулей для исследований, которые иногда возили в одиночных полётах.

Носовая часть Атлантиса. Сам нос и кромки крыльев при посадке принимали на себя основную тепловую нагрузку, разогреваясь до 1755 градусов Цельсия, они были сделаны из углеродной ткани, пропитанной фенольной смолой. Остальные поверхности были выложены тёмными и белыми плитками, которые выдерживали кратковременный нагрев до 820 и 670 градусов Цельсия соответственно. Проблема только в том, что керамические плитки очень хрупкие и разрушались даже кусками льда, который образовывался на внешнем топливном баке.

Док для подключения коммуникаций к кораблю. Отключение происходит за секунды перед самым стартом.

Под основными двигателями находится теплозащитная створка, для защиты сопел двигателей от температурных воздействий при посадке.

Модель небольшой космической станции от компании Bigelow Aerospace, их модули примечательны тем, что они надувные. При запуске они занимают меньше места, а в космосе их уже надувают. Недавно один из таких модулей (BEAM) подключили к МКС и надули в рамках тестирования технологии.

Нижняя поверхность челнока, видны створки для шасси

Игровая модель из модулей МКС для детишек

Логотипы миссий Спейс шаттла в коридоре с первого на второй этаж.

Модель многоцелевого модуль снабжения для МКС. Челнок спейс шаттла “возил” его в своём грузовом отсеке, а потом пристыковывал с помощью робототизированной руки к модулю “Юнити” Междунарожной космической станции. Далее его разгружали/загружали, отстыковывали и он возвращался с челноком обратно на Землю. Всего так перевозилось до 10 тонн груза. Модуль разрабатывался итальянцами, всего их было три и они назывались “Донателло”, “Рафаэль” и “Леонардо” (почти как черепашки-ниндзя). Затем “Леонардо” доработали и пристыковали в 2011 году к МКС уже на постоянной основе.

Космический туалет. Так как в космосе невесомость и отходы жизнедеятельности сами не хотят лететь вниз, то это фактически пылесос, который засасывает всё, пока не разлетелось по кабине.

Можно видеть, насколько толстое крыло у челнока

Часть башни обслуживания Спейс шаттлов с шлангом подпитки кислорода.

Макет, показывающий погрузку челнока на специально модифицированный Боинг-747 для его перевозки. В случае посадки челнока на любой резервный аэродром в мире, его нужно перевезти на сам космодром. Только мне не понятен процесс погрузки, так как башня обслуживания не выглядит мобильной.

Основные шасси, производства компании Michelin

Небольшая часть экспозиции — мемориал, посвящённый Челенджеру и Колумбии. Оба корабля погибли из-за просчётов при разработке программы Спейс шаттл. Челенджер из-за дефекта бокового ускорителя, а Колумбия при посадке, из-за повреждения крыла куском льда при взлёте. Если бы изначально была разработана система спасения экипажа или более детальные процедуры проверки корабля на орбите, гибели экипажа можно было бы избежать.

Личные вещи погибших астронавтов

Кусок обшивки Челенджера

Металлические профили окон Колумбии и Челенджера вместе

Всего было построено 5 шаттлов: Колумбия, Челенджер, Дискавери, Атлантис и Индевор. Плюс один для тестов (Энтерпрайз), но он в космос не летал. В катастрофах были потеряны Колумбия (в 2003) и Челенджер (в 1986).

Основной полётный скафандр для астронавтов Cпейс шаттла — Advanced Crew Escape Suit, из-за яркого оранжевого цвета у него ещё есть прозвище “Тыквенный скафандр” (Pumpkin Suit). В отличие от скафандров для открытого космоса, их основная задача, сохранить жизнь при разгерметизации корабля или при посадке на воду, они гораздо легче и удобней

Макет телескопа Джеймс Уебба, который должен заменить телескоп Хаббла. Телескоп уже готов и ожидает своего запуска в 2018 году.

Первый прототип возвращаемого корабля, программы, из которой потом вырос Спейс шаттл

Видимо, это старомодный автобус, один из первых, который отвозил астронавтов к месту запуска

Комната для различных игр для детей и не только, например, можно поуправлять робототизированной рукой, процессом стыковки или посадки. Все аттракционы, конечно аркадные, но и достаточно хардкорные, например, мне так не удалось состыковать Спейс шаттл с МКС с трёх попыток.

Тестовый Orion, слетавший в 2014 году в космос в рамках Exploration Flight Test 1. Так как SLS ещё не готова, для вывода на орбиту использовалась ракета Delta IV Heavy.

Первый, уже исторический Dragon от SpaceX, слетавший к Международной космической станции в октябре 2012 года. Первый космический грузовик от частной компании в истории. Сейчас это единственный грузовой корабль, который может возвращать грузы с МКС.

Макет Dream Chaser, небольшого пилотируемого корабля от компании Sierra Nevada Corporation. Выводится будет ракетой Atlas 5, а садиться как Спейс шаттл в “самолётном режиме”. Экипаж до 7 астронавтов, вроде бы первый полёт планируется в 2022 году. Снизу на инфографике, изображены размеры корабля по сравнению с самим шаттлом.

Проектируемый пассажирский космический корабль CST-100 (Starliner) от Боинг, видимо это силовая структура корпуса. Первый полёт планируется в ближайшие два года, примерно тогда, как и полетит Dragon-2 от SpaceX.

Макет будущей тяжёлой ракеты SLS вместе с башней обслуживания

Да, и стоит озвучить моё мнение о программе Спейс шаттл. Программа опередила своё время, но была слишком универсальной и масшабной и поэтому оказалась настолько дорогой. Я уверен, что идея с многоразовыми космическими челноками, в рамках частично или полностью многоразовых космических систем, пусть и не в таком масштабе, ещё будет реализована и не раз.

  • Alexey Rozhkov

    Отличные статьи. Спасибо большое.