Марсианский движок: как Америка покорит Красную планету
Американское космическое агентство NASA заключило контракт с компанией Aerojet Rocketdyne на возобновление производства двигателей RS-25 для ракет-носителей Space Launch System (SLS), которые доставят космонавтов за пределы земной орбиты, в том числе на Марс. Контракт на сумму $1,16 млрд, рассчитан на период с ноября 2015 года по 30 сентября 2024-го.
RS-25, на самом деле, - хорошо забытое старое: они использовались в свое время в качестве главных двигателей американских шаттлов. Для применения на сверхтяжелой ракете Space Launch System конструкцию RS-25 существенно модернизировали. Обновленный контроллер двигателя - его "мозг", получил новую "железную" и цифровую начинку, предназначенную для работы именно с архитектурой ракеты SLS. Он передает команды с космического корабля, а в ответ отправляет данные. По данным мониторинга контроллер может самостоятельно регулировать соотношение топливной смеси и силу тяги. Немаловажное достоинство RS-25 состоит также в том, что он может функционировать как при очень низких - до -250, так и при высоких температурах, достигающих 3300 градусов. Перед тем, как NASA заключило контракт с компанией Aerojet Rocketdyne, RS-25 прошел серию успешных испытаний.
Всего в SLS будут использоваться четыре усовершенствованных RS-25, тогда как на шаттлах их было три. Применение четырех агрегатов позволит ракете развивать рекордную скорость. Специалисты NASA называют RS-25 "гоночным автомобилем в мире двигателей": четыре RS-25 разгонят ракету SLS до 7823.2 м/с, что в 73 раза больше скорости гоночных болидов.
Первый тестовый полет Space Launch System с использованием RS-25 запланирован на 2018 год. Главная миссия SLS - обеспечить старт пилотируемой марсианской экспедиции в качестве носителя космического корабля Orion. Дополнительные задачи системы SLS - доставка в космос больших массивных модулей космической станции, которая в будущем займет круговую окололунную орбиту. Предполагается, что система запуска SLS заменит устаревшую ракету Saturn V, которая использовалась для полетов к Луне более сорока лет назад. 70-тонный вариант Space Launch System обеспечит на 10% большую подъемную тягу, чем Saturn V, а 130-тонный вариант - на 20%. Помимо множества новшеств, в конструкции новой ракеты использован ряд технологий, прошедших проверку временем. Кроме двигателей RS-25, это твердотопливные ускорители, ставшие увеличенной копией тех, которые применяли в программе шаттлов.
SLS, разработанная компанией Boeing, считается на сегодня самой мощной в мире ракетой. Ее длина - более 100 метров, а масса - около 3000 тонн. Для запуска в 2018 году будет использована Space Launch System грузоподъемностью 70 тонн, которая выведет на околоземную орбиту автоматический беспилотный вариант космического корабля Orion. Собранные в ходе испытаний данные пригодятся для создания более тяжелой ракеты SLS, грузоподъемность которой составит уже 130 тонн. Для этого используются два реактивных двигателя J-2X компании Pratt&Whitney Rocketdyne, работающих на жидком водороде и кислороде. Утяжеленная версия SLS разгонит космический корабль до скоростей, достаточных для полета в открытый космос - к Марсу, Луне, астероидам.
При всех его достоинствах RS-25 не заменит российские двигатели РД-180: для Space Launch System изначально планировалась установка RS-25. Хотя, крупнейшие американские авиакосмические корпорации и работают над новыми ракетными двигателями, которые со временем вытеснят российские разработки. Процесс был запущен после введения санкций в отношении России на волне украинского кризиса.
Больше всех в создании замены для РД-180 преуспела американские компании United Launch Alliance (ULA) и Blue Origin. В сентябре этого года они подписали контракт на производство ракетных двигателей ВЕ-4, которые заменят РД-180. ВЕ-4 будут использоваться в системе Vulcan, ракеты нового поколения, способной осуществлять миссии от низких околоземных орбит до Плутона. Первый запуск Vulcan с одной из двух стартовых площадок United Launch Alliance на космодромах на мысе Канаверал или Ванденберг запланирован на 2019 год. Специалисты говорят, что двигатель ВЕ-4 является на сегодня наиболее перспективной альтернативой российскому РД-180.
