Спейс шаттл

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Шаттл
англ. Space Shuttle
Шаттлангл. Space Shuttle
Шаттл «Дискавери» взлетает. Полёт STS-120
Общие сведения
Страна Соединённые Штаты Америки США
Назначение Многоразовый транспортный космический корабль
Изготовитель United Space Alliance:
Thiokol/Alliant Techsystems (SRBs)
Lockheed Martin (Martin Marietta) — (ET)
Rockwell/Boeing (orbiter)
Основные характеристики
Количество ступеней 2
Длина 56,1 м
Диаметр 8,69 м
Стартовая масса 2030 т
Масса полезной нагрузки
  - на НОО 24 400 кг
  - на геостационарную орбиту 3810 кг
История запусков
Состояние программа завершена
Места запуска Космический центр Кеннеди, 39-й комплекс
База Ванденберг (планировалось в 1980-е)
Число запусков 135
  - успешных 134 успешных запуска
133 успешные посадки
  - неудачных 1 (потерпел бедствие при запуске, Челленджер)
  - частично неудачных 1 (потерпел бедствие при посадке, Колумбия)
Первый запуск 12 апреля 1981 года
Последний запуск 8 июля 2011 года
[[commons:Category:Space Shuttle orbiters|Шаттл
англ. Space Shuttle]] на Викискладе

Спейс шаттл или просто шаттл (англ. Space Shuttle — «космический челнок») — американский многоразовый транспортный космический корабль. Шаттлы использовались в рамках осуществляемой НАСА государственной программы «Космическая транспортная система»[1] (англ. Space Transportation System, STS). Подразумевалось, что шаттлы будут «сновать, как челноки» между околоземной орбитой и Землёй, доставляя полезные грузы в обоих направлениях.

Программа по созданию шаттлов разрабатывалась компанией North American Rockwell по поручению НАСА с 1971 года. При создании системы использовался ряд технических решений для лунных модулей программы «Аполлон» 1960-х годов: эксперименты с твердотопливными ускорителями, системами их отделения и получения топлива из внешнего бака. Всего было построено пять шаттлов (два из них погибли в катастрофах) и один прототип. Программа просуществовала с 1981 года по 21 июля 2011 года.

При разработке предусматривалось, что шаттлы будут совершать по 24 старта в год, и каждый из них совершит до 100 полётов в космос. На практике же они использовались значительно меньше — к закрытию программы летом 2011 года было произведено 135 пусков, больше всего полётов (39) совершил шаттл «Дискавери».

Общее описание системы[править | править исходный текст]

Старт системы
Отделение твердотопливных ускорителей, 126 секунд от момента старта, высота около 45 км
Разгон до орбитальной скорости на маршевых двигателях. Снимок автоматической камеры, установленной на отделившемся ускорителе
Вход «Атлантиса» в атмосферу, снятый с МКС

Шаттл запускается в космос при помощи двух твердотопливных ракетных ускорителей и трёх собственных маршевых двигателей, которые получают топливо из огромного внешнего подвесного бака, на начальном участке траектории основную тягу создают отделяемые твердотопливные ускорители.[2]. На орбите шаттл осуществляет манёвры за счёт двигателей системы орбитального маневрирования, возвращаясь на Землю как планёр.

Данная многоразовая система состоит из трёх[3] основных компонентов (ступеней):

  1. Двух твердотопливных ракетных ускорителей, которые работают в течение примерно двух минут после старта, разгоняя и направляя корабль, а затем отделяются на высоте около 45 км, приводняются на парашютах в океан и, после ремонта и перезаправки, используются вновь;[4]
  2. Большого внешнего топливного бака с жидкими водородом и кислородом для главных двигателей. Бак также служит каркасом для скрепления ускорителей с космическим кораблём. Бак отбрасывается примерно через 8,5 минут на высоте 113 км, бо́льшая его часть сгорает в атмосфере, а остатки падают в океан.[5]
  3. Пилотируемого космического корабля-ракетоплана — орбитального аппарата (англ. the Orbiter Vehicle или просто англ. the Orbiter) — собственно «шаттла», который выводится на околоземную орбиту, служит там платформой для исследований и домом для экипажа. После выполнения программы полёта возвращается на Землю и совершает посадку как планёр на взлётно-посадочную полосу.[6]

В НАСА космические челноки имеют обозначение OV-ххх (Orbiter Vehicle — ххх)

Экипаж[править | править исходный текст]

Наименьший экипаж шаттла состоит из двух астронавтов — командира и пилота («Колумбия», запуски STS-1, STS-2, STS-3, STS-4). Наибольший экипаж шаттла — восемь астронавтов («Challenger», STS-61A, 1985 год). Второй раз 8 астронавтов было на борту при посадке Атлантиса STS-71 в 1995 году. Чаще всего в экипаж входят от пяти до семи астронавтов. Беспилотных запусков не было.

Орбиты[править | править исходный текст]

Орбита шаттлов располагалась на высоте приблизительно в пределах от 185 до 643 км (115—400 миль).

Полезная нагрузка[править | править исходный текст]

Доставляемая в космос полезная нагрузка орбитальной ступени (орбитального ракетоплана) для низкой околоземной орбиты зависит, в первую очередь, от параметров целевой орбиты, на которую выводится челнок. Максимальная масса полезной нагрузки может быть доставлена в космос при запуске на низкую околоземную орбиту с наклонением порядка 28° (широта космодрома Канаверал) и составляет 24,4 тонны. При запуске на орбиты с наклонением бо́льшим, чем 28°, допустимая масса полезной нагрузки соответственно уменьшается (так, при запуске на полярную орбиту расчетная грузоподъёмность челнока падает до 12 т; в реальности, однако, челноки никогда не запускались на полярную орбиту).

Максимальная масса загруженного космического корабля на орбите — 120—130 т. С 1981 года с помощью шаттлов было доставлено на орбиту более 1370 т полезных грузов.

Максимальная масса груза, возвращаемого с орбиты — до 14,4 т.

Длительность полёта[править | править исходный текст]

Шаттл рассчитан на двухнедельное пребывание на орбите. Обычно полёты шаттлов продолжались от 5 до 16 суток.

Самое длинное космическое путешествие совершил шаттл «Колумбия» в ноябре 1996 года (полёт STS-80) — 17 суток 15 часов 53 минуты. Самое короткое космическое путешествие совершил шаттл «Колумбия» в ноябре 1981 года (полёт STS-2) — 2 дня 6 часов 13 минут.

В общей сложности к дате закрытия программы в 2011 году шаттлы совершили 135 полётов, из них «Дискавери» — 39, «Атлантис» — 33, «Колумбия» — 28, «Индевор» — 25, «Челленджер» — 10.

История создания[править | править исходный текст]

История проекта «Космическая транспортная система» начинается в 1967 году, когда ещё до первого пилотируемого полёта по программе «Аполлон» (11 октября 1968 года — старт «Аполлон-7») оставалось больше года, как обзор перспектив пилотируемой космонавтики после завершения лунной программы NASA.[7]

30 октября 1968 года два головных центра NASA (Центр пилотируемых космических кораблей — MSC — в Хьюстоне и Космический центр имени Маршалла — MSFC — в Хантсвилле) обратились к американским космическим компаниям с предложением исследовать возможность создания многоразовой космической системы, что должно было снизить затраты космического агентства при условии интенсивного использования.[8]

В сентябре 1970 года Целевая космическая группа под руководством вице-президента США С. Агню[9], специально созданная для определения следующих шагов в освоении космического пространства, оформила два детально проработанных проекта вероятных программ.

Большой проект включал:

  • космические челноки;
  • орбитальные буксиры;
  • большую орбитальную станцию на Земной орбите (до 50 человек экипажа);
  • малую орбитальную станцию на орбите Луны;
  • создание обитаемой базы на Луне;
  • пилотируемые экспедиции к Марсу;
  • высадку людей на поверхность Марса.

В качестве малого проекта предлагалось создать только большую орбитальную станцию на Земной орбите. Но в обоих проектах было определено, что орбитальные полёты: снабжение станции, доставку на орбиту грузов для дальних экспедиций или блоки кораблей для дальних полётов, смена экипажей и прочие задания на орбите Земли, должны осуществляться многоразовой системой, которая и получила тогда название Space Shuttle.[10]

Также существовали планы создания «атомного шаттла» — челнока с ядерной двигательной установкой NERVA, которая разрабатывалась и испытывалась в 1960-х годах. Атомный шаттл должен был осуществлять полёты между земной орбитой и орбитами Луны и Марса. Снабжение атомного челнока топливом для ядерного двигателя возлагалось на обыкновенные шаттлы:

Nuclear Shuttle: This reusable rocket would rely on the NERVA nuclear engine. It would operate between low earth orbit, lunar orbit, and geosynchronous orbit, with its exceptionally high performance enabling it to carry heavy payloads and to do considerable amounts of work with limited stores of liquid-hydrogen propellant. In turn, the nuclear shuttle would receive this propellant from the Space Shuttle.

— SP-4221 The Space Shuttle Decision

Однако президент США Ричард Никсон отверг все варианты, потому что даже самый дешёвый требовал 5 млрд долл. в год. NASA оказалось перед тяжёлым выбором: нужно было или начать новую крупную разработку, или объявить о прекращении пилотируемой программы.

Было решено настаивать на создании шаттла, но подать его не как транспортный корабль для сборки и обслуживания космической станции (держа, однако, это про запас), а как систему, способную приносить прибыль и окупить инвестиции за счёт выведения на орбиту спутников на коммерческой основе. Экономическая экспертиза подтвердила: теоретически при условии не менее 30 полётов в год и полном отказе от использования одноразовых носителей «Космическая транспортная система» может быть рентабельной.[11][12][13]

Проект создания шаттлов был принят Конгрессом США.

Одновременно, в связи с отказом от одноразовых ракет-носителей, определялось, что на шаттлы возлагается обязанность осуществлять вывод на земную орбиту и всех перспективных аппаратов Минобороны, ЦРУ и АНБ США.

Военные предъявили свои требования к системе:

  • Космическая система должна была способна выводить на орбиту полезный груз до 30 тонн, возвращать на Землю полезную нагрузку до 14,5 т, иметь размер грузового отсека не менее 18 м длиной и 4,5 м в диаметре. Это были размер и вес проектировавшегося тогда спутника оптической разведки KH-11 KENNAN [источник не указан 1218 дней], который сопоставим по размерам с орбитальным телескопом «Хаббл».
  • Обеспечить возможность бокового манёвра для орбитального корабля до 2000 км для удобства посадки на ограниченное количество военных аэродромов.
  • Для запуска на околополярные орбиты (с наклонением 56—104°) ВВС решили построить собственный технический, стартовый и посадочный комплексы на авиабазе Ванденберг в Калифорнии.

Этим требования военного ведомства к проекту были ограничены.[8]

Использовать челноки в качестве «космических бомбардировщиков» не планировалось никогда. Во всяком случае, не существует никаких открытых документов NASA, Пентагона, или Конгресса США, свидетельствующих о таких намерениях. Не упоминаются «бомбардировочные» мотивы ни в мемуарах, ни в частной переписке участников создания шаттлов.[14]

Проект космического бомбардировщика «X-20 Dyna Soar» официально стартовал 24 октября 1957 года. Однако с развитием МБР шахтного базирования и атомного подводного флота, вооружённого баллистическими ракетами, создание орбитальных бомбардировщиков в США было признано нецелесообразным. Уже после 1961 года из проекта «X-20 Dyna Soar» исчезают упоминания о «бомбардировочных» задачах, но остаются разведывательные и «инспекционные». 23 февраля 1962 года министр обороны Р. Макнамара одобрил последнюю реструктуризацию программы. С этого момента «Dyna-Soar» официально называлась научно-исследовательской программой, имеющей целью исследовать и показать возможность выполнения пилотируемым орбитальным планёром маневрирования при входе в атмосферу и посадки на взлётно-посадочную полосу в заданном месте Земли с необходимой точностью.

К середине 1963 года министерство обороны серьёзно сомневалось относительно необходимости программы «Dyna-Soar».

10 декабря 1963 года министр обороны Макнамара отменил «Dyna-Soar».[15]

При принятии этого решения было учтено, что космические аппараты такого класса не могут «висеть» на орбите достаточно продолжительное время, чтобы считать их «орбитальными платформами», а запуск каждого корабля на орбиту занимает даже не часы, а сутки и требует применения ракет-носителей тяжёлого класса, что не позволяет их использовать ни для первого, ни для ответного ядерного удара.[16]

Многие технические и технологические наработки программы «Dyna-Soar» были впоследствии использованы при создании шаттлов.

Реакция СССР[править | править исходный текст]

Советское руководство внимательно наблюдало за развитием программы «Космическая транспортная система», но, предполагая худшее, искало скрытую военную угрозу. Таким образом, было сформировано два основных предположения:

  • Возможно использование космических челноков в качестве орбитальных бомбардировщиков-носителей ядерного оружия (это предположение представляется неверным по вышеупомянутым причинам);
  • Возможно использование космических челноков для похищения с орбиты Земли советских спутников, а также ДОС (долговременных обитаемых станций) «Салют» и ОПС (орбитальных пилотируемых станций) «Алмаз» ОКБ-52 Челомея. Для защиты, на первом этапе, советские ОПС оснащались модифицированной автоматической пушкой НР-23 конструкции Нудельмана — Рихтера (система «Щит-1»), которую позднее должна была сменить система «Щит-2», состоящая из двух ракет класса «космос-космос». Предположение о «похищениях» основывалось исключительно на габаритах грузового отсека и возвращаемой полезной нагрузке, открыто объявленным американскими разработчиками шаттлов, близким к габаритам и массе «Алмазов». О габаритах и весе разрабатывавшегося в то же время спутника оптической разведки KH-11 KENNAN в советском руководстве информации не было.

В результате советская космическая отрасль получила задание создать многоразовую многоцелевую космическую систему с характеристиками, аналогичными шаттлу — «Буран».[17]

Конструкция[править | править исходный текст]

Технические данные
Размеры шаттла
Размеры шаттла по сравнению с «Союзом»
Высота на стартовой позиции 56,14 м
Масса при старте 2045 т
Масса полезного груза 29,5 т
Процент полезного груза от общего веса 1,4 %
Подъёмная сила при старте 30 806 кН (3141 тс)

Твердотопливный ускоритель[править | править исходный текст]

Длина 50 м
Диаметр 3,71 м
Общая масса двух ускорителей 1180 т
Подъёмная сила двух ускорителей 25 500 кН (2600 тс)
Удельный импульс 269 с
Время работы 123 с

Внешний топливный бак[править | править исходный текст]

Бак содержит топливо (водород) и окислитель (кислород) для трёх жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) SSME (RS-25) на орбитальном аппарате и не снабжён собственными двигателями.

Внутри топливный бак разделён на три секции. Верхнюю треть бака занимает ёмкость, предназначенная для охлаждённого до температуры −183 °C (−298 °F) жидкого кислорода. Объём этой ёмкости составляет 650 тыс. литров (143 тыс. галлонов). Нижние две трети бака предназначены для охлаждённого до температуры −253 °C (−423 °F) жидкого водорода. Объём этой ёмкости составляет 1,752 млн литров (385 тыс. галлонов). Между ёмкостями для кислорода и водорода находится кольцевидный промежуточный отсек, который соединяет топливные секции, несёт в себе оборудование, и к которому крепятся верхние концы ракетных ускорителей.[5]

Начиная с 1998 года баки изготавливались из алюминиево-литиевого сплава. Поверхность топливного бака покрыта термозащитной оболочкой из напылённой пены полиизоцианурита толщиной в 2,5 см. Задачи этой оболочки — защитить топливо и окислитель от перегрева и предотвратить образование льда на поверхности бака. В месте крепления ракетных ускорителей во избежания образования льда установлены дополнительные нагреватели. Для защиты водорода и кислорода от перегрева внутри бака также имеется система кондиционирования. Особая электрическая система встроена в бак для защиты от молний. За регулировку давления в топливных ёмкостях и за поддержание безопасных условий в промежуточном отсеке отвечает система клапанов. В баке находится множество датчиков, сообщающих о состоянии систем. Топливо и окислитель из бака подаются к трём маршевым ЖРД орбитального ракетоплана по магистралям питания диаметром 43 см каждая, которые затем разветвляются внутри ракетоплана и подводят реагенты к каждому двигателю.[5] Баки изготавливались компанией «Lockheed Martin».

Длина 47 м
Диаметр 8,38 м
Масса при старте 756 т
Тяга на уровне моря (104,5 %) 5252 кН (535,5 тс)
Удельный импульс 455 с
Время работы 480 с
Топливо жидкий водород
Масса топлива при старте 103 т
Окислитель жидкий кислород
Масса окислителя при старте 616 т

Орбитальный ракетоплан[править | править исходный текст]

После выключения трёх основных двигателей орбитального ракетоплана, начинавших работу за 6,6 с до момента старта (отрыва от стартового стола), и отделения внешнего топливного бака, далее, на участке довыведения, а также для маневрирования на орбите и схода с неё использовались два двигателя системы орбитального маневрирования (англ. Orbital Maneuvering System, OMS), каждый тягой 27 кН. Топливо и окислитель для OMS хранились на шаттле, использовались на орбите и при торможении космического корабля перед сходом с орбиты. Кроме того, OMS включает задний ряд двигателей реактивной системы управления (англ. Reaction Control System, RCS), предназначенных для ориентации корабля на орбите, расположенных в хвостовых мотогондолах орбитального ракетоплана. В его носовой части располагается передний ряд двигателей RCS.

Длина 37,24 м
Размах крыльев 23,79 м
Масса (без полезного груза) 78 т
Общая подъёмная сила при старте 5306 кН (541 тс)
Удельный импульс 316 с[см 1]
Время работы 1250 с[см 2]
Топливо метилгидразин (MMH)[см 1]
Окислитель тетраоксид диазота (N2O4)[см 1]
  1. 1 2 3 Данные по системе орбитального маневрирования OMS.
  2. Максимально возможное время работы двигателей OMS, с учётом возможных включений на орбите.

При посадке используется, для гашения горизонтальной скорости, тормозной парашют, и, в дополнение к нему, — аэродинамический тормоз (разделяющийся руль направления).

Внутри ракетоплан разделён на отсек экипажа, находящийся в передней части фюзеляжа, большой грузовой отсек и хвостовой двигательный отсек. Отсек экипажа двухэтажный, рассчитан в норме на 7 астронавтов, но при спасательной операции может принять ещё троих, его объём составляет 65,8 м3, имеет 11 окон и иллюминаторов. В отличие от грузового отсека, в отсеке экипажа поддерживается постоянное давление. Отсек экипажа разделён на три подотсека: полётную палубу (кабину управления), салон и переходный воздушный шлюз. Кресло командира экипажа находится в кабине слева, кресло пилота — справа, органы управления полностью продублированы, так что и капитан, и пилот может управлять в одиночку. В кабине в общей сложности отображается более двух тысяч показаний приборов. Астронавты живут в салоне, там находится стол, спальные места, там же хранится дополнительное оборудование и находится станция оператора экспериментов. В воздушном шлюзе находятся скафандры для двух астронавтов и инструменты для работы в открытом космосе.[6]

В грузовом отсеке располагаются доставляемые на орбиту грузы. Наиболее известной деталью грузового отсека является Система удалённого манипулирования (англ. Remote Manipulator System, сокр. RMS) — огромная механическая рука длиной 15,2 м, управляемая из кабины ракетоплана. Механическая рука применяется для фиксирования и манипуляций с грузами в грузовом отсеке. Двери грузового отсека имеют встроенные радиаторы и используются для отвода тепла.[6]

Профиль полёта[править | править исходный текст]

Запуск и выведение на орбиту[править | править исходный текст]

Старт системы выполняется вертикально, на полной тяге маршевых двигателей шаттла (SSME) и двух твердотопливных ускорителей, при этом последние создают около 80 % стартовой тяги системы. Зажигание трёх маршевых двигателей происходит за 6,6 секунд до назначенного времени старта (Т), двигатели включаются последовательно, с интервалом 120 миллисекунд. В течение трёх секунд двигатели выходят на стартовую мощность (100 %) тяги. Точно в момент старта (Т=0) производится одновременное зажигание боковых ускорителей и подрыв восьми пироболтов, обеспечивающих крепление системы к стартовому комплексу. Начинается подъём системы. Непосредственно после отхода от стартового комплекса начинается разворот системы по тангажу, вращению и рысканию для выхода на азимут целевого наклонения орбиты. В ходе дальнейшего подъёма с постепенным уменьшением тангажа (траектория отклоняется от вертикали к горизонту, в конфигурации «спиной вниз») выполняется несколько кратковременных дросселирований маршевых двигателей с целью снижения динамических нагрузок на конструкцию. Так, на участке максимального аэродинамического сопротивления (Max Q) мощность маршевых двигателей дросселируется до 72 %. Перегрузки на этапе выведения системы на орбиту составляют до 3g.

Приблизительно через две минуты (126 секунд) после подъема, на высоте 45 км, боковые ускорители отделяются от системы. Дальнейший подъём и разгон системы осуществляется маршевыми двигателями шаттла (SSME), питающимися из внешнего топливного бака. Их работа прекращается по достижении кораблём скорости 7,8 км/с на высоте несколько более 105 км ещё до полной выработки топлива; через 30 секунд после отключения двигателей (примерно через 8,5 минут после старта) на высоте около 113 км производится отделение внешнего топливного бака.

Существенно, что на данном этапе скорость орбитального корабля ещё недостаточна для выхода на устойчивую низкую круговую орбиту (по сути, челнок выходит на баллистическую траекторию) и требуется дополнительный разгонный импульс до выведения на орбиту. Этот импульс выдаётся через 90 секунд после отделения бака — в момент, когда челнок, продолжая движение по баллистической траектории, достигает её апогея; необходимый доразгон производится кратковременным включением двигателей системы орбитального маневрирования. В некоторых полётах для этой цели использовалось два последовательных включения двигателей на разгон (один импульс увеличивал высоту апогея, другой формировал круговую орбиту).

Такое решение профиля полёта позволяет избежать выведения топливного бака на ту же орбиту, что и челнок; продолжая снижение по баллистической траектории, бак падает в заданную точку Индийского океана. В случае, если импульс довыведения не удастся осуществить, челнок всё же может совершить одновитковый полёт по очень низкой орбите и вернуться на космодром.

На любом этапе выведения на орбиту предусмотрена возможность аварийного прекращения полёта с использованием соответствующих процедур.

Непосредственно после формирования низкой опорной орбиты (круговой орбиты с высотой порядка 250 км, хотя значение параметров орбиты зависело от конкретного полёта) производится сброс остатков топлива из системы маршевых двигателей SSME и вакуумирование их топливных магистралей. Кораблю придаётся необходимая осевая ориентация. Раскрываются створки грузового отсека, которые служат также и радиаторами системы терморегуляции корабля. Системы корабля приводятся в конфигурацию орбитального полёта.

Посадка[править | править исходный текст]

Посадка состоит из нескольких этапов. Вначале производится выдача тормозного импульса на сход с орбиты — приблизительно за половину витка до места посадки, при этом шаттл летит кормой вперёд в перевернутом положении. Продолжительность работы двигателей орбитального маневрирования составляет около 3 минут; характеристическая скорость, отнимаемая от орбитальной скорости шаттла — 322 км/ч; такого торможения достаточно для того, чтобы перигей орбиты оказался в пределах атмосферы. Затем челнок выполняет разворот по тангажу, принимая необходимую ориентацию для входа в атмосферу. Корабль входит в атмосферу с большим углом атаки (порядка 40°). Сохраняя данный угол тангажа, корабль выполняет несколько S-образных манёвров с креном до 70°, эффективно гася скорость в верхних слоях атмосферы (это также позволяет минимизировать подъёмную силу крыла, нежелательную на данном этапе). Температура отдельных участков теплозащиты корабля на этом этапе превышает 1500°. Максимальная перегрузка, испытываемая астронавтами на этапе атмосферного торможения — около 1,5 g.

После гашения основной части орбитальной скорости корабль продолжает снижаться как тяжёлый планёр с невысоким аэродинамическим качеством, постепенно уменьшая тангаж. Выполняется манёвр захода на посадочную полосу. Вертикальная скорость корабля на этапе снижения весьма высока — порядка 50 м/с. Угол посадочной глиссады также велик — порядка 17-19°. На высоте порядка 500 м и скорости около 430 км/ч начинается выравнивание корабля и производится выпуск шасси. Касание полосы происходит на скорости порядка 350 км/ч, после чего выпускается тормозной парашют диаметром 12 м; после торможения до скорости 110 км/ч парашют сбрасывается. Экипаж выходит из корабля через 30-40 минут после остановки.

История применения[править | править исходный текст]

  • Четвёртый шаттл — «Атлантис» (OV-104) — вступил в строй в апреле 1985 года. Совершил 33 успешных полетов, в том числе 135-й последний полёт по программе "Шаттл". В этом полёте экипаж был сокращён до четырёх человек на случай аварии, поскольку в этом случае эвакуировать экипаж с МКС пришлось бы российским "Союзом".
  • Пятый шаттл — «Индевор» (OV-105) — был построен взамен погибшего «Челленджера» и принят в эксплуатацию в мае 1991 года. Шаттл «Индевор» был назван также по имени одного из кораблей Джеймса Кука. Этот корабль использовался в астрономических наблюдениях, которые позволили точнее установить расстояние от Земли до Солнца. Последний полёт Индевора планировался как последний по программе Шаттл. Но состоялся ещё и 135-й полёт Атлантиса.

Первоначально был построен ещё один шаттл — «Энтерпрайз» (OV-101), который в конце 1970-х годов использовался только для отработки методов посадки и не летал в космос. В самом начале предполагалось назвать этот орбитальный корабль — «Конституция» (англ. Constitution) в честь двухсотлетия американской Конституции. Позже, по многочисленным предложениям зрителей популярного телевизионного сериала «Звёздный путь», было выбрано имя «Энтерпрайз».

Обозначения номеров полётов[править | править исходный текст]

Каждый пилотируемый полёт по программе «Космическая транспортная система» имел своё обозначение, которое состояло из сокращения STS (англ. Space Transportation System) и порядкового номера полёта шаттла. Например, STS-4 означает четвёртый полёт по программе «Космическая транспортная система». Порядковые номера присваивались на стадии планирования для каждого полёта. Но в ходе подготовки многие полёты откладывались или переносились на другие сроки. Часто случалось так, что полёт, запланированный на более поздний срок и имеющий больший порядковый номер, оказывался готовым к полёту раньше, чем другой полёт, запланированный на более ранний срок. Раз присвоенные порядковые номера не изменялись, то и полёты с бо́льшим порядковым номером часто осуществлялись раньше, чем полёты с меньшим номером.

С 1984 года была введена новая система обозначений. Сокращение STS осталось, но порядковый номер был заменён кодовой комбинацией, которая состояла из двух цифр и одной буквы. Первая цифра в этой кодовой комбинации соответствовала последней цифре текущего года, но не календарного, а бюджетного года НАСА, который продолжался с октября по сентябрь. Например, если полёт происходит в 1984 году до октября, то берётся цифра 4, если в октябре и позже — цифра 5. Второй цифрой в кодовой комбинации всегда была 1. Обозначение 1 было принято для запусков шаттлов с мыса Канаверал. Ранее планировалось, что шаттлы будут также стартовать с военно-воздушной базы Ванденберг в Калифорнии; для этих стартов планировалась цифра 2. Но катастрофа «Челленджера» STS-51L прервала эти планы. Буква в кодовой комбинации соответствовала порядковому номера полёта шаттла в текущем году. Но и этот порядок не соблюдался, так, например, полёт STS-51D состоялся раньше, чем полёт STS-51B.

Пример: полёт STS-51A — состоялся в ноябре 1984 года (цифра 5), это был первый полёт в новом бюджетном году (буква А), шаттл стартовал с мыса Канаверал (цифра 1).

После катастрофы «Челленджера» в январе 1986 года НАСА вернулось к старой системе обозначения.

  1. 12 апреля 1981 года — «Колумбия» STS-1
  2. 12 ноября 1981 года — «Колумбия» STS-2
  3. 22 марта 1982 года — «Колумбия» STS-3
  4. 27 июня 1982 года — «Колумбия» STS-4
  5. 11 ноября 1982 года — «Колумбия» STS-5
  6. 4 апреля 1983 года — «Челленджер» STS-6
  7. 18 июня 1983 года — «Челленджер» STS-7
  8. 30 августа 1983 года — «Челленджер» STS-8
  9. 28 ноября 1983 года — «Колумбия» STS-9
  10. 3 февраля 1984 года — «Челленджер» STS-41B
  11. 6 апреля 1984 года — «Челленджер» STS-41С
  12. 30 августа 1984 года — «Дискавери» STS-41D
  13. 5 октября 1984 года — «Челленджер» STS-41G
  14. 8 ноября 1984 года — «Дискавери» STS-51A
  15. 24 января 1985 года — «Дискавери» STS-51C
  16. 12 апреля 1985 года — «Дискавери» STS-51D
  17. 29 апреля 1985 года — «Челленджер» STS-51B
  18. 17 июня 1985 года — «Дискавери» STS-51G
  19. 29 июля 1985 года — «Челленджер» STS-51F
  20. 27 августа 1985 года — «Дискавери» STS-51I
  21. 3 октября 1985 года — «Атлантис» STS-51J
  22. 30 октября 1985 года — «Челленджер» STS-61A
  23. 26 ноября 1985 года — «Атлантис» STS-61B
  24. 12 января 1986 года — «Колумбия» STS-61C
  25. 28 января 1986 года — «Челленджер» STS-51L
  26. 29 сентября 1988 года — «Дискавери» STS-26
  27. 2 декабря 1988 года — «Атлантис» STS-27
  28. 13 марта 1989 года — «Дискавери» STS-29
  29. 4 мая 1989 года — «Атлантис» STS-30
  30. 8 августа 1989 года — «Колумбия» STS-28
  31. 18 октября 1989 года — «Атлантис» STS-34
  32. 22 ноября 1989 года — «Дискавери» STS-33
  33. 9 января 1990 года — «Колумбия» STS-32
  34. 28 февраля 1990 года — «Атлантис» STS-36
  35. 24 апреля 1990 года — «Дискавери» STS-31
  36. 6 октября 1990 года — «Дискавери» STS-41
  37. 15 ноября 1990 года — «Атлантис» STS-38
  38. 2 декабря 1990 года — «Колумбия» STS-35
  39. 5 апреля 1991 года — «Атлантис» STS-37
  40. 28 апреля 1991 года — «Дискавери» STS-39
  41. 5 июня 1991 года — «Колумбия» STS-40
  42. 2 августа 1991 года — «Атлантис» STS-43
  43. 13 сентября 1991 года — «Дискавери» STS-48
  44. 24 ноября 1991 года — «Атлантис» STS-44
  45. 22 января 1992 года — «Дискавери» STS-42
  46. 24 марта 1992 года — «Атлантис» STS-45
  47. 7 мая 1992 года — «Индевор» STS-49
  48. 25 июня 1992 года — «Колумбия» STS-50
  49. 31 июля 1992 года — «Атлантис» STS-46
  50. 12 сентября 1992 года — «Индевор» STS-47
  51. 22 октября 1992 года — «Колумбия» STS-52
  52. 2 декабря 1992 года — «Дискавери» STS-53
  53. 13 января 1993 года — «Индевор» STS-54
  54. 8 апреля 1993 года — «Дискавери» STS-56
  55. 26 апреля 1993 года — «Колумбия» STS-55
  56. 21 июня 1993 года — «Индевор» STS-57
  57. 12 сентября 1993 года — «Дискавери» STS-51
  58. 18 октября 1993 года — «Колумбия» STS-58
  59. 2 декабря 1993 года — «Индевор» STS-61
  60. 3 февраля 1994 года — «Дискавери» STS-60
  61. 4 марта 1994 года — «Колумбия» STS-62
  62. 9 апреля 1994 года — «Индевор» STS-59
  63. 8 июля 1994 года — «Колумбия» STS-65
  64. 9 сентября 1994 года — «Дискавери» STS-64
  65. 30 сентября 1994 года — «Индевор» STS-68
  66. 3 ноября 1994 года — «Атлантис» STS-66
  67. 3 февраля 1995 года — «Дискавери» STS-63
  68. 2 марта 1995 года — «Индевор» STS-67
  69. 27 июня 1995 года — «Атлантис» STS-71
  70. 13 июля 1995 года — «Дискавери» STS-70
  71. 7 сентября 1995 года — «Индевор» STS-69
  72. 20 октября 1995 года — «Колумбия» STS-73
  73. 12 ноября 1995 года — «Атлантис» STS-74
  74. 11 января 1996 года — «Индевор» STS-72
  75. 22 февраля 1996 года — «Колумбия» STS-75
  76. 22 марта 1996 года — «Атлантис» STS-76
  77. 19 мая 1996 года — «Индевор» STS-77
  78. 20 июня 1996 года — «Колумбия» STS-78
  79. 16 сентября 1996 года — «Атлантис» STS-79
  80. 19 ноября 1996 года — «Колумбия» STS-80
  81. 12 января 1997 года — «Атлантис» STS-81
  82. 11 февраля 1997 года — «Дискавери» STS-82
  83. 4 апреля 1997 года — «Колумбия» STS-83
  84. 15 мая 1997 года — «Атлантис» STS-84
  85. 1 июля 1997 года — «Колумбия» STS-94
  86. 7 августа 1997 года — «Дискавери» STS-85
  87. 25 сентября 1997 года — «Атлантис» STS-86
  88. 19 ноября 1997 года — «Колумбия» STS-87
  89. 22 января 1998 года — «Индевор» STS-89
  90. 17 апреля 1998 года — «Колумбия» STS-90
  91. 2 июня 1998 года — «Дискавери» STS-91
  92. 29 октября 1998 года — «Дискавери» STS-95
  93. 4 декабря 1998 года — «Индевор» STS-88
  94. 27 мая 1999 года — «Дискавери» STS-96
  95. 23 июля 1999 года — «Колумбия» STS-93
  96. 19 декабря 1999 года — «Дискавери» STS-103
  97. 11 февраля 2000 года — «Индевор» STS-99
  98. 19 мая 2000 года — «Атлантис» STS-101
  99. 8 сентября 2000 года — «Атлантис» STS-106
  100. 11 октября 2000 года — «Дискавери» STS-92
  101. 30 ноября 2000 года — «Индевор» STS-97
  102. 7 февраля 2001 года — «Атлантис» STS-98
  103. 8 марта 2001 года — «Дискавери» STS-102
  104. 19 апреля 2001 года — «Индевор» STS-100
  105. 12 июля 2001 года — «Атлантис» STS-104
  106. 10 августа 2001 года — «Дискавери» STS-105
  107. 5 декабря 2001 года — «Индевор» STS-108
  108. 1 марта 2002 года — «Колумбия» STS-109
  109. 8 апреля 2002 года — «Атлантис» STS-110
  110. 5 июня 2002 года — «Индевор» STS-111
  111. 7 октября 2002 года — «Атлантис» STS-112
  112. 24 ноября 2002 года — «Индевор» STS-113
  113. 16 января 2003 года — «Колумбия» STS-107
  114. 26 июля 2005 года — «Дискавери» STS-114
  115. 4 июля 2006 года — «Дискавери» STS-121
  116. 9 сентября 2006 года — «Атлантис» STS-115
  117. 10 декабря 2006 года — «Дискавери» STS-116
  118. 8 июня 2007 года — «Атлантис» STS-117
  119. 9 августа 2007 года — «Индевор» STS-118
  120. 23 октября 2007 года — «Дискавери» STS-120
  121. 7 февраля 2008 года — «Атлантис» STS-122
  122. 13 марта 2008 года — «Индевор» STS-123
  123. 31 мая 2008 года — «Дискавери» STS-124
  124. 15 ноября 2008 года — «Индевор» STS-126
  125. 15 марта 2009 года — «Дискавери» STS-119
  126. 11 мая 2009 года — «Атлантис» STS-125
  127. 15 июля 2009 года — «Индевор» STS-127
  128. 29 августа 2009 года — «Дискавери» STS-128
  129. 16 ноября 2009 года — «Атлантис» STS-129
  130. 8 февраля 2010 года — «Индевор» STS-130
  131. 5 апреля 2010 года — «Дискавери» STS-131
  132. 14 мая 2010 года — «Атлантис» STS-132
  133. 24 февраля 2011 года — «Дискавери» STS-133
  134. 16 мая 2011 года — «Индевор» STS-134
  135. 8 июля 2011 года — «Атлантис» STS-135

Катастрофы[править | править исходный текст]

Выполненные задачи[править | править исходный текст]

Шаттлы использовались для вывода грузов на орбиты высотой 200—500 км, проведения научных исследований, обслуживания орбитальных космических аппаратов (монтажные и ремонтные работы).

Шаттлом «Дискавери» в апреле 1990 года был доставлен на орбиту телескоп Хаббл (полёт STS-31). На шаттлах «Колумбия», «Дискавери», «Индевор» и «Атлантис» были осуществлены четыре экспедиции по обслуживанию телескопа Хаббл. Последняя экспедиция шаттла к Хабблу состоялась в мае 2009 года. Так как с 2011 года полёты шаттлов были прекращены, это была последняя экспедиция человека к телескопу, и на текущий момент (август 2013) эти работы невозможно выполнить какими-либо другими имеющимися космическими аппаратами.

Шаттл «Индевор» с открытым грузовым отсеком

В 1990-е годы шаттлы принимали участие в совместной российско-американской программе «Мир — Шаттл». Было осуществлено девять стыковок со станцией «Мир».

В течение всех тридцати лет, когда шаттлы были в эксплуатации, они постоянно развивались и модифицировались. За всё время эксплуатации было произведено более тысячи модификаций к изначальному проекту шаттла.

Шаттлы играли важную роль в осуществлении проекта по созданию Международной космической станции (МКС). Так, например, некоторые модули МКС, в том числе российский модуль «Рассвет» (был доставлен шаттлом «Атлантис»), не имеют своих двигательных установок (ДУ) в отличие от российских «Заря», «Звезда», и модулей «Пирс», «Поиск» которые стыковались в составе грузового корабля-модуля «Прогресс М-СО1», а значит, не могут самостоятельно маневрировать на орбите для поиска, сближения и стыковки со станцией. Поэтому их нельзя просто «забрасывать» на орбиту ракетой-носителем типа «Протон». Существует несколько способов собирать станции из таких модулей — в составе грузового корабля, доставка в грузовом отсеке шаттла или, гипотетически, использовать орбитальные «буксиры», которые смогли бы подхватывать модуль, выведенный на орбиту ракетой-носителем, стыковаться с ним и подводить его к станции для стыковки.

Однако при отсутствии необходимости доставлять к МКС новые модули без двигательных установок (в 2015 году планируется стыковка российского модуля «Наука»), использование шаттлов с их огромными грузовыми отсеками становится нецелесообразным.

Стоимость[править | править исходный текст]

В 2006 году общие расходы составили 160 млрд долл. США, к этому времени было выполнено 115 запусков (см.: en:Space Shuttle program#Costs). Средние расходы на каждый полёт составили 1,3 млрд долл. США, но основная часть расходов (проектирование, модернизация и др.) не зависит от числа запусков.

Несмотря на то, что стоимость каждого полёта шаттла составляла около 450 млн долл.[18], на обеспечение 22 полётов шаттлов с середины 2005 года по 2010 год в бюджете NASA было заложено около 1 млрд 300 млн долл. прямых затрат.[19]

За эти деньги орбитальный аппарат шаттла мог доставлять за один рейс к МКС 20-25 тонн груза, включая модули МКС, и плюс к этому 7-8 астронавтов (для сравнения, стоимость запуска одноразовой ракеты-носителя «Протон-М» с выводимой нагрузкой в 22 т в настоящее время составляет около 70-100 млн долл. (при себестоимости ниже 40 млн.) [20]).

Завершение программы «Космическая транспортная система»[править | править исходный текст]

Предпоследний старт «Атлантиса», полёт STS-132

Программа «Космическая транспортная система» была завершена в 2011 году. Все действующие шаттлы были списаны после их последнего полёта[21].

В пятницу, 8 июля 2011 года был осуществлён последний старт «Атлантиса»[22] с сокращённым до четырёх астронавтов экипажем.[23]. Это был последний полёт по программе «Космическая транспортная система». Он завершился рано утром 21 июля 2011 года.

Последние полёты шаттлов[править | править исходный текст]

Код полёта Дата старта Шаттл Программа полёта Итог
STS-133 24 февраля 2011 «Дискавери» Доставка оборудования и материалов на МКС и обратно Завершено
STS-134 16 мая 2011 «Индевор» Сборка и снабжение МКС, доставка и установка на МКС магнитного альфа-спектрометра (Alpha Magnetic Spectrometer, AMS) Завершено
STS-135 8 июля 2011 «Атлантис» Сборка и снабжение МКС Завершено

Итоги[править | править исходный текст]

За 30 лет эксплуатации пять шаттлов совершили 135 полётов. В общей сложности все шаттлы совершили 21 152 витка вокруг Земли и пролетели 872,7 млн км (542 398 878 миль). На шаттлах в космос было поднято 1,6 тыс. тонн (3,5 млн фунтов) полезных грузов. 355 астронавтов и космонавтов летали на шаттлах в космос.

После завершения эксплуатации все шаттлы отправлены в музеи: никогда не летавший в космос шаттл «Энтерпрайз», ранее находившийся в музее Смитсоновского института в районе вашингтонского аэропорта Даллеса, перемещён в Морской и аэрокосмический музей в Нью-Йорке. Его место в Смитсоновском институте занял шаттл «Дискавери». Шаттл «Индевор» встанет на вечную стоянку в Калифорнийском научном центре в Лос-Анджелесе, а шаттл «Атлантис» будет выставлен в Космическом центре имени Кеннеди во Флориде.[24]

Галерея[править | править исходный текст]

Интересные факты[править | править исходный текст]

  • Слово «шаттл» переводится как «челнок» и означает рабочий орган ткацкого станка, перемещающийся туда и обратно поперёк полотна ткани; другое общеупотребительное значение — транспортное средство, обслуживающее маршрут на короткое расстояние без промежуточных пунктов (челночный маршрут, экспресс).
  • Первый старт шаттла состоялся ровно в двадцатилетнюю годовщину старта Гагарина — 12 апреля 1981 года. Это был первый в истории мировой космонавтики случай полёта корабля нового типа сразу с экипажем, без предварительных беспилотных запусков. Миф заключается в том, что первый старт был приурочен к годовщине. На самом деле, первый старт планировался на 10 апреля, Но за двадцать минут до старта была обнаружена потеря синхронизации при обмене данных между основным и резервным компьютерами шаттла (из-за ошибки в программном обеспечении). Старт был отменён за 16 минут до расчётного времени и был перенесён на двое суток
  • Максимальное количество запусков было сделано за год до катастрофы шаттла «Челленджер», в 1985 году 9 полетов. На роковой 1986 год планировалось 15 полетов. В 1992 и 1997 году было произведено по 8 полетов.
  • Хотя для приземления шаттлов предназначено три полосы, только один раз, во время выполнения миссии «Колумбия» STS-3 была произведена посадка на полигоне Уайт Сэндс (White Sands)в штате Нью-Мексико.

В произведениях культуры и искусства[править | править исходный текст]

В кинематографе

Шаттлы, как вымышленные, так и реальные, присутствуют во многих фильмах и телесериалах. Некоторые из таких произведений:

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Shuttle Reference Manual: SPACE TRANSPORTATION SYSTEM
  2. История разработки многоразовой транспортно-космической системы (МТКС) «Спейс Шаттл»
  3. Space Shuttle System
  4. Space Shuttle: Solid Rocket Boosters
  5. 1 2 3 Space Shuttle: The External Tank
  6. 1 2 3 Space Shuttle: Orbiter
  7. NASA and the Post-Apollo Future
  8. 1 2 История разработки многоразовой транспортно-космической системы «Спейс шаттл»
  9. The Space Shuttle: Development of a New Transportation System
  10. Agnew, Spiro, chairman. September 1969. The Post-Apollo Space Program: Directions for the Future. Space Task Group. Reprinted in NASA SP-4407, Vol. I, pp. 522—543
  11. 71-806. July 1971. Robert N. Lindley, The Economics of a New Space Transportation System.
  12. Donlan, Charles J. July 11, 1972. Space Shuttle Systems Definition Evolution. Internal NASA paper.
  13. Morgenstern, Oskar, and Klaus P. Heiss. May 31, 1971. Economic Analysis of New Space Transportation Systems. Princeton, New Jersey: Mathematica, Inc. CASI 75N-22191.
  14. contents
  15. X-20 «Dyna Soar», США
  16. Dynasoar
  17. Многоразовый орбитальный корабль «Буран»
  18. NASA — Space Shuttle and International Space Station
  19. SPACE.com — Total Tally of Shuttle Fleet Costs Exceed Initial Estimates
  20. Потеря спутников ГЛОНАСС обойдется России в десятки миллиардов рублей
  21. «Атлантис». Пенсия за выслугу лет Euronews
  22. Программа НАСА «Спейс Шаттл» возможно будет продолжена в 2011 году
  23. STS-135: KSC realign schedule targets for a preliminary July 12 launch
  24. Глава НАСА назвал места вечной стоянки шаттлов

Ссылки[править | править исходный текст]