Кіріспе

Ракетаның пайдаланылған сатысынан жасалған ғарыш станциясы

Жасыл цех – сұйық отынды ракетаның пайдаланылған сатысынан жасалған ғарыш станциясы. Мұндай ракета сатысында екі үлкен, герметикалық отын багі бар; үлкен бак ғарыш станциясының тұрғын бөлімі ретінде қайта жабдықталуы мүмкін, ал кіші бак қалдықтарды сақтауға пайдаланылуы мүмкін. Үлкен ракета сатысы Жердің төменгі орбитасына жетіп, кейіннен өзгеріске ұшырайды. Бұл, әрқашан пайдалы болмайтын құрал-жабдықты тиімді пайдалануға мүмкіндік береді, бірақ ракета сатысын орбитада өзгерту қиын және қымбат болуы мүмкін. Қазірге дейін ешқандай жасыл цех ғарыш станциясы салынған немесе ұшпаған. Жасыл цех "құрғақ цехпен" салыстырылады, онда бос жоғарғы саты адамдардың тұруына жарамды жабдықтармен және басқа да құралдармен жердегі шаралар арқылы ұшырылу алдында жабдықталады. Ол отынмен толтырылмайды; оның орнына, саты жеткілікті қуатты ракетамен орбитаға шығарылады. 1960 жылдардағы Аполлон бағдарламасы Сатурн V ракетасының екінші сатысы S II-ні пайдалануды зерттеді, ал кейіннен Сатурн IB ракетасының екінші сатысы S IVB-ді жасыл цех ретінде пайдалануды жоспарлады, бірақ Аполлон бағдарламасының Айға қону миссияларының тоқтатылуы салдарынан екі сатылы Сатурн V ракетасы Скайлаб деп аталған станцияны S IVB құрғақ цех ретінде іске қосуға мүмкіндік берді.

Аполлоннан алынған ұғымдар

Вернер фон Браун ұсынған Сатурн V-те ұшыруға арналған ылғал жұмыс орталығы тұжырымы. Оның жобасы Сатурн V-тің екінші сатысын өзгертті, орбитаға жеткеннен кейін оны тұру кеңістігі ретінде пайдалануға мүмкіндік берді. Сатурн V-тің S IC төменгі сатысы өздігінен орбитаға жете алмайтындықтан, S II отқа қойылып, орбитаға жеткеннен кейін қалған жанар майын шығарып тастауы керек еді. Мұны істеу үшін станцияның едендері ашық тордан жасалған, бұл жанар майдың танктердің төменгі жағындағы құбырлар арқылы оңай өтуіне мүмкіндік берді. Бұл құрылым қол мен аяқ тіреуге қолайлы жерлерді де ұсынды. Орбитаға жету үшін барлық жанар май қажет болғандықтан, S II ұшырылу кезінде қосымша өмір сақтау жабдықтарын сақтау мүмкін болмады. Фон Браунның жобасында барлық қосымша жабдықтар үлкен цилиндрлі тасымалдағышқа орналастырылды, ол әдетте сол жерде орналасқан S IVB орнына S II сатысының үстіне тасымалданатын еді. Орбитаға жеткеннен кейін және жанар майды шығарғаннан кейін, S II сутегі резервуарының үстіндегі үлкен кіру люгі ашылатын еді. Содан кейін цилиндрлі жүк модулі гидравликалық түрде осы тесіктен резервуарға енгізіліп, жабылатын еді, содан кейін резервуар үлкен тұру кеңістігін құру үшін қысымға берілетін еді. Электр қуатын S II сыртында орналасқан күн жасушалары қамтамасыз ететін еді. 1960 жылдары Аполлон миссиясы дамудан ұшыруға көшкен кезде, NASA ішіндегі бірнеше топтар Аполлоннан кейінгі кезеңді зерттеді. Сатурн құралдарын пайдалануды жалғастыру үшін көптеген идеялар ұсынылды, олардың кейбіреулері «Аполлон X» деген атпен біріктірілді, ол Аполлон қолданбалар бағдарламасы (AAP) атанды. AAP қаржыландыруды бастаған кезде, Сатурн V желілері Ай миссиясы үшін жеткілікті Сатурн V-ні жасағаннан кейін жабылатын болып жоспарланған. Алайда, сол кезде Аполлон жүйелерінің орбиталық сынақтары күткеннен жақсы өтті және бірнеше ұсынылған миссиялар енді қажет болмады. Бұл Сатурн IB ұшыру құралдарының шағын саны қолдануға мүмкіндік берді. Сатурн IB жиынтығы екі сатыдан тұрды: күштеуіш және жоғарыдағы S IVB сатысы, екеуі де орбитаға жету үшін іске қосылуы керек еді. S IVB сатысын фон Браунның бастапқы ұсыныстарына ұқсас етіп өзгертуге болады, нәтижесінде кішкентай, бірақ пайдалы станция пайда болады. Бұл жағдайда жабдық S IVB-нің үстіне, әдетте Ай модулі орналасатын жерге тасымалданатын еді, бірақ үлкен кіру портының болмауы оның резервуарға енгізілуінің орнына сол жерде қалуын білдіретін еді. Осы бағыттағы маңызды жобалау жұмыстары жүргізілді. Кейінгі Аполлон миссиялары (18-ден 20-ға дейін) тоқтатылған кезде Сатурн V-тің қоры пайда болды. Осы уақытқа дейін S IV-тен алынған жүйе бойынша көп жұмыс жасалғандықтан, олар осы бағытта жұмысты жалғастыруды шешті. Сатурн V алғашқы екі сатысында толық, жерде құрастырылған станцияны орбитаға шығару үшін жеткілікті күш берді, ал жоба Skylab «құрғақ жұмыс орталығы» ретінде ұшырылды. Аполлоннан алынған ылғал жұмыс орталығын қамтитын тағы бір жоба – ұсынылған Адамды Венераға ұшу.

Шаттлдан алынған ұғымдар

Сондай-ақ, ғарыш айлағының сыртқы резервуарының (ЭТ) бірнеше ұқсас түрлендірулері зерттелді. Ұшыру кезінде ЭТ орбиталық жылдамдықтың шамамен 98%-ына дейін үдеп, содан кейін түсіріліп, ауа кедергісін арттыру үшін әдейі айналдырылатын. Бірқатар ұсыныстар ЭТ-ны ғарыш кемесінің негізгі қозғалтқыштары арқылы қалған жанармайды толығымен шығарып тастап, "ашық қалдырылған" күйде орбитаға дейін қосып ұшуды қарастырды. Мұндай бір сынақ жоспарланған еді, бірақ 1986 жылғы Space Shuttle Challenger апаты қауіпсіздік ережелерін күрт өзгерткен соң ол тоқтатылды. ЭТ үлкен жұмыс кеңістігін ұсынар еді, ал әртүрлі "ылғалды цех" жобаларындағы басты мәселе – осы резервуардың барлық бөліктерін қалай пайдалану еді. ЭТ-ның ішіндегі екі резервуардың кішігірім оттегі резервуарының өзі бүкіл Space Station Freedom ғарыш стансасынан әлдеқайда үлкен болатын. Сонымен қатар, құрылыс кезінде тексеру үшін пайдаланылатын "люктер" арқылы резервуардың ішкі бөлігіне кіруге болар еді, бірақ орбитаға жеткеннен кейін резервуарға жеткілікті мөлшерде құрылыс материалдарын салуға болатыны белгісіз болды. Дегенмен, бұл мәселе бірнеше рет зерттелді. 1984 жылы Martin Marietta компаниясы осыған ұқсас "Артқы жүк тасымалдаушы" концепциясын зерттеді. Бұл үлкен цилиндрлі жүк контейнерінен тұратын, ол ЭТ-ның төменгі бөлігіне бұрандаланып бекітілетін және ғарыш айлағының жүк бөлімімен бірдей көлемге ие болатын, бірақ одан да кең және ауыр жүктерді тасымалдауға қабілетті еді. Сол негізгі орналасу қысқа мерзімді станция жобасының негізі ретінде де пайдаланылды. Бұл станция дәстүрлі мағынадағы "ылғалды цех" болмаса да, жанармай резервуарына тіркелгендіктен, оған белгілі бір дәрежеде қатысты.

Ғарыш ұшыру жүйесіне негізделген ұғымдар

NASA мердігері Брэнд Гриффин Маршалл ғарыш ұшу орталығының алдыңғы қатарлы тұжырымдамалар кеңсесіне қолданылған ғарышқа ұшыру жүйесінің сутегі отын багынан станция салуды ұсынды. Бұл станция Жер-Ай L2 Лагранж нүктесіне орналастырылып, бастапқы Skylab құрметіне Skylab II деп аталады.

Коммерциялық ғарыш станциясының қолданылуы

NanoRacks, NASA-мен келісімшартты аяқтағаннан және NextSTEPs II кезеңінің сыйлығын ұтып алғаннан кейін, қазір «Тәуелсіздік-1» (бұрын «Ixion» деп аталған) тұжырымдамасын дамытып жатыр, ол қолданыстан шыққан зымыран отын бактерілерін тұруға жарамды кеңістікке айналдыруға мүмкіндік береді.