Кіріспе

Американың құлаған аэроғарыш компаниясы

Masten Space Systems – Калифорния штатының Мохаве қаласында (бұрын Санта-Клара, Калифорния) орналасқан, аэроғарыш өндірісімен айналысатын стартап компаниясы. Ол бастапқыда ұшқышсыз зерттеу мақсатындағы суборбитальдық ғарышқа ұшуларға, ал кейіннен роботтық орбитальдық ғарышқа ұшуларды іске қосуға қолдау көрсетуге арналған тік ұшып-қону (VTVL) зымырандарын жасап шығарған. 2020 жылы NASA Masten компаниясына Айға қондыру миссиясы бойынша келісім-шарт берді; NASA Masten-ге XL 1 деп аталатын қондырғыш құрастырып, ұшыру үшін 75,9 миллион АҚШ доллары төлеуге міндеттенді. Masten Mission One – Masten-нің алғашқы ғарышқа ұшуы болуы тиіс еді; оның 2023 жылдың қараша айында ұшырылуы жоспарланған. Компания 2022 жылдың шілдесінде 11-тарау бойынша банкроттыққа өтініш берді, ал кейіннен 2022 жылдың қыркүйегінде Astrobotic Technology компаниясы сатып алды.

Қалқа

Мастеннің Xombie (модель XA 0.1B) 2009 жылдың 7 қазанында Айға қону сынағының бірінші деңгейлі байқауында екінші орынды иеленді, орташа қону дәлдігі құрады. Бұл екі ұшақтың негізгі мақсаты Мастенде әзірленген GN&C жүйесін пайдалана отырып, тұрақты, бақыланатын ұшуды көрсету болды. XA 0.1B бастапқыда төрт қозғалтқышпен жабдықталған, бірақ 2009 жылдың көктемінде бір қозғалтқышқа ауыстырылды. 2009 жылдың қазан айында жаңартылған изопропил спирті мен сұйық оттегінің зымыран қозғалтқышы шамамен жылдамдықпен жұмыс істеді. XA 0.1B, "Xombie" деп аталған, алғаш рет 2009 жылдың 19 қыркүйегінде баудан босап ұшты және 2009 жылдың 7 қазанында Lunar Lander Challenge Level One екінші жүлдесі – 150 000 долларға ие болды. 2016 жылдың қазан айында NASA Марс 2020 миссиясының қонуы үшін Автономды түсу және көтерілумен жұмыс істейтін ұшу сынақ алаңының (ADAPT) тәжірибелік технологияларының бөлігі ретінде Xombie-ді Қону көру жүйесін (LVS) сынау үшін қолданғанын хабарлады. Xombie 224 рет ұшып шықты. Xoie алюминийлік рамамен және Мастеннің қозғалтқышының шамамен жылдамдықпен жұмыс істейтін нұсқасымен жабдықталған. "Xoie" деп аталған бұл аппарат 2009 жылдың 30 қазанында Айға қону сынағының екінші деңгейіне қатысты.

Ксеро

Xaero қайта пайдалануға болатын ұшыру құралы 2010-2011 жылдары Masten компаниясымен әзірленген тік ұшып, тік қону (VTVL) зымыраны болды. Ол NASA-ға NASA-ның Ұшу мүмкіндіктері бағдарламасы (бастапқыда Коммерциялық қайта пайдаланылатын суборбиталды зерттеулер/CRuSR бағдарламасы деп аталған) аясында ғылыми жүктерді тасымалдауға болатын потенциалды суборбиталды қайта пайдаланылатын ұшыру құралы (sRLV) ретінде ұсынылды. Алғашқы ұшуларда бес-алты минутқа дейін ұшу биіктігін жоспарлап, ғылыми жүк тасымалдау көзделіпті. Бірінші Xaero сынақ үлгісі 111-ші ұшу кезінде жойылғанға дейін 110 сынақ ұшуын жүзеге асырды. Рекордтық сынақ ұшуы құралды жоғары жел жүктемелері мен биіктіктерде сынауға, бір километр биіктікке ұшып, жоғары көтерілу және түсу жылдамдықтарында ұшу басқаруын сынап, содан кейін дәл қону нүктесіне оралуға бағытталған. Көтерілу және түсудің бастапқы бөлігі қалыпты болды, бірақ жоспарланған дәлдікпен қонуға жетпей тұрып, тұрып қалған газ клапаны ұшудың тоқтатылуына себеп болды.

Ксеро-В

Xaero B – Xaero-ның жалғасы болып табылады, қозғалтқышы қосылған күйде биіктікке жету қабілетімен жабдықталған. Xaero B-нің биіктігі 15-16 фут болса, Xaero-ның биіктігі 12 фут болған. Xaero B ыстық сынақтар мен сынақ ұшуларын жүргізді. Бұл аппарат бастапқы биіктіктерге дейін зерттеу ұшуларының көп бөлігі үшін қолданылатын болған. 2017 жылдың сәуір айындағы сынақ ұшу кезінде зақымдануға байланысты қазір пайдаланудан тоқтатылды. Ол 75 рет ұшты.

Xodiac (Қоңыршық тас)

Ксодиак – 2016 жылы ұсынылған VTVL зымыраны. Ол қысыммен берілетін LOX/IPA отынымен және регенеративті салқындатылатын қозғалтқышпен жабдықталған. Ұшулар Айға немесе Марсқа қонуды модельдеуге мүмкіндік берді. Xodiac зымырасының ұшу кезіндегі ауа ағыны сынақтарындағы Tuft жіптерін көрсеткен видеосы.

Қоғдор

Xogdor - бұл Masten компаниясы 2023 жылы ұсынуды жоспарлаған VTVL көлігі. Masten компаниясында жасалған VTVL сынақ алаңының алтыншы үлгісі болған Xogdor, Xodiac көлігімен жасалған жұмысты жақсарта түсіп, секундына дейін жылдамдықпен түсу және қону технологияларын сынақтан өткізер еді.

Ксеус

Xeus (Зевс деп айтылады) – тік қону және тік ұшу қабілетін демонстрациялайтын Айға қондыру аппараты. Xeus, United Launch Alliance компаниясынан RL 10 негізгі қозғалтқышы бар Centaur жоғарғы сатысынан және оған қосылған төрт Katana тік қозғалтқышынан тұрады. Өндірістік Xeus бір реттік пайдалану нұсқасында 14 тоннаға дейін (кейіннен 10 тоннаға дейін қайта қарастырылды) немесе қайта пайдалану нұсқасында 5 тонналық пайдалы жүкпен Айға қонуға қабілетті деп есептелді. Демонстрациялық үлгідегі зақымдалған Centaur оны Жердегі ұшулармен шектеді. Өндірістік үлгілер өндірістік ақауларсыз және ғарыш операцияларына сертификатталған болуы керек еді. Адам тасымалдау сертификаты да қажет болуы мүмкін. Centaur жеткізушісі United Launch Alliance, Xeus-ті eXperimental Enhanced Upper Stage (Эксперименталды жақсартылған жоғарғы саты) деген сөздердің аббревиатурасы ретінде атады. Ұсынылған жоба туралы толық мәліметтер "Эксперименталды жоғары саты (XEUS): қолжетімді үлкен қондыру жүйесі" атты мақалада келтірілген. Xeus қондырғысындағы әрбір Katana көлденең қону кезінде күш түсіруге қабілетті болды. 2012 жылдың желтоқсан айында Masten толық алюминийден жасалған, регенеративті салқындатылатын KA6A қозғалтқышын көрсетті. Бұл бейнежазбада Xeus жарияланды, сонымен қатар XEUS-тің мүмкін жүгі ретінде екі астронавтпен бірге NASA ғарыш зерттеу көлігі ровері көрсетілді. NASA 2014 жылдың қыркүйегінде Masten компаниясымен қаржыландырылмаған Ғарыш актісі келісіміне (SAA) қол қойды. Аталған келісім 2017 жылдың тамызына дейін күшінде болады, 22 кезеңнен тұрады және "Айға коммерциялық қондырғышты іске асыруға қабілетті аппараттық және бағдарламалық құралдардың толық демонстрациясын" талап етеді. 2015 жылдың желтоқсанында United Launch Alliance (ULA) XEUS-тің негізгі бөлігін Centaur жоғарғы сатысынан Advanced Cryogenic Evolved Stage (ACES) – олар әзірлеп жатқан жетілдірілген криогендік сатыға жаңартуды жоспарлап отырды, бұл пайдалы жүктеме көлемін едәуір арттыратын еді. Masten Space XL жүк тасымалдау аппаратын жасау тәжірибесін XEUS отбасының қондыру аппаратына енгізуді көздеді. XEUS 2018 жылдың шілдесінде жобадан алынып тасталды.

XL-1

XL 1 – Masten компаниясының Lunar CATALYST бағдарламасының (SAAM ID 18250) аясында әзірлеген шағын жүк айлық қондыру аппараты. MXP 351 қозғалтқышымен жабдықталған XL 1 Ай бетіне жүктерді қондыруға арналған. 2016 жылдың 11 қазанында Masten Space компаниясы жаңа екі жанармайлы комбинациясының сынаққа түсірілуін көрсеткен видеоны Twitter-де жариялады. Сынақ кезінде эксперименттік инжектормен жабдықталған алғашқы «Мачете» қозғалтқышы қолданылды, ол итермелі күш өндірді. 3D-басылған қайта пайдаланылатын Ай қозғалтқышын әзірлеу жұмысы жалғасты. «XL 1T» деп аталған, жердегі сынақ алаңына арналған «Мачете» машинасының жетілдірілген нұсқасы дайындалды. 2017 жылдың қазан айында NASA Lunar CATALYST келісімін 2 жылға ұзартты. 2018 жылдың 29 қарашасында Masten компаниясы NASA-ның Коммерциялық Айлық жүк қызметтері (CLPS) келісімшартына қатысуға құқылы екені жарияланды. Егер ұсыныс NASA-мен мақұлданса, Айға қондыру 2021 жылдан ертерек болмайды. 2020 жылдың 8 сәуірінде NASA Masten компаниясын 2022 жылы XL 1 қондыру аппаратымен Айдың Оңтүстік полюсіне сегіз жүк пен тоғыз ғылыми-технологиялық құралды жеткізуге таңдады. Masten сондай-ақ жүктерді пайдалануға көмектеседі, бұл 2024 жылдан бастап Ай бетіне адамдардың экспедицияларын жүзеге асыруға негіз қалауға көмектеседі. Жүктерге Ай бетінің құрамын бағалауға, дәлдікті қамтамасыз ететін қону технологияларын сынауға және Айдағы радиацияны бағалауға арналған құралдар кірді. Бұл жүктер NASA-ның Артемида бағдарламасының аясында NASA-ның Коммерциялық Айлық жүк қызметтері (CLPS) бастамасы бойынша жеткізілді. 75,9 миллион АҚШ доллары көлеміндегі сыйлық жүктерді жеткізуге қатысты қызметтерді қамтиды, соның ішінде жүктерді интеграциялау, Жерден ұшыру, Ай бетіне қондыру және кем дегенде 12 күн бойы жұмыс істеу. Жүктердің көп бөлігі NASA-ның соңғы екі Айлық жүктерді іздеу шақырулары (NPLP) және Айлық беттік құралдар мен технологиялық жүктер (LSITP) арқылы жасалды. 2020 жылдың 26 тамызында Masten компаниясы XL 1 миссиясы, Masten Mission One, SpaceX компаниясымен ұшырылатынын хабарлады, бірақ ол SpaceX-тің қай ұшыру құралында ұшатыны сол кезде жарияланбады. 2021 жылдың 23 маусымында Masten компаниясы COVID-19 пандемиясымен байланысты Masten Mission One ұшырылуы 2023 жылдың қарашасына кейінге шегерілгенін мәлімдеді. XL 1T-ның құрғақ салмағы 588,93 кг және ылғал салмағы 1270,68 кг болуы күтілді, бұл XL 1-ден азырақ. Көлік құралында 25%-тан 100%-ға дейін (4:1) газды реттеуге қабілетті 4 Machete 4400 N негізгі қозғалтқышы болды. Жанармай MPX 351 болды. Бағытты және көлбеуді басқару дифференциалдық газды реттеу арқылы жүзеге асырылды. Рольді басқару үшін 4 22 N ACS қозғалтқышы болды. Жоба DARPA 2-ші кезеңді Boeing компаниясына тапсырғаннан кейін аяқталды.

Басқа өнімдер мен қызметтер

Көлік құралдарының қатарынан өзге, Masten Space Systems өздігінен әзірлеген тұтандырғыштары мен қозғалтқыштарын мүдделі және білікті тараптарға коммерциялық түрде сатуды ұсынды. Masten сонымен қатар көптеген конференцияларда технологияны дамыту және идеялық жобаларды сынақтан өткізуге қатысу ниетін білдірген.

Қатана

Катана класындағы қозғалтқыштар 2800 фунтқа дейін итеру күшін (thrust) шығару және регенеративті салқындату үшін жобаланған. Олар мерзімі шексіз жұмыс істеуге және жылдам газға жауап беруге арналған. Толығымен алюминийден жасалған Katana KA6A Regen 2800 фунттық қозғалтқышының LOX/IPA (изопропил спирті) отынымен сынаққа түсірілген видеосы.

Мастен бірінші миссиясы

Masten Space Systems компаниясы 2023 жылдың қараша айында SpaceX Falcon 9 немесе Falcon Heavy атқарушы құрылғысын пайдалана отырып, Masten Mission One немесе MM1 деп аталатын Айға қондыру миссиясын іске қосу жоспарланған еді. Миссияда НАСА-ға арналған түрлі жүктер болуы тиіс еді.