Введение

Ракеты-носители, созданные на базе компонентов космического шаттла

Аппараты, созданные на базе технологий шаттла (SDV), – это космические ракеты-носители и космические аппараты, использующие компоненты, технологии и инфраструктуру, первоначально разработанные для программы «Космический шаттл». В конце 1980-х и начале 1990-х годов НАСА официально изучало грузовой вариант, «Шаттл С», который должен был дополнить пилотируемый «Космический шаттл». В 2005 году НАСА разрабатывало ракеты-носители Ares I и Ares V, частично основанные на сильно модифицированных компонентах шаттлов, для обеспечения исследования Луны и Марса. Агентство также изучало третий подобный аппарат, Ares IV.

Понятия

Концепции SDV были предложены еще до начала полетов космического челнока.

Шаттл-С

Шаттл C — это исследование, проведённое NASA с целью превращения стартового комплекса космического челнока в специализированный беспилотный грузовой носитель. Внешний бак и твердотопливные ускорители (SRB) космического челнока должны были быть объединены с грузовым модулем вместо орбитального аппарата, включая двигатели RS 25. Различные концепции Шаттла C изучались в период с 1984 по 1995 год.

Национальная система запуска

Национальная система запуска (или Новая система запуска) — это исследование, санкционированное в 1991 году президентом Джорджем Бушем-старшим с целью определения альтернатив космическому челноку для выхода на околоземную орбиту. Вскоре после этого NASA поручило компаниям Lockheed Missiles and Space, McDonnell Douglas и TRW провести десятимесячное исследование. Была предложена серия ракет-носителей, основанная на перспективном жидкостном ракетном двигателе Space Transportation Main Engine (STME). STME должен был стать упрощенной, одноразовой версией главного двигателя космического челнока (SSME). NLS 1 был самым крупным из трех предложенных аппаратов и предполагал использование модифицированного внешнего бака космического челнока в качестве первой ступени. Этот бак должен был подавать жидкий кислород и жидкий водород к четырем двигателям STME, прикрепленным к его нижней части. Полезная нагрузка или вторая ступень размещались бы над первой ступенью, а по бокам первой ступени, как и на челноке, устанавливались бы два отсоединяемых твердотопливных ускорителя. Периодические иллюстрации свидетельствуют о том, что рассматривались ракеты, значительно превосходящие NLS 1 по размерам, с использованием нескольких ступеней NLS 1.

Программа созвездий

Одной из главных целей программы "Созвездие" была разработка космических кораблей и ракет-носителей для замены космических шаттлов. NASA приступило к проектированию двух ракет-носителей, Ares I и Ares V, еще до начала реализации программы. Ares I предназначалась исключительно для вывода экипажей на орбиту, а Ares V – для запуска более тяжелого оборудования, требующего большей грузоподъемности, чем обеспечивала ракета-носитель Ares I.

Арес I

Арес I был ракетой-носителем, разрабатывавшейся NASA в рамках программы «Созвездие». Название «Арес» отсылает к греческому богу Аресу, который отождествляется с римским богом Марсом. Изначально Арес I был известен как «Пилотируемый пусковой аппарат» (CLV). NASA планировало использовать Арес I для запуска «Ориона» – космического корабля, предназначенного для пилотируемых космических миссий NASA после завершения эксплуатации космических шаттлов в 2011 году. Арес I должен был дополнять более крупный, беспилотный Арес V, который являлся грузовым ракетой-носителем для программы «Созвездие». NASA выбрало проекты Арес, рассчитывая на их общую безопасность, надежность и экономическую эффективность. Однако программа «Созвездие», включая Арес I, была отменена президентом США Бараком Обамой в октябре 2010 года с принятием его закона об авторизации NASA на 2010 год.

Арес V

Ares V (ранее известный как Cargo Launch Vehicle или CaLV) был запланированным грузовым пусковым компонентом отмененной программы NASA Constellation, которая должна была заменить космический челнок после его вывода из эксплуатации в 2011 году. Также планировалось, что Ares V будет доставлять грузы для обеспечения присутствия человека на Марсе. Ares V и меньшая по размеру Ares I были названы в честь Ареса, греческого бога войны. Он также должен был стать основным носителем для миссий за пределы системы Земля-Луна, включая конечную цель программы – пилотируемую миссию на Марс. Беспилотный Ares V должен был дополнять меньшую и предназначенную для пилотируемых полетов ракету Ares I при запуске космического корабля Orion, рассчитанного на экипаж из 4–6 человек. Обе ракеты, считавшиеся более безопасными, чем действующие на тот момент космические челноки, должны были использовать технологии, разработанные в рамках программ Apollo, Shuttle и Delta IV EELV. В частности, ракета-носитель должна была состоять из жидкотопливной центральной ступени конструкции Ares V, двух пятисегментных твердотопливных ускорителей и жидкотопливной верхней ступени от Ares I, как описано NASA в январе 2007 года. Высота Ares IV должна была составить 367 футов (112 м), и ее можно было бы использовать для достижения Луны. Общая грузоподъемность составляла бы до [значение] для прямого транслунного импульса на высоте 240 миль (386 км). В 2007 году NASA рассматривало возможность использования Ares IV для оценки высокоскоростных траекторий "пропуска" при возвращении капсулы Orion в атмосферу. NASA планировало провести демонстрационные полеты аппаратуры Ares I и Ares V в конфигурациях "Heavy Lift" начиная с 2013 года. Целью испытательных полетов "Heavy Lift" было одновременное испытание первой ступени Ares V с прикрепленной к ней верхней ступенью Ares I, что позволило бы сэкономить время и средства. Более поздние конфигурации испытательных аппаратов "Heavy Lift" были аналогичны Ares IV.

Ares V Lite

Ares V Lite был альтернативным ракетоносителем для программы Constellation НАСА, предложенным Комиссией Августина. Ares V Lite представлял собой уменьшенную версию Ares V. Он должен был использовать пять двигателей RS-68 и два пятисегментных твердотопливных ускорителя и выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой приблизительно .

Боковое транспортное средство НАСА

Shuttle Derived Heavy Lift Launch Vehicle (HLV) – альтернативный проект сверхтяжелой ракеты-носителя для программы NASA Constellation. Он был впервые представлен Комиссии Августина 17 июня 2009 года. Основанный на концепции «Шаттл C», которая изучалась в различных исследованиях с 1980-х годов, HLV представлял собой ракету-носитель средней грузоподъемности (SDLV), предлагавшую заменить крылатый орбитальный модуль комплекса «Спейс Шаттл» боковым носителем полезной нагрузки. Внешний топливный бак (ET) и твердотопливные ускорители (SRB) должны были остаться без изменений.

Юпитер

Семейство сверхтяжелых ракет-носителей Jupiter являлось частью предлагаемой архитектуры ракет-носителей DIRECT Shuttle Derived Launch Vehicle. Оно предназначалось в качестве альтернативы ракетам Ares I и Ares V. Основными преимуществами планировалось повторное использование максимально возможного количества оборудования и инфраструктуры программы «Спейс Шаттл», включая экономию средств, опыт работы с существующим оборудованием и сохранение трудовых ресурсов, в том числе для запланированных пилотируемых лунных полетов программы «Артемида» и возможных последующих пилотируемых миссий на Марс. Его первый запуск, Artemis 1, состоялся 16 ноября 2022 года.

Свобода

Liberty — концепция ракеты-носителя, предложенная компаниями Alliant Techsystems (ATK) и Astrium в 2011 году для второй фазы программы NASA Commercial Crew Development (CCDev), направленной на стимулирование разработки частных пилотируемых аппаратов для доставки на низкую околоземную орбиту. Подобно несостоявшемуся проекту Ares I, состоявшему из пятисекционного твердотопливного ускорителя космического челнока (SRB) и новой криогенной второй ступени, Liberty предполагала объединение пятисекционного SRB с центральным блоком европейской ракеты Ariane 5 в качестве второй ступени.