Есть ли планы по созданию складов в космосе?

Да. Это учитывается в пилотируемых межпланетных миссиях в виде предварительного размещения ступеней химических ракет солнечно-электрическими двигательными установками (СЭР). SEP очень эффективны, но медленны, тогда как химические ракеты неэффективны, но обеспечивают быстрое время прохождения. Вам нужно быстрое время транзита для людей, чтобы свести к минимуму проблемы с радиацией и сократить необходимые запасы. SEP позволяет вам эффективно использовать химические стадии, чтобы ждать, пока люди начнут их использовать.

Что касается того, почему ступени, ракетный двигатель составляет небольшую долю массы ступени. Так что, если вы собираетесь предварительно разместить топливо, вы можете также прикрепить двигатель к бакам, чтобы получить готовую к работе ступень.

Рассматриваемые химические ракетные топлива обычно являются криогенными, что усложняет сохранение холодного топлива. Для решения этой проблемы предпринимаются усилия по развитию технологий .

Ландау и Стрейндж обнаружили, что предварительное размещение химических ступеней на высокой околоземной орбите на самом деле позволяет получить топливо в любом месте энергетически, удобно для стабильного хранения и доступа (с помощью нашей Луны), а топливо можно использовать очень эффективно. во время прохождения перигея вблизи Земли.

Есть много исследований. Есть серьезные? Наверное, не в это время. То есть ничего не финансируется. США вряд ли сделают это из-за зацикленности на SLS, который, по сути, представляет собой конструкцию, которая гласит: «Нам не нужны вонючие склады». В настоящее время у русских, похоже, нет больших амбиций. Китайцы еще не в том состоянии, чтобы это учитывать. Наверное, больше ни у кого в мире нет достаточно серьезной программы, заслуживающей внимания.

Это прямой ответ. Кроме того, у депо есть много преимуществ.

Важно то, что он открывает рынок для конкуренции. То есть, если кому-то нужно депо для миссии (будь то правительство или компания), он просто создал рынок. Им что-то нужно. Они готовы платить за это. Теперь компании могут конкурировать за предоставление ему полезной нагрузки.

Склады — отличные примеры для этого, так как на самом деле запускаемый груз стоит очень дешево. LOX, LH2, керосин, вода или что-то еще. Так что любой лаунчер может его поставить.

Победит самый дешевый. Интересно, что надежность не так важна, если полезная нагрузка дешева, а стоимость пусковой установки дешева, и нет прямой зависимости от времени.

Таким образом, если США, например, откажутся от подхода SLS и перейдут к подходу депо, могут произойти некоторые интересные вещи.

Они могут стимулировать отрасль к запуску. Не имеет значения, потребуется ли 100 запусков Falcon 1e, чтобы заполнить депо, если они достаточно дешевы и достаточно часто запускаются. Также не имеет значения, если вы заполните депо запуском Delta 4-Heavy. Важна стоимость и возможность доставки в срок.

Я могу придумать три варианта использования топливных складов:

1. Для конкретной миссии, когда полезная нагрузка и топливо запускаются отдельно и состыковываются на НОО. Либо получить более крупный космический корабль, либо сделать более безопасный запуск меньшего размера для экипажа или другой незаменимой полезной нагрузки.

2. Предварительно запущенный и размещенный на поверхности или на орбите вокруг цели миссии, такой как Марс.

3. На геостационарной орбите, чтобы заправить там несколько спутников.

Идея о том, чтобы заправочные станции курсировали между разными орбитами, не может быть экономичной. Для изменения наклонения орбиты на НОО или для достижения различных спутников GPS требуется слишком много топлива. Для таких орбит дозаправка должна быть специфичной для спутника. Даже размещение на какой-то орбите между Землей и Марсом не получится, потому что, если запуск задержится на сутки из-за погоды, он упустит депо.

Однако на геостационарной орбите дельта-v между разными спутниками может быть достаточно мала, чтобы одна топливная станция могла обслуживать несколько спутников, предназначенных для дозаправки. Выигрыш будет заключаться в том, что владелец спутника сможет продлить срок службы или нет, в зависимости от того, как будет развиваться технический срок службы, конкуренция и многое другое в будущем. Это может быть коммерчески осуществимо, две другие альтернативы предназначены для научных целей и финансируются государством. № 2 описан в справочной миссии NASA Design Reference Mission 3.0 для Марса, но его нет ни в графике, ни в бюджете. В какой-то степени № 1 — это то, что делается с МКС.

Много планов.

1) Канадцы, по-видимому, работают над космическим кораблем , который является наполовину космическим буксиром, наполовину роботом-механиком и наполовину заправочной станцией:

После нескольких лет планирования канадская компания MacDonald Dettwiler and Associates (MDA) объявила о строительстве первой космической заправочной станции с планами запуска в 2015 году. Аппарат обслуживания космической инфраструктуры будет летать на геосинхронной орбите, где он сможет достичь нескольких ключевых коммерческих и государственных спутников. По данным MDA, он сможет доставлять им дополнительное топливо, а также перемещать их или выполнять базовое техническое обслуживание.

Компания спутников связи Intelsat, у которой больше всего геостационарных спутников, станет первым клиентом.

В начале прошлого года Декстр протестировал отправленный на МКС пакет с (похоже) десятками различных частей спутника: http://www.spaceflight101.com/robotic-refueling-mission.html

2) Много планов и исследований от НАСА и других:

В августе 2011 года НАСА взяло на себя значительное обязательство по контракту на разработку технологии хранения топлива, профинансировав четыре аэрокосмические компании для «определения демонстрационных миссий, которые подтвердят концепцию хранения криогенного топлива в космосе, чтобы уменьшить потребность в больших ракетах-носителях для дальнего космоса. исследование." Эти исследовательские контракты на хранение/перемещение криогенного топлива и криогенных складов были подписаны с Analytical Mechanics Associates, Boeing, Lockheed Martin и Ball Aerospace. Каждая компания получит по контракту 600 000 долларов США.

3) Одним из основных доводов в пользу легкогазовой пушки Джона Хантера был запуск топливных баллонов на орбиту (с помощью ракеты, расположенной в верхней части параболы снаряда). Они будут собираться на складах на заранее определенной орбите, а затем будут доступны для дозаправки топливом для инъекционных ожогов и / или для спутников для улучшенного обслуживания станций.

Интересно, что топливный склад является одной из целей проекта Lunar Space Elevator, которым занимается компания LiftPort .

Идея состоит в том, что лифт может быть построен с лунной поверхности до EML1 с использованием доступной сегодня технологии COTS. Использование подъемника на солнечных батареях для перевозки полезных грузов с EML1 на поверхность Луны и обратно решает проблему большого ΔV, необходимого для мягкой посадки полезного груза на поверхность Луны или возвращения его на лунную орбиту.

По словам Майкла Лейна, генерального директора LiftPort, лунный реголит может быть переработан в кислород и водород. Он планирует извлекать этот кислород и водород, а затем хранить их либо в EML1, либо в противовесе лунного лифта, который будет находиться в 250 000 км от лунной поверхности. В этот момент его можно было использовать в качестве топлива для любой планетарной или дальней космической миссии.

У меня нет технических знаний, чтобы знать, насколько осуществим этот план, и мне было бы приятно услышать мнение других об этом интригующем проекте.