Почему космический корабль Орион такой большой?

Космический корабль «Орион» , который будет использоваться для миссий «Артемида», будет рассчитан на 6 астронавтов. Почему так много? Учитывая «политическое» задание — доставить «женщину и еще одного мужчину на Луну», почему бы нам просто не построить космический корабль для одного астронавта, дважды полетать на нем, а затем разработать новый космический корабль, когда нужно будет летать большему количеству людей?

Лучшая причина, которая приходит мне на ум, это то, что цикл разработки космического корабля слишком длинный (слишком дорогой). Таким образом, сегодня может быть дешевле построить один большой космический корабль, чем разрабатывать два разных. Если в будущем планируется отправить больше людей на Луну, мы разработаем единый космический корабль и будем использовать его для всех миссий, даже если капсула будет наполовину пуста для первых миссий. Это правда?

@kozuch - предложите удалить часть вопроса о 3D-принтере как не относящуюся к теме, поскольку размер команды и обмен стеками касаются одного вопроса + одного лучшего ответа. Если вы хотите, вы можете задать его как отдельный вопрос, но краткий ответ: «Что решает 3D-печать по сравнению с обычным производством?». 3D-печатные двигатели популярны из-за очень сложной конструкции охлаждающих каналов и постоянно меняющейся толщины, что не относится к капсулам.
@GremlinWranger Я обязательно рассмотрю возможность разделения 3D-печати на отдельный вопрос. Я согласен с двигателями, но не с капсулой — турбовинтовой двигатель GE, напечатанный на 3D-принтере, скоро должен полететь (объединено более 800 движущихся частей в 12!!!), и Safran также начинает использовать 3D-печать для объединения деталей турбовинтовых двигателей вертолетов. Таким же образом можно консолидировать части капсулы, ускорить производство и сделать капсулу более надежной. Это неизбежная тенденция - будем надеяться, что НАСА скоро об этом узнает (они уже начинают с двигателей - но через несколько лет после коммерческого сектора).
Особенно последний абзац больше похож на разглагольствование, чем на честный вопрос.
Я думаю, что ваше обсуждение 3D-печати привлекло голоса против интересного в остальном вопроса с хорошими ответами. Я удалил его и добавил голосование. Вы все еще можете найти его в истории редактирования; почему бы не задать его как новый вопрос? Думаю, на него тоже будут хорошие и интересные ответы!
Утверждать, что НАСА просто хочет высадить двух человек на Луну только для рекламного трюка, неправильно. Они не хотят повторять Аполлона, мир уже знает, что они могут это сделать. Вместо этого, как бесчисленное количество раз заявляло НАСА, они хотят вернуться на Луну, «на этот раз устойчиво и навсегда». Если вы хотите быть излишне пессимистичным, вы можете предположить, что истинная цель программы состоит в том, чтобы направить деньги НАСА в большие карманы аэрокосмической отрасли, а не запускать людей.
Я помню, как меня спросили, почему я думал, что космический центр LBJ находится в Хьюстоне. Мой четырнадцатилетний мозг начал думать об орбитальных углах и избыточной связи, когда спрашивающий сказал мне, что это должно было заручиться поддержкой LBJ для программы, принеся деньги государству. Спрашивающий? ГИД в Космическом центре LBJ.
@ChrisB.Behrens, сайт был выбран в 1961 году, когда LBJ был всего лишь вице-президентом. Вероятно, влиятельные техасцы в Конгрессе были более важным фактором.

Ответы (2)

Капсула Orion может нести 6, потому что это требования НАСА, для удовлетворения которых она была разработана.

Невероятно, но эти требования датируются 2004 годом . Тогда «Орион» должен был стать многоцелевым кораблем, доставляющим экипаж на МКС, а также на Луну и планету.

~ 16 лет спустя он все еще не летал с экипажем.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Экипаж_Исследование_Автомобиль

«16 лет спустя он до сих пор не летал с экипажем». Технологическое наследие, которое они должны сохранить, просто ужасно. Я говорю о длинном цикле разработки. Посмотрите на технологические достижения за 16 лет (вычисления, материалы и т. д.). Конечно, они могут поменять компьютеры на более новые, но как насчет материалов и производства? Не так много.
Это печальный результат того, что пост-шаттл НАСА крутится вокруг. См. space.stackexchange.com/q/31746/6944 .

Если оставить в стороне очень важные политические элементы выбора дизайна Ориона.

Как отмечено в вопросе, многие затраты/веса в пилотируемом космическом полете фиксированы для каждого корабля независимо от размера экипажа. Компьютер, антенна или датчик не знают, сколько членов экипажа и столько же весят. Некоторые из них также действуют по закону квадрата-куба, поэтому удвоение внутреннего пространства капсулы не удваивает массу площади поверхности корпуса, вмещающей ее.

Фактическая масса расходных материалов для добавления дополнительных людей также является относительно небольшим элементом общей массы, всего пара кг на человека в день, и ее легко превратить в миссию двойной длины для половины экипажа, что намного проще, чем удвоение выносливости одноместного самолета. .

Ракета для перевозки капсулы также не масштабируется напрямую, поэтому создание двигателя в два раза больше не обязательно делает ее вдвое дороже (хотя наличие достаточного количества двигателей, чтобы пережить отказ, это хорошо), и многие затраты на запуск / миссию являются фиксированными или почти фиксированными. поэтому независимо от размера, по крайней мере, до того момента, когда создание/перемещение вещи по земле является проблемой.

На практике кажется, что для проектирования ракет меньше, чем Аполлон, но больше, чем Титан/Близнецы, где материалы, доступные людям, пересекаются с законом квадратного куба, чтобы сделать достаточно эффективные ракеты на килограмм на орбиту. И если вы поместите капсулу с одним человеком на ракету такого размера, это начнет выглядеть немного расточительно, и легче увеличить масштаб капсулы, чем уменьшить остальную часть существующей ракетной инфраструктуры.

Все это означает, что создание пилотируемой ракеты меньшего размера не обязательно намного дешевле в проектировании.

Избыточность/безопасность также намного проще добавить в транспортное средство с несколькими экипажами, например, один запасной комплект приспособлений для жизнеобеспечения/сантехники и т. д. в капсуле на шесть человек составляет гораздо меньший % от общей массы, чем в капсуле на одного человека. Самый большой резерв увольнений приходится на самих членов экипажа. Экипаж Аполлона из 2 человек был заблокирован в самом начале программы, в значительной степени из-за повышенной безопасности за счет наличия еще одного набора рук на случай травм / болезней.

Кроме того, большая часть стоимости пилотируемой ракеты находится в расчете на человека . Новое транспортное средство, независимо от размера экипажа, должно будет хотя бы один раз полететь пустым, а также выполнить ряд тестов на прерывание в различных формах (плюс много человеко-часов на планирование/моделирование непредвиденных обстоятельств), поэтому полет двух лунных миссий с одним экипажем может включать строительство и разрушение. дюжина в тестах, прежде чем быть оцененным человеком.

Таким образом, даже если капсула на 6 человек не идеальна для данной лунной миссии, она может оказаться дешевле в долгосрочной перспективе при разумном выборе.

Конечно, с этим можно переусердствовать, поскольку расползание функций является смертью многих технических проектов, поэтому, возможно, если бы возвращение на Луну было одноместным, это означало бы, что он летал много лет назад.

Почему космический корабль Орион такой большой?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v