"أفكار بصوت عال" حول برنامج Roscosmos على الرحلات إلى القمر

في الآونة الأخيرة ، نشرت Roscosmos هذا الفيديو ، والذي يوضح مخطط الرحلة إلى القمر.



للقيام بهذه الرحلات ، سيتم تطوير ما يلي:

- Angara-A5 LV
- المركبة الفضائية الاتحادية - المركبة الفضائية
القمرية
- KVTK (كتلة تعزيز الأكسجين والهيدروجين من الدرجة الثقيلة)

مخطط الرحلة التقريبي على النحو التالي:

1. إطلاق الاتحاد الذي يزن 16.5 طنًا في مدار الأرض المنخفض.
2. الالتحام بـ "الاتحاد" مع CTEC ، الرحلة إلى مدار القمر.
3. انطلاق السفينة القمرية إلى مدار الأرض.
4. إرساء السفينة القمرية مع CTEC ، رحلة إلى مدار القمر.
5. إرساء "الاتحاد" مع السفينة القمرية.
6. الهبوط على القمر ، البحث.
7. الإقلاع من القمر.
8. نزول السفينة القمرية ، رحلة "الاتحاد" إلى الأرض ، دخول الغلاف الجوي بسرعة الفضاء الثانية.

بالنسبة للنقاط الأربع الأولى ، سيتم استخدام مركبة إطلاق Angara في تكوينات بسعات تحميل مختلفة.

سأحاول تقديم خيار رحلة بديلة ، حيث سيكون من الممكن أن أجعله أسهل بكثير وأن أقوم بتوفير الكثير من المال ، وليس لتطوير "اتحاد" و Angara.

1) حتى خلال سباق القمر في الاتحاد السوفياتي ، تم تطوير المركبة الفضائية Soyuz 7K-LOK :



كان وزنها 9.95 طن وكان المقصود أن يسافر شخصان إلى القمر مع وصول أحدهما إلى القمر. في الواقع ، هو سويوز معدلة مع زيادة الحماية الحرارية للمركبة الهبوطية واستقلالية أكبر للطيران. أقترح تعديل Union 7K-LOK لرحلات 3 أشخاص إلى القمر. سيؤدي ذلك إلى زيادة الوزن إلى حوالي 11 طنًا. سيتم إطلاقه في المدار بواسطة مركبة الإطلاق Zenit-2 أو مركبة الإطلاق Soyuz-2-3 .

2) يجب تطوير السفينة القمرية من الصفر على أي حال. كانت الوحدة القمرية الأمريكية تزن 15 طنًا ، هبط عليها اثنان من رواد الفضاء على القمر في رحلة واحدة.



ولكن يمكن تسهيل ذلك إلى حد كبير. كانت هناك 6 بطاريات: بطاريتان في مرحلة الإقلاع تزن 56.7 كجم لكل منهما و 4 في كتلة الهبوط التي تبلغ 61.2 كجم لكل منهما. كانت قدرة البطاريات في مرحلة الإقلاع 16،600 واط في الساعة ، في الهبوط ، 46،500 واط في الساعة. مجموع 63،100 واط ساعة. خلال مهمة أبولو 14 ، ظل رواد الفضاء على القمر لمدة 33 ساعة. لذلك ، تبلغ الطاقة التي تستهلكها الوحدة القمرية حوالي 1.9 كيلو واط / ساعة. بسبب النقص في تكنولوجيا الفضاء في تلك الأيام ، كان هناك مثل هذا الاستهلاك الهائل للكهرباء. كانت هناك حاجة إلى حوالي 120 كجم من الوقود لرفع هاتين البطاريتين إلى مدار القمر (dV = 2300 m / s). المجموع نحصل على 230 كجم إضافية في مرحلة الإقلاع. من أجل هبوط كل هذه الأشياء على القمر (230 + 245 كجم) ، كان هناك حاجة إلى حوالي 500 كجم من الوقود. إجمالي نحصل على 1000 كجم إضافية بسبب بعض البطاريات. يمكن استبدالها بزوجين من خلايا الوقود.

يمكنك أيضًا استخدام المركبات ، وهذا سيوفر حتى 500-1000 كجم إضافية. ويبلغ إجمالي كتلة السفينة القمرية مع طاقم مكون من شخصين حوالي 13.5 طنًا.

3) تحديث المراحل العليا DM و DM-03 لإمكانية الالتحام بينهما.



لذلك ، الآن سأصف التسلسل الزمني المحتمل للرحلة إلى القمر مع جميع المبررات التقنية:

1. إطلاق سفينة قمرية تزن 13.5 طنًا على ارتفاع IE 200 كم باستخدام Zenith-2 LV ( أو Soyuz-2-3 )
2. إطلاق الداعم DM (كتلة الوقود 15 طن ، الوزن الفارغ 3.4 طن. المجموع 18.4 طن) باستخدام Proton-M LV ، الالتحام مع السفينة القمرية.
3. إطلاق أربع كتل معززة DM-03 (وزن الوقود 18.7 طن ، الكتلة الفارغة 2.3 طن. المجموع 21 طنًا. MI = 361 ثانية) باستخدام Proton-M LV ، إرساء مواز خلف كتلة تعزيز DM.
4. إطلاق Union Soyuz 7K-LOK المحدث مع Zenit-2 LV ( أو Soyuz-2-3 ) ، لرسو السفن مع المجمع المجمع.
5. بدء تشغيل محركات أربع مراحل عليا DM-03. dV = 3150 م / ث ، هذا يكفي للطيران إلى القمر.
6. بدء تشغيل كتلة المحرك "DM". dV = 1520. الكبح ، الوصول إلى مدار القمر 100x100 كم.
7. الالتحام لسفينة القمر ، الهبوط على القمر. يقوم شخصان بإجراء بحث على القمر ، وواحد ينتظرهما في الاتحاد .
8. إقلاع الوحدة القمرية ، الالتحام في مدار القمر ، نقل جميع رواد الفضاء إلى سويوز ، انفصال المركبة الفضائية القمرية ، الانطلاق إلى مسافة آمنة ، تشغيل محركات المركبة الفضائية القمرية ، وسقوط LK إلى القمر.
9. بدء تشغيل محرك الاتحاد ، والتحليق إلى الأرض ، ودخول الغلاف الجوي بسرعة السرعة الثانية ، والهبوط.

مزايا مخطط الرحلة الذي اقترحته بالمقارنة مع مخطط Roskosmos:

1) الإرساء في مدار القمر أكثر تعقيدًا بكثير من الأرض ، فهو يتطلب المزيد من الوقود والحسابات الدقيقة. لذلك ، سيتم الإرساء في مدار الأرض.
2) ليست هناك حاجة لتطوير LV جديد و " اتحاد " ، مما سيوفر المال ويسمح بمزيد من الرحلات إلى القمر.

Source: https://habr.com/ru/post/ar389721/