इंटरप्लेनेटरी ट्रांसपोर्ट सिस्टम की आलोचना का विश्लेषण

नमस्कार प्रिय उपयोगकर्ताओं!

29 सितंबर, 2017 की सुबह, एडिलेड, ऑस्ट्रेलिया में IAC सम्मेलन के अंतिम दिन, स्पेसएक्स के प्रमुख एलोन मस्क द्वारा एक भाषण होगा, जिसमें, जाहिर है, वह लंबी दूरी की अंतरिक्ष यात्रा के लिए जहाज की एक नई अवधारणा की घोषणा करने जा रहा है, जो कि अवधारणा की एक संशोधित संस्करण की सबसे अधिक संभावना है। ITS, पिछले साल सितंबर में जनता के सामने पेश किया गया। यह माना जाता है कि परिवर्तनों के परिणामस्वरूप, जहाज, विशेष रूप से, लगभग आधा हो जाएगा - किसी भी मामले में, ऐसी जानकारी है कि यह पहले चरण में रैप्टर ऑक्सीजन-मीथेन इंजन की संख्या को आधा करने की योजना है - बयालीस से इक्कीस के लिए।

इसलिए, इस घोषणा की प्रत्याशा में, मैं एक पेशेवर के रूप में नहीं, बल्कि अंतरिक्ष यात्रियों के एक प्रेमी के रूप में, प्रारंभिक परियोजना का अपना आकलन देना चाहता हूं।

अंतिम सम्मेलन में दिखाए गए रंगीन वीडियो को समय से शुरू करूँगा।


सितंबर 2016 में अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष सम्मेलन में रंगीन वीडियो दिखाया गया

सेवा टॉवर

वीडियो में दिखाए गए सर्विस टॉवर पर बहुत आलोचना हुई। उसके खिलाफ मुख्य शिकायतें सामान्य संरचनात्मक प्राइमिटिविज्म हैं, जो स्पष्ट रूप से उसकी सौंदर्य विशेषताओं में सुधार करने के लिए बनाई गई हैं।

मेरी राय है, सबसे पहले, इस वीडियो में सर्विस टॉवर का लुक विशेष रूप से वैचारिक है, और अगर स्थिति एक वास्तविक परियोजना की आती है, तो यह अलग-अलग होगा, संभवतः जो हम आज देखते हैं, उसके समान है। इसके अलावा, जैसा कि स्पेसएक्स अपने लॉन्च कॉम्प्लेक्स में सुधार करता है, यह आम तौर पर तेजी से साफ-सुथरा और नेत्रहीन डिजाइन के लिए आता है - विशेष रूप से नहीं, बल्कि लॉन्च सुविधाओं के इंटरस्टार्ट रखरखाव की मात्रा को कम करने के लिए प्रौद्योगिकियों में सुधार की प्रक्रिया में।


LC 39A, कैनेडी स्पेस सेंटर में फाल्कन 9 सर्विस मस्त

आपातकालीन बचाव प्रणाली

इसके अलावा, टेक-ऑफ के दौरान आपातकालीन बचाव प्रणाली का एल्गोरिथ्म स्पष्ट नहीं है। आप ड्रैगन C2 या बोइंग स्टारलिनर की तरह न तो CAC टॉवर देख सकते हैं, न ही बिल्ट-इन इंजन। सीएसी के रूप में दूसरे चरण के मध्य-उड़ान इंजन का उपयोग करने का विकल्प है, लेकिन क्या इसके लिए इसे चालू करने के लिए पर्याप्त शक्ति और गति है? या शायद एक विशेष वियोज्य कैप्सूल होगा जिसमें चालक दल शुरू में होगा? या लॉन्च आखिरकार एक चालक दल के बिना होगा, जिसे बाद में अन्य जहाजों द्वारा कक्षा में वितरित किया जाएगा? प्रारंभिक उड़ान चरण में सीएसी की अनुपस्थिति के लिए एक विकल्प, जैसा कि शटल पर था, यह भी संभव है। इस मामले में, यह इस अवधारणा का एक ऋण है।


ड्रैगन V2 स्पेसशिप आपातकालीन बचाव प्रणाली परीक्षण

दूसरी स्टेज और स्पेसशिप

अगला बिंदु काफी हद तक पिछले एक से संबंधित है - लॉन्च वाहन के दूसरे चरण और मानवयुक्त अंतरिक्ष यान के संयोजन के विचार की आलोचना की गई थी। परिणामों के अलावा, सीएसी प्रणाली बनाने में कठिनाई के रूप में, एक चरण के साथ एक अंतरिक्ष यान के संयोजन की बहुत ही अवधारणा की आलोचना की जाती है - यह कभी-कभी यह भी कहा जाता है कि किसी ने कभी योजना नहीं बनाई और स्पेसएक्स ने अनुभव नहीं किया कि यह स्वीकार नहीं किया गया था। आलोचना के एक ही हिस्से का उत्तर इस तथ्य से दिया जा सकता है कि इस तरह के अंतरिक्ष यान वास्तुकला को गंभीरता से योजनाबद्ध किया गया था और नासा और उसके निजी अंतरिक्ष ठेकेदारों द्वारा शुरुआती अंतरिक्ष शटल अवधारणाओं [1] में उपयोग के लिए काम किया गया था। एक और उदाहरण वेंचर स्टार है । उन्होंने तकनीकी लोगों के बजाय राजनीतिक और वित्तीय कारणों से ऐसी व्यवस्थाओं को छोड़ दिया। इसके अलावा, वास्तव में, त्वरण ब्लॉक RM-81 Agen में एक समान व्यवस्था सफलतापूर्वक लागू की गई थी, जो अक्सर पेलोड से अविभाज्य थी। इसलिए, SpaceX को यहां मौलिक रूप से नया नहीं बनाया गया था, और हमने अनुभवी डेवलपर्स द्वारा पहले से ही काम की गई तकनीक का उपयोग किया। अंत में, यह पहलू जितना सोचा जा सकता है, उससे अधिक विचारशील है।


त्वरण ब्लॉक RM-81 "एजेन"

पहला चरण लैंडिंग

एक अन्य विवादास्पद बिंदु लॉन्च साइट पर पहले चरण की वापसी और लॉन्च पैड पर सीधे लैंडिंग है। उड़ान पथ के साथ एक बजरे पर उतरने के बजाय भूमि पर लौटने के विकल्प के लिए पहले चरण में बहुत बड़ा ईंधन आरक्षित होना चाहिए और एक बहुत स्टेटर लॉन्च पथ, जिससे कक्षा में रखे गए पेलोड के द्रव्यमान में महत्वपूर्ण कमी आती है। और लॉन्च पैड पर ही उतरना, जाहिरा तौर पर सीधे लॉन्चिंग आर्म्स में, बहुत अधिक लैंडिंग सटीकता की आवश्यकता होती है, और विफलता के मामले में क्षति से भरा होता है। दोनों समस्याएं गंभीर हैं, लेकिन आमतौर पर हल करने योग्य हैं। इसके अलावा, लॉन्च पैड पर उतरने का एक निश्चित कारण है - उपयुक्त आकार के एक बजरे से खरोंच की खोज या निर्माण करने की कोई आवश्यकता नहीं है, जो कि आईटीएस के विशाल पहले चरण को पकड़ने और परिवहन करने में सक्षम है, साथ ही साथ इसे उतारने के लिए विशेष साधन और भूमि द्वारा जगह पर अतिरिक्त परिवहन करना। पुनरारंभ करें। अंत में, लॉन्च टॉवर की तरह, यह क्षण बदल सकता है और / या प्रस्तुति वीडियो की लागत हो सकती है।


लॉन्च के बाद लॉन्च पैड के लिए इंटरप्लेनेटरी ट्रांसपोर्ट सिस्टम के पहले चरण की वापसी

ईंधन का उपयोग किया

अगला विवादास्पद बिंदु लंबी इंटरप्लेनेटरी फ्लाइट में क्रायोजेनिक ईंधन का उपयोग है। यहां समस्या यह है कि उपयोग के लिए योजनाबद्ध ईंधन घटक - तरल मीथेन और तरल ऑक्सीजन एक तरलीकृत अवस्था में हैं जो केवल कमरे के तापमान की तुलना में बहुत कम तापमान पर हैं और एक लंबी उड़ान के दौरान वे गर्म हो सकते हैं और उबाल सकते हैं। इस कारण से, जहरीले हाइड्रेज़िन और, उदाहरण के लिए, एमाइल, जिसे तरल रूप में और कमरे के तापमान पर या सामान्य इलेक्ट्रिक मोटर्स में संग्रहीत किया जा सकता है, आमतौर पर उपग्रहों और एएमएस पर ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है। हालांकि, हाइड्रोजाइन, विषाक्तता के अलावा, क्रायोजेनिक ईंधन से पहले कई गंभीर नुकसान हैं। विशेष रूप से - इसका विशिष्ट आवेग, अंतरिक्ष उड़ान के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर - क्रायोजेनिक्स की तुलना में वांछित होने के लिए बहुत कुछ छोड़ देता है। इसके अलावा, स्पेसएक्स की योजनाओं के अनुसार, मंगल पर उतरने के बाद, वे स्थानीय "कच्चे माल" से वापसी की उड़ान के लिए ईंधन का उत्पादन करने की योजना बनाते हैं, जो मीथेन और ऑक्सीजन के लिए संभव है। और अंत में, नोड्स को एकजुट करके उड़ान की लागत को कम करने की अपनी इच्छा में, स्पेसएक्स पहले और दूसरे चरण में एक ही इंजन का उपयोग करना चाहता है, साथ ही साथ मंगल से कक्षीय पैंतरेबाज़ी, लैंडिंग और टेक-ऑफ के लिए भी। इस विचार की आलोचना इस तथ्य के लिए की जाती है कि आमतौर पर कोई भी बहुत लंबे समय तक किसी अन्य ग्रह की कक्षा में और किसी अन्य ग्रह की सतह पर क्रायोजेनिक ईंधन को संग्रहीत नहीं करता है। यहां हम महीनों या वर्षों की बात कर रहे हैं। हालांकि, पिछले पैराग्राफ की तरह, इस आलोचना का जवाब इस तथ्य के जवाब में दिया जा सकता है कि यहां स्पेसएक्स ने एक साइकिल का आविष्कार नहीं किया था, लेकिन बड़े पैमाने पर नासा के घटनाक्रम का पालन कर रहा है। 60-70 वर्षों में अपोलो के बाद अपने प्रस्तावित अंतरिक्ष कार्यक्रम के ढांचे में परमाणु टाग बनाने के लिए तरल हाइड्रोजन की लंबी अवधि के भंडारण, जो कि कम भंडारण तापमान और पर्याप्त उच्च पारगम्यता और अस्थिरता की आवश्यकता के मद्देनजर तरल मीथेन और ऑक्सीजन के द्रुतशीतन से अधिक कठिन है। [१] और २१ वीं सदी की शुरुआत में तारामंडल (नक्षत्र) कार्यक्रम के हिस्से के रूप में।


नासा का स्पेस टग 70 के दशक के बाईं ओर के प्रोग्राम से और दाईं ओर के जीरो नक्षत्र कार्यक्रम से है

प्रबंधन की बारीकियां

एक और विवादास्पद बिंदु इस तरह की एक अति सूक्ष्म अंतर है। स्पेसएक्स की अवधारणा के अनुसार, जब मंगल ग्रह पर उतरते हैं या पृथ्वी पर लौटते हैं, तो जहाज थर्मल संरक्षण के साथ वायुमंडल में प्रवेश करता है, वास्तव में, विंगलेस ग्लाइडर के वायुगतिकीय डिजाइन, जिसका उपयोग करने की योजना बनाई गई थी, उदाहरण के लिए, सर्पिल और क्लिपर कार्यक्रमों में । एक ही समय में, जहाज के लगभग खाली विशाल टैंकों में, अंतराप्राणिक उड़ान के लिए त्वरण के बाद बचा हुआ ईंधन और अंतिम चरण में ऊर्ध्वाधर लैंडिंग के लिए आवश्यक संभव कक्षा सुधार, बहुत अधिक छप सकता है, जो जहाज के नियंत्रण को बहुत जटिल करता है। इस आलोचना का जवाब है ITS के दूसरे चरण के मुख्य टैंक के अंदर स्थित गोल भीतरी टैंक। यह उन में है कि लैंडिंग के लिए बचा हुआ ईंधन लैंडिंग प्रक्रिया के दौरान छप न जाए।


ऊपरी चरण / अंतरिक्ष यान ITS को समर्पित स्लाइड, जो मुख्य में निर्मित अतिरिक्त ईंधन टैंक को दर्शाता है

वास्तव में उपरोक्त - यह परियोजना का विश्लेषण है और कम से कम, इसकी सबसे आम आलोचना का हिस्सा है।

अन्य

एक परियोजना के विवादास्पद स्थानों में एक शक्तिशाली विश्वसनीय दीर्घकालिक जीवन समर्थन प्रणाली बनाने की आवश्यकता को जोड़ा जा सकता है, खासकर अगर प्रति उड़ान 100 यात्रियों के लिए योजनाएं बनाई जाती हैं, तो अंतरिक्ष विकिरण का संभावित प्रभाव वास्तविक वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के बीच भी एक अत्यंत विवादास्पद विषय है, जो कि ITS उड़ान में इंजन और इंजन के साथ जहाज के उन्मुखीकरण से कमजोर होने की योजना है। सूर्य में टैंक, साथ ही उड़ान के समय को कम करने और, तदनुसार, इसके लिए प्राप्त खुराक, अतिरिक्त ईंधन खर्च करके एक उच्च गति में तेजी लाने के लिए।

कई और आलोचकों ने, उपरोक्त पहलुओं पर ध्यान देते हुए, निम्नलिखित दिलचस्प तथ्य का उल्लेख नहीं किया - लॉन्च वाहन की शक्ति और विशिष्ट आवेग में वृद्धि के साथ, इसकी संरचना पर ध्वनिक भार काफी बढ़ जाता है। उदाहरण के लिए, नासा के अनुसार, - ध्वनिक भार विशिष्ट आवेग का 5 डिग्री है। [२] इससे नासा इस नतीजे पर पहुंचा कि अधिकतम वहन क्षमता प्रक्षेपण यान है, जिसके बाद थ्रस्ट और विशिष्ट आवेग में और वृद्धि होती है, जिससे इसे ध्वनिक भार से बचाने के लिए रॉकेट डिज़ाइन की इतनी मजबूती की आवश्यकता होती है कि यह वजन बढ़ाने के लिए रॉकेट के प्रदर्शन में वृद्धि की क्षतिपूर्ति करता है और, परिणामस्वरूप , कक्षा में डाले जा रहे पेलोड को बढ़ाने की अनुमति नहीं देता है।

परिणाम

संक्षेप में, मैं कह सकता हूं कि मेरे व्यक्तिगत दृष्टिकोण से, इस मुद्दे के तकनीकी पक्ष से पूरी तरह से अवधारणा काफी संभव है। और अधिक कठिन, मेरी राय में, वित्त पोषण की समस्या है, यहां तक ​​कि एकीकरण और पुन: प्रयोज्य द्वारा ऐसी प्रणाली को डिजाइन करने और निर्माण की लागत को कम करने के सभी प्रयासों के बावजूद। प्रस्तुति में, एलोन मस्क खुद अद्भुत संख्या में कॉल करते हैं, जिसके अनुसार पूरी परियोजना को केवल एक बिलियन डॉलर में निचोड़ा जा सकता है, जो बहुत ही शानदार और पेचीदा दिखता है।

सूत्रों का कहना है:

[१] स्पेस शटल के निर्माण का एक संक्षिप्त इतिहास - सिरिल बी: vakhnenko.livejournal.com/239619.html

[२] बर्दकोव वी.पी., दानिलोव यू.आई. भविष्य के रॉकेट 1980

[३] विकिपीडिया: wikipedia.org/