Концепт интерьера обитаемой станции в дальнем космосе. Изображение: НАСА
НАСА выбрало шесть американских компаний для разработки прототипов жилых модулей в дальнем космосе. Эти разработки необходимы для миссии с высадкой астронавтов на Марсе, которая запланирована на 2030-е годы.
На проведение проектных и конструкторских работа НАСА выделит шести компаниям $65 млн в течение двух лет, с возможностью дополнительного финансирования в 2018 году. Каждая из компаний должна покрыть как минимум 30% стоимости работ за свой счёт. Ниже указаны получатели грантов (в том числе конкретные региональные подразделения корпораций).
- Bigelow Aerospace, Лас-Вегас
- Boeing, Техас
- Lockheed Martin, Денвер
- Orbital ATK, Виргиния
- Sierra Nevada Corporation’s Space Systems of Louisville, Колорадо
- NanoRacks, Техас
Финансирование разработок осуществляется в рамках программы государственно-частного партнёрства Next Space Technologies for Exploration Partnerships-2 (NextSTEP-2).
Американский план освоения Марса
Как известно, по плану освоения Марса ракета-носитель Space Launch System (SLS) должна вывести в дальний космос космический корабль с первыми астронавтами, которые ступят на поверхность Марса. На пути к Красной планете им необходимо долговременное жилище, где люди способны жить и работать в течение месяцев и лет, без получения продовольствия и других грузов с Земли.
У каждой из шести компаний есть до 24 месяцев, чтобы изготовить полнофункциональный наземный прототип и/или провести тщательное изучение жилища в дальнем космосе.
Изготовленные наземные прототипы будут использовать для трёх основных целей: для комплексного испытания 1) систем; 2) человеческого фактора; 3) работоспособности, чтобы определить общую функциональность комплекса. Собранную информацию используют для изготовления реального лётного модуля, который отправят для тестирования на орбиту.
По условиям НАСА, жилой модуль должен представлять собой герметичный отсек с интегрированным набором комплексных систем и компонентов, включающих функцию стыковки, климат-контроль, систему жизнеобеспечения, систему управления логистикой, защитой от радиации и систему мониторинга, технологии пожарной безопасности и поддержания здоровья экипажа.
Вот как на сегодняшний день выглядят проекты жилых модулей шести компаний.
Bigelow Aerospace LLC
«Надувной» (расширяемый) модуль XBASE (Expandable Bigelow Advanced Station Enhancement) объёмом 330 м3 основан на реальном модуле BEAM объёмом 16 м3, который недавно развёрнут на МКС.
Boeing
Lockheed Martin
Lockheed Martin намерена переделать свой универсальный модуль в полноценный жилой модуль.
Orbital ATK
Концепт компании Orbital ATK основан на грузовом космическом корабле Cygnus, который сейчас обслуживает МКС.
Sierra Nevada Corporation’s Space Systems of Louisville
Прототип Sierra Nevada Corporation основан на грузовом модуле Dream Chaser.
NanoRacks
NanoRacks с партнёрами Space Systems Loral и United Launch Alliance объединились в альянс Ixion Team. Они намерены изучить возможность превращения верхней ступени многоступенчатой ракеты в жилой модуль. Такое малобюджетное решение должно подходить для любой ракеты-носителя, в том числе SLS.
Разработанные жилые модули будут пригодны для обитания не только в дальнем космосе, но и на орбите. Они также пригодятся в будущих лунных миссиях. Вообще, НАСА стремится стимулировать частные разработки в этой области, чтобы частные компании более активно осваивали земную орбиту, в том числе для космического туризма.
Комментарии (47)
super-guest
11.08.2016 16:48+1Что-то как-то с ходу не понятно, как это всё масштабировать. Куда цеплять доп. панели и обитаемые модули? да ещё и так, чтобы не «сосиску» делать (и лететь с одного конца до другого 40 мин + пробки), а всё-таки чтобы в системе при масштабировании изначально был продуман вопрос путей-сообщения, проходов, коридоров, общих зон и т.п. Мне почему-то кажется, что по форме это всё должно напоминать пчелиные соты (т.е. шестигранники) или около того…
А ещё сеточки добавьте наверх ящиков в первой картинке, пожалуйста. Ну нужно людям где-то барахло хранить, а сеточки, продуманные изначально, намного лучше, чем прилепленные скотчем потом ;)alsii
11.08.2016 18:11Вообще непонятно, почему во всех космических конструкциях используется ортогональная компоновка? Гексагональная же напрашивается...
HappyLynx
11.08.2016 19:51+2Поперечная жесткость у циллиндра сильно лучше чем у гексагональной в сечении конструкции, поэтому шестигранных ракет мы не увидим. А чтобы при запуске был циллиндр, а при стыковке — гекс, это нужно два слоя обшивки делать (внешняя — циллиндр, внутренняя — гекс), что дает лишний вес и потерю объема.
Valerij56
11.08.2016 19:18+1Пока на борту МКС или ВА-330 от Бигелоу шесть человек, представить себе пробки сложно. И на МКС у экипажа есть стандартные сумки и не менее стандартные коробки с пайком. Думаю, и здесь сетки и крышки для ящиков не забудт.
Valerij56
11.08.2016 17:52+1Прежде всего, надо понимать, что НАСА не подбирает подрядчиков. НАСА ищет потенциальных партнёров, отношения в государственно-частном партнёрстве совершенно иные, чем отношения заказчик-подрядчик. Например, в варианте Бигелоу, предполагается наличие на борту станции служебного персонала Бигелоу, а астронавты НАСА (как и других заказчиков) будут освобождены от работы по обслуживанию станции. Сама возможность появления других заказчиков от Бигелоу, в данном случае, революционна. Впрочем, в дальнем космосе могут действовать другие правила.
.
Сама программа NextSTEP построена по принципам COTS, НАСА не собирается разрабатывать всё это только для себя, а пытается стимулировать создание оборудования и сервисов частными компаниями. Предполагается, что это позволит создать в космосе коммерческую инфраструктуру.
beavole
11.08.2016 17:53+1Всё прекрасное должно быть квадратным!
Я бы делал в формате морских контейнеров.
И развита инфраструктура для перевозки по земле/морю имеется, и место рационально используется, и раскладными делать легко и у землян богатый опыт эксплуатации такого форм-фактора жилья в суровых условиях имеется.
old_bear
11.08.2016 20:28+3до тех пор, пока ракеты будут круглыми в сечении, выводимая ими нагрузка будет стремиться к круглому сечению
beavole
11.08.2016 21:36+3Согласен, это очевидно, поэтому выводить нужно в сложенном состоянии и не надувать, как Bigelow, а раскладывать, либо прям на орбите собирать (каркас жёсткий собрали, слои нужные на стены натянули, герметичность обеспечили и готовченко!).
Блин, «сервреные» шкафы на КДПВ прям вобще формой не нравятся, так-же как и туалет (или подсобное помещение) в нижней левой части картинки, так-же как и напольное покрытие — ни одного прямого угла, каждая деталь практически уникальна по форме! О какой массовости производства и удешевлении конструкции может идти речь, если для производства каждой детали отдельный станок/приспособу изготавливать нужно?
И так очень во многом, на картинке Orbital ATK, например, в круглых солнечных батареях я 12 элементов разной длинны насчитал, нахрена спрашивается? Что мешало сделать прямоугольные батареи, с одним типом элементов? А дальше пойдёт: выберут не того подрядчика, который делает один тип батарей, но доведённых до ума, а того, который делает 12 типов батарей хреново оттестированных, потом выяснится что элементы разного размера дают разный ток, с 1 по 8 выдают 4 ампера, с 8 по 16 выдают 2 ампера и т.д, электронщикам придётся схему проектировать, которая будет увязывать разный ампераж, документация на солнечную батарею получится не на 20 листах а на 200 и т.д и т.п.
Мне кажется — проще надо быть.
Понимаю, сравнивать нельзя, но читал увлекательную историю, как дядька цельнометаллическую газель в автодом переделывал — получилось весьма неплохо, с полукруглыми столешницами, подогнанными под бочкообразные бока газели ящичками, но в конце повествования он сказал, что второй раз он бы так делать не стал, а взял-бы газель с квадратной будкой и применил-бы стандартные материалы и технологии и (о боже! кошмар дизайнера!) квадратные шкафы и полки.
Ещё один пример — я вот не пойму, что движет тем, кто проектирует чайник в виде усечённого кверху конуса или параллелограмма, или вобще, волнистый какойнить с «плавными линиями»? У меня к этому чуваку вопрос: чувак, ты МЫТЬ изнутри пробовал своё творение? Рукой в него залезть, чтоб почистить внутреннюю поверхность от накипи? Ну не получится! Рука ведь в усечённый конус сверху не пролезет, а даже если и пролезет, то счастья тебе это не принесёт! А волнистый параллелограмм оттирать то ещё удовольствие. У меня для тебя, анонимный дизайнер чайников, лайфхак — делай конкретно цилиндрический из стекла/нержавейки (и похрену, что он остывать быстрее будет), не выежывайся! И тогда, хотя-бы один юзер вспомнит тебя добрым словом, а не трёхэтажным матом.
Простите, накипело и подгорело.zaq1xsw2cde3vfr4
11.08.2016 22:26Нет в тебе чувства прекрасного :-))
С чайником все решается просто — набираешь воду не из крана, а бутилированную (за 4 года использования электрочайника внутри выглядит как только купленный)
ClearAirTurbulence
12.08.2016 00:38+1Кипятите лимонную кислоту иногда.
Если лень — поставьте осмотический фильтр.
Вариант — купить чайник цилидрический, с большой крышкой. Такие есть.
beavole
12.08.2016 01:48+1Если к космическим кораблям вернуться, то можно посмотреть, кто ПТКК НП «Федерация» делает (по крайней мере — за эргономику/внутреннее пространство отвечает http://spaceengine.org/forum/22-163-5, чуть вниз проматать) и это нифига не инженер — это дизайнер, и какой!
Загадочные «ПЛ» «ПсЛ», суперпрактичные изогнутые раздвижные двери, дюзы поперёк стыка теплозащитных плит, аптечка крутецкой формы с зелёным крестом, вместо человеческой надписи СПАСЖИЛЕТ — надпись НЕВА и клипарт чувачка прикольного, чтоб любоваться им во время миссии — а то скучно ведь (а если не НЕВА будет — переклеим наклейку, брэнд — это важно!), моднявая карбоновая плёнка везде кругом, фигурные дырки в полу под болтики, это мило!, даже винтики со звёздочками, под специальную космическую отвёртку. Кронштейн для штурвала — непременно нужно делать на трубогибе (вот мне интересно, отжиг/закалку потом этому кронштейну сделали, чтоб снять напряжения металла после трубогиба?, или от тряски и перегрузок в несколько ЖЭ он вдруг треснет и в лоб кому-нить прилетит?) Ну и всё зализанно-полукруглое, по дизайнерским канонам.
Сайт конторы, которое это всё запиливает http://astrarossa.ru, вполне по-дизайнерски изыскан но, имхо, абсолютно не информативен.
Ну и c общим полётом мысли главного дизайнера стоит ознакомиться:
http://expert.ru/russian_reporter/2012/48/tehnologicheskij-spetsnaz/
Хотя, судя по различным видео — космонавты довольны внутренним пространством корабля, а значит, я возможно не прав.
Но пока меня не покидает мысль, что в современных рекордных областях, где за каждый грамм веса и долю процента эффективности идёт серьёзная борьба — применение научно, инженерно, и экономически-обоснованного подходов должно превалировать над подходами типа «макет из пластилина», «я дизайнер, я так вижу» и «им так удобней». «Всё для успешного выполнения миссии с максимальной безопасностью!» а не «Всё для удобства человека!»
Повторюсь, возможно, я много где не прав в своих суждениях, простите ещё раз, опять бомбануло!
TxN
12.08.2016 06:00Во-первых, это ранний макет, который может очень сильно отличаться от финального варианта. Многие мелочи еще банально не успели проработать, в теме по ссылке фото трехлетней давности.
Вам не нравится то, что в кои-то веки наконец решили уделить какое-то внимание эстетической составляющей интерьера корабля? Что он внутри не выглядит как склепанный орками на коленке? Почти уверен, что если бы внутри было бы как в союзах, «кишками наружу», то недовольных нашлось бы не меньше.
Да и придирки (критикой назвать не могу, уж простите) какие-то несерьезные. «Карбоновая пленка» почти наверняка является самым настоящим карбоном, который довольно широко используется, и не потому что он модно выглядит. Что плохого в «дырках под болтики»? Они должны торчать наружу, чтобы за них цеплялись элементами снаряжения, рискуя их повредить? Кронштейн для ручки управления туда же. Да, на макете он наверняка просто сделан гнутым на трубогибе, но если надо будет, на конечном изделии, он будет произведен как надо, хотя очень сомневаюсь, что эта деталь требует какой-то специальной обработки, нагрузки на нее мизерные. Остальное и вовсе, лишь бы что-то сказать, мол «слишком красиво», а как мы все знаем, красивые космические корабли летать не могут.
Людям в этом корабле придется жить и работать достаточно продолжительное время, об этом забывать не стоит. Хотели бы неделю сидеть в чем-то напоминающем по комфорту багажник жигулей, без возможности толком шевельнуться, а по-большому ходить в пакетик? Думаю, нет. Вот и космонавты тоже не очень хотят. Прошло то время, когда по другому было никак. Сейчас есть возможность потратить сотню килограм веса для обеспечения адекватных условий существования для экипажа корабля, и заставлять их мучаться ради непонятно чего смысла нет.
remzalp
12.08.2016 08:19Внезапно напомнило:
«Длинное заклинание, сильное волшебство. Если не белый, корабль не летит быстро.»
(перевод лекции на тему особенностей гиперпространственного перемещения материи)
«Внезапное вторжение» Ник Полотта
zaq1xsw2cde3vfr4
12.08.2016 12:58Во-первых, это ранний макет, который может очень сильно отличаться от финального варианта
С вероятностью 99.99% получится так, что дальше макета ничего не двинется. На данный момент содержание жилого модуля даже на орбите задача очень сильно затратная, а про дальний космос и заикаться нечего. Кроме дороговизны там есть туева куча не решенных технических вопросов (например защита от излучения). А еще есть куча проблем о которые выявятся как только начнем обживать дальний космос.TxN
12.08.2016 13:07«Федерация» это замена «Союзу» и для дальнего космоса этот корабль не предназначен. Максимум это слетать на луну. И разработка корабля ведется успешно, хоть и с отставанием от графика из-за недостатка финансирования.
Хотя американцы на практически аналогичном «Орионе» собираются на Марс лететь, если не ошибаюсь. Садисты.Valerij56
12.08.2016 13:34+1Не собираются американцы лететь на Марс на Орионе, они собираются лететь на Марсианском комплексе, ЕМНИЛ, Mars Transfer Venice, MTV, в состав которого должен входить Орион как средство возвращения на Землю. Согласно ТУ, автономность самого Ориона с экипажем из четырёх человек 21 сутки.
Valerij56
12.08.2016 13:39С учётом наших планов по уменьшению российской части экипажа МКС до двух человек, на всех планах, касающихся Федерации поставлен большой и толстый чл, простите, православный крест.
leon85
11.08.2016 22:26-2Полет на Марс и типо его колонизация в ближайшие 100 лет — идиотская, бессмысленная, неосуществимая затея. Сначала Луна, ее колонизация, постройка лунных верфей, и уже затем — Марс. И то не факт. Марс — это на много порядков ухудшенная вариация Земли, без каких либо перспектив освоения. Марс — это тупик. Луна — это ключ к освоению всей Солнечной Системы.
А по теме — строить нужно прямо на орбите, путем надувания пузырей, как это делают с мыльными пузырями, или надувными шариками из латекса или из стекла выдувают изделия. В случае с космосом — это могут быть быть также из латекса шары с двумя или тремя слоями, между которыми — быстротвердеющий под действием космической радиации клей наподобие эпоксидного. Читал, что такие варианты клея — под действием радиации — уже известны лет 40. Ну и наполнитель, конечно. В случае с Луной им может быть лунный грунт. А еще из лунного грунта можно делать теплозащиту для спускаемых аппаратов. Большая часть массы спускаемых аппаратов как раз составляет теплозащита. Спускаемые аппараты можно отправлять на орбиту без нее, ибо легче гораздо и дешевле в выводе, затем буксировать лунно-земным буксиром на Луну, там обмазывать теплозащитой из лунного грунта и потом опять тащить на орбиту Земли. Ну и еще стопиццот других вариантов выгодных уже сейчас производств на Луне.vasimv
12.08.2016 00:04+2Еще можно 3д-принтером большим. Привез моток или коробку порошка пластика и печатай прямо на орбите чего хочешь… Хоть круглое, хоть квадратное. :)
LifeKILLED
12.08.2016 02:16Вес будет тот же, значит, столько же запусков, те же траты. Фиг на фиг выходит.
vasimv
12.08.2016 15:47+1Если собранное жилье выводить на орбиту — то придется много воздуха возить. Негабаритный груз вообще никак не прицепить к стандартной ракете. Вот и получится, что либо живем в маленьком шкафу, либо собираем/печатаем на месте.
black_semargl
13.08.2016 21:54Вес как раз получается сильно не тот же.
Выводимый на орбиту модуль должен выдерживать минимум 5 же, а скорей и все 10.
Т.е. даже для случая вывода Протоном нагрузки на стенки 100-200 тонн, притом вдоль модуля.
а всякая аппаратура крепится точечно, поэтому в точках крепления всё сложно.
Если же делать модуль на орбите — стенкам достаточно толщины фольги. Плюс ненесущая защита из десятка сантиметров какой-нибудь пены.Valerij56
13.08.2016 22:19Поинтересуйтесь реальной конструкцией стенок космической станции, в том числе и от Бигелоу. Поверьте, это всё очень не просто.
black_semargl
14.08.2016 19:53Само собой, там не просто 5мм алюминия.
Но всё это вполне можно набрать и из более лёгких материалов, если бы не стояло задачи выдержать вывод в космос на ракете.
remzalp
12.08.2016 08:21и тут внезапно проект космического лифта.
Только вместо лифта трубочка с филаментом для 3д принтера, постоянно подаваемая с поверхности.
Valerij56
12.08.2016 03:54+2И зачем вам колония землян в трех днях пути от Земли?
.
Вы понимаете, что колония — это, в конечном счёте, дети, школы, университеты, и родильные дома? На Луне могут быть базы, станции, лунные деревни, но колонии там не будет очень долго, может быть никогда, просто потому, что проще вернуться на Землю.
.
Я могу представить себе колонию на Марсе, я понимаю экономический смысл этой затеи (расширение рынков сбыта, в конечном счёте до размеров Системы). Поскольку для современной глобальной экономики планета уже тесновата, то затея Маска вполне может получиться, может и не с первой попытки — задача достаточно сложна. И помещения, что на Марсе, что на Луне, в конечном счете будут находиться под поверхностью грунта. С моей точки зрения весьма перспективны какие-то пещерные или шахтные «города», с обработкой стен, сначала усилением их каким-то бетоном, а потом пропиткой поверхности, возможно какой-то синтетической смолой для герметизации. Здесь у Марса намного больше преимуществ.
.
Реально большую часть массы космических аппаратов составляет не теплозащита, а топливо. И производство топлива на Марсе намного более перспективно.leon85
12.08.2016 16:17Конкретно основную часть массы спускаемых аппаратов составляет теплозащита, топлива там несколько процентов. И никто не писал про производство топлива на Луне. И никто не писал про колонию на Луне в первое время, а только про космоверфи. А колония уже потом приложится. На верфях можно изготавливать корабли для полетов по системе, в т.ч. и на Марс. Методом выдувания, и необязательно из латекса с клеем внутри. Из металла в условиях невесомости тоже вполне себе можно выдувать пузыри, не хуже, чем из стекла. Местные чукчи сплошь писатели, не читатели?
pnetmon
12.08.2016 17:16Про создание топлива на Луне пишут в иностранных изданиях уже некоторое время. Заправляемые корабли находятся, собираются, на порядочном расстоянии от Земли. Транспортировка его на орбиту для заправки кораблей намного дешевле чем доставка топлива с Земли.
Топливо создается без участия людей.Valerij56
13.08.2016 22:14Поверьте, производство горючего на Луне — большая проблема. Проще начать производить кислород в больших количествах, (и это, при доставке водорода с Земли) может быть выгодно. Но всё очень не просто. Не забывайте про потери технологических веществ при производстве, массу и размеры, а так же ресурс технологического оборудования, и что с Луны этот кислород ещё предстоит поднять минимум на орбиту.
.
Там есть чёткая зависимость, чем дешевле доставка груза с Земли на орбиту, тем больше расстояние, на которое выгодно доставлять топливо с Земли. Но на любой лунной станции или базе очень выгодно иметь свой генератор кислорода — и для дыхания (но с этим с успехом справятся растения) и для использования как компонента топлива.black_semargl
14.08.2016 20:00На Луне можно добывать рабочее тело для электрореактивных движков разных типов.
Если его будет добываться много — то может оказаться эффективным даже «кипятильник» — двигатель просто нагревающий проходящее через него рабочее тело. Хреновый УИ, зато большой импульс.
Возможно также производство кремния для солнечных батарей. С КПД хотя бы 10%, зато много :)Valerij56
14.08.2016 20:28Хреновый УИ, зато большой импульс.
Это как это?black_semargl
15.08.2016 01:53Реактор или батареи выдают нам энергию, для движения же нам нужен импульс.
И. той же самой энергии нам хватит чтобы выбросить вчетверо больше массы со всего лишь вдвое меньшей скоростью. И получить вдвое больший импульс.Valerij56
15.08.2016 16:18Вы не забыли, что это ракета, и вам придётся разгонять не только ПН, но и запас рабочего тела?
А вам его, как вы говорите, надо в четыре раза больше…
.
Ну и что получается?black_semargl
16.08.2016 03:57Формула Циолковского оно да.
Но — если рабочее тело халявное, то всё равно в плюсе получаемся.Valerij56
16.08.2016 06:18Ну так спроектируйте аппарат, способный подняться с Луны и выйти на орбиту, используя солнечные батареи и реголит в качестве рабочего тела, а я на вас посмотрю.
.
Нормальные люди на Луне катапульты рисуют, а у катапульты УИ — практически бесконечность.black_semargl
16.08.2016 12:34С планеты — естественно на батареях не подняться. Только на ранее запасённой энергии.
А вот потом в полёте можно не спеша ускоряться и от батареек.Valerij56
16.08.2016 19:37Это понятно. Но как к этому относится вот этот бред:
На Луне можно добывать рабочее тело для электрореактивных движков разных типов.
Если его будет добываться много — то может оказаться эффективным даже «кипятильник» — двигатель просто нагревающий проходящее через него рабочее тело. Хреновый УИ, зато большой импульс.black_semargl
16.08.2016 19:51Ну если тебе неизвестно что основная часть полёта проходит на орбите — что тебе можно объяснить?
Valerij56
17.08.2016 05:31Это мне как раз известно. Только мне так же известно, что с вашим кипятильником-метателем проблем выше головы. Де-факто вы предлагаете ядерный двигатель с реголитом в качестве рабочего тела.
LifeKILLED
12.08.2016 02:19Есть настроение плоско пошутить.
1. НАСА надо бы накачать WAD-ов к Doom, вот там этих дизайнов выше крыши :D
2. А вообще-то надо делать космические корабли в виде огромных человекоподобных роботов и научить их кунг-фу.
pnetmon
Жалко Ализару было не интересно переводит некоторые части
NextSTEP establishes unique public-private partnerships that seek to advance commercial development of space while advancing deep space exploration capabilities to support more extensive human space flight missions in the area of space near the moon that will be the proving ground for Mars.
Где flight missions in the area of space near the moon
In addition to U.S. industry, NASA is in discussions on collaborative opportunities with our international partners to enable fully operational deep space habitation capability.
Где про международных партнеров
Занятно
Sierra Nevada Corporation’s Space Systems of Louisville, Colorado — собирает используя Dream Chaser и осуществляется 3-4 запуска — вообще какая-та солянка на рисунке
NanoRacks of Webster, Texas in conjunction with its partners, Space Systems Loral and the United Launch Alliance, referred to collectively as the Ixion Team — привет потомок Скайлэба :)