Шаттл-Кентавр
Предложенная верхняя ступень космического челнока

Кентавр G и G-Prime
Иллюстрация шаттла «Кентавр G-Prime» с Улиссом
ПроизводительОбщая динамика
Страна происхожденияСоединенные Штаты
Кентавр G-Prime
Высота9,3 м (31 фут)
Диаметр4,6 м (15 футов)
Пустая масса2761 кг (6088 фунтов)
Масса брутто22 800 кг (50 270 фунтов)
Питаться от2 х РЛ10-3-3А
Максимальная тяга73,40 кН (16 500 фунт-сил) (на двигатель)
Удельный импульс446,4 с
ПропеллентЖидкий водород / LOX
Кентавр G
Высота6,1 м (20 футов)
Диаметр4,6 м (15 футов)
Пустая масса3060 кг (6750 фунтов)
Масса брутто16 928 кг (37 319 фунтов)
Питаться от2 х РЛ10-3-3Б
Максимальная тяга66,70 кН (14 990 фунт-сил) (на двигатель)
Удельный импульс440,4 с
ПропеллентЖидкий водород / LOX

Shuttle-Centaur был версией верхней ступени ракеты Centaur , разработанной для размещения внутри Space Shuttle и использования для запуска спутников на высокие околоземные орбиты или зондов в дальний космос. Было разработано два варианта: Centaur G-Prime , который планировался для запуска роботизированных зондов Galileo и Ulysses к Юпитеру , и Centaur G , укороченная версия, запланированная для использования со спутниками Milstar Министерства обороны США и зондом Magellan Venus . Мощная верхняя ступень Centaur позволяла запускать более тяжелые зонды для дальнего космоса и быстрее достигать Юпитера, продлевая срок службы космического корабля. Однако ни один из вариантов никогда не летал на Shuttle. Поддержка проекта пришла от Военно-воздушных сил США (USAF) и Национального разведывательного управления , которые утверждали, что их секретным спутникам требуется мощность Centaur. ВВС США согласились оплатить половину расходов на проектирование и разработку Centaur G, а Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) оплатило вторую половину.

Обе версии были размещены в многоразовой интегрированной системе поддержки Centaur (CISS), алюминиевой конструкции, которая обеспечивала связь между Space Shuttle и Centaur. Все ступени Centaur периодически выпускали водород, который необходимо хранить при температуре ниже −253 °C (−423 °F), чтобы он не закипел. Были запланированы две миссии Shuttle-Centaur с часовыми окнами запуска с интервалом в шесть дней, поэтому требовались два отдельных космических корабля и стартовых площадки. Space Shuttles Challenger и Atlantis были модифицированы для перевозки CISS. Главные двигатели Space Shuttle должны были работать на 109 процентах от номинального уровня мощности. Полезные нагрузки необходимо было развернуть в первый день на орбите, поэтому миссии должны были выполняться экипажами из четырех человек, состоящими из астронавтов , которые уже летали в космос и, как известно, не страдали синдромом космической адаптации . Первый Centaur G-Prime был вывезен с завода General Dynamics в Кирни-Меса, Сан-Диего , 13 августа 1985 года.

Всего за несколько месяцев до запланированного полета шаттла «Центавр» произошла катастрофа «Челленджера» , и проект был отменен. Зонды «Галилео» и «Улисс» в конечном итоге были запущены с использованием гораздо менее мощной твердотопливной инерциальной верхней ступени (IUS), причем «Галилео» требовалось несколько гравитационных вспомогательных сил от Венеры и Земли, чтобы достичь Юпитера. ВВС США соединили вариант верхней ступени «Центавр G-Prime» со своей ракетой «Титан» для создания « Титана IV» , который совершил свой первый полет в 1994 году. В течение следующих 18 лет «Титан IV» и «Центавр G-Prime» вывели на орбиту восемнадцать военных спутников.

Фон

Кентавр

Centaur — это верхняя ступень ракеты, которая использовала жидкий водород в качестве топлива и жидкий кислород в качестве окислителя . Она была разработана General Dynamics в конце 1950-х и начале 1960-х годов и приводилась в действие двумя двигателями Pratt & Whitney RL10 . [1] [2] Ракеты, использующие жидкий водород в качестве топлива, теоретически могут поднимать на 40 процентов больше полезной нагрузки на килограмм стартового веса, чем ракеты, работающие на керосине , но проблемы использования жидкого водорода потребовали разработки новых технологий. Жидкий водород является криогенным топливом , что означает, что он конденсируется при чрезвычайно низких температурах и должен храниться при температуре ниже -253 °C (-423 °F), чтобы не допустить его кипения. Таким образом, требовалась изоляция от всех источников тепла, включая выхлопные газы ракеты, относительно теплый жидкий кислород, аэродинамический нагрев и лучистое тепло Солнца. [3]

Ракета Centaur во время сборки на заводе General Dynamics в 1962 году. При ее разработке впервые в качестве ракетного топлива был использован жидкий водород .

Топливо могло теряться через микроскопические отверстия, через которые мог просочиться только водород, но герметизация топливного бака создавала другую проблему. [4] Даже при изоляции утечки тепла могли привести к повышению температуры и закипанию водорода; давление в баке затем могло нарастать и разорвать его, если не обеспечить надлежащую вентиляцию, но слишком сильная вентиляция приведет к потере чрезмерного количества топлива. [5] Эти проблемы преследовали разработку Centaur техническими трудностями, такими как утечка топлива через сварные швы и усадка металлической переборки при внезапном контакте с криогенными температурами жидкого водорода. [6] Еще больше осложнил ситуацию взрыв RL10 на испытательном стенде двигателя во время демонстрации для должностных лиц ВВС США (USAF) и Национального управления по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA). [6]

Управление проектом было передано из Центра космических полетов имени Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама , в Исследовательский центр имени Льюиса в Огайо в октябре 1962 года, и Эйб Сильверстайн , ярый сторонник жидкого водорода, взял на себя руководство. [7] Он настоял на тщательном режиме испытаний, который как выявил проблемы, так и предложил их решения. [8] Технические проблемы проекта Centaur были постепенно преодолены. Конструкция, в частности, включала в себя функции экономии веса, впервые примененные в семействе ракет Atlas : монококовая стальная оболочка, которая сохраняла свою форму только под давлением, водородные и кислородные баки, разделенные общей переборкой, и отсутствие внутренних распорок или изоляции вокруг топливных баков. [9] Технология обработки жидкого водорода в Centaur также использовалась на верхних ступенях S-II и S-IVB ракеты Saturn V , а позднее во внешнем баке Space Shuttle и главных двигателях Space Shuttle (SSME). [7]

В течение 1960-х и 1970-х годов Centaur использовался в качестве верхней ступени ракет-носителей Atlas-Centaur , которые помогли запустить семь миссий Surveyor , [2] пять миссий Mariner и зонды Pioneer 10 и 11. [10] В 1970-х годах Centaur также был помещен на вершину ускорителя Titan III ВВС США для создания ракеты-носителя Titan IIIE , которая использовалась для запуска миссий Viking , Helios и Voyager . [11] К 1980 году верхние ступени Centaur летали 55 раз, терпя неудачу только дважды. [12]

Верхние ступени космического челнока

Решение 1972 года о разработке космического челнока не предвещало ничего хорошего проектам по исследованию Солнечной системы с помощью роботизированных зондов, которые подвергались пристальному вниманию со стороны все более экономически сознательной администрации Никсона и Конгресса США . [13] [14] Космический челнок никогда не предназначался для работы за пределами низкой околоземной орбиты , но многим спутникам нужно было быть выше, особенно спутникам связи , для которых предпочтительными были геостационарные орбиты . Концепция космического челнока изначально предполагала пилотируемый космический буксир , который должен был запускаться с помощью Saturn V. Он должен был использовать космическую станцию ​​в качестве базы и обслуживаться и заправляться космическим челноком. Сокращение бюджета привело к решению прекратить производство Saturn V в 1970 году и отказу от планов по строительству космической станции. Космический буксир стал верхней ступенью, которую должен был доставлять в космос космический челнок. В качестве страховки от дальнейших сокращений или технических трудностей НАСА также заказало исследования многоразовых верхних ступеней Agena и Centaur. [15]

В условиях ограниченного финансирования НАСА стремилось переложить проекты, связанные со Space Shuttle, на другие организации. Заместитель администратора НАСА Джордж Лоу встретился с Малкольмом Р. Карри , директором оборонных исследований и разработок , в сентябре 1973 года и достиг неофициального соглашения о том, что ВВС США разработают промежуточную верхнюю ступень (IUS) для Space Shuttle, которая будет использоваться для запуска спутников на более высокие орбиты в ожидании разработки космического буксира. После некоторых дебатов должностные лица Пентагона согласились взять на себя обязательства по IUS 11 июля 1974 года. Министр обороны Джеймс Р. Шлезингер подтвердил это решение, когда встретился с администратором НАСА Джеймсом К. Флетчером и Лоу четыре дня спустя. Был заключен ряд исследовательских контрактов, в результате чего было принято решение, что IUS будет одноразовой твердотопливной верхней ступенью. Затем был объявлен конкурс, и в августе 1976 года победу в нем одержала компания Boeing. В декабре 1977 года IUS был переименован в инерциальную верхнюю ступень. [15] Центр космических полетов имени Маршалла был назначен ведущим центром по управлению работами по IUS. [16]

В апреле 1978 года смета на разработку IUS составляла 263 миллиона долларов (что эквивалентно 965 миллионам долларов в 2023 году), но к декабрю 1979 года она была пересмотрена до 430 миллионов долларов (что эквивалентно 1456 миллионам долларов в 2023 году). [17] Главным недостатком IUS было то, что он был недостаточно мощным, чтобы запустить полезную нагрузку на Юпитер, не прибегая к гравитационным маневрам вокруг других планет для набора большей скорости, что большинство инженеров считали неэлегантным и что не нравилось планетологам из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL), поскольку это означало, что миссия займет больше месяцев или лет, чтобы достичь Юпитера. [18] [19] IUS был построен по модульному принципу с двумя ступенями: большой с 9700 килограммами (21 400 фунтов) топлива и меньшей с 2700 килограммами (6000 фунтов), что было достаточно для большинства спутников. Он также мог быть сконфигурирован с двумя большими ступенями для запуска нескольких спутников. [15] ВВС США попросили НАСА разработать конфигурацию с тремя ступенями, [20] двумя большими и одной маленькой, [15] , которая могла бы использоваться для планетарной миссии, такой как Галилео . [20] НАСА заключило контракт с Boeing на его разработку. [19]

Зонды дальнего космоса

Конгресс одобрил финансирование зонда Jupiter Orbiter 12 июля 1977 года. [21] В следующем году космический аппарат был переименован в Galileo в честь Галилео Галилея , астронома 17-го века, который открыл четыре крупнейших спутника Юпитера, ныне известных как Галилеевы спутники . [22] В начале 1980-х годов Galileo боролся как с техническими, так и с финансовыми трудностями, и Управление по управлению и бюджету (OMB) нацелилось на NASA с целью сокращения бюджета. Вмешательство ВВС США спасло Galileo от отмены. Оно было заинтересовано в разработке автономных космических аппаратов, таких как Galileo , которые могли бы предпринимать действия по уклонению от противоспутникового оружия , и в том, как JPL проектировала Galileo, чтобы выдерживать интенсивное излучение магнитосферы Юпитера , что имело применение для выживания при близлежащих ядерных взрывах. [23] Проект Галилео был нацелен на стартовое окно в январе 1982 года, когда выравнивание планет будет благоприятным для использования Марса для маневра с рогаткой, чтобы достичь Юпитера. [24] Галилео должен был стать пятым космическим аппаратом, который посетит Юпитер, и первым, кто выйдет на его орбиту, в то время как зонд, который он нес, должен был первым войти в его атмосферу. [25] В декабре 1984 года руководитель проекта Галилео Джон Р. Касани предложил, чтобы Галилео совершил пролет астероида 29 Амфитрита во время полета. Это был бы первый раз, когда космическая миссия США посетила астероид. Администратор НАСА Джеймс М. Беггс одобрил это предложение как второстепенную цель для Галилео . [26]

Художественное представление космического корабля «Галилео» на орбите Юпитера.

Для повышения надежности и снижения затрат инженеры проекта Galileo решили перейти от герметичного зонда входа в атмосферу к вентилируемому. Это добавило 100 килограммов (220 фунтов) к его весу, и еще 165 килограммов (364 фунта) были добавлены в структурных изменениях для повышения надежности, все это потребовало бы дополнительного топлива в IUS. [27] Но трехступенчатый IUS сам по себе был перегружен, примерно на 3200 килограммов (7000 фунтов) по сравнению с его проектными спецификациями. [24] Подъем Galileo и IUS потребовал бы использования специальной облегченной версии внешнего бака Space Shuttle, орбитального корабля Space Shuttle, лишенного всего необязательного оборудования, и SSME, работающего на полной мощности — 109 процентов от их номинальной мощности. [19] Это потребовало разработки более сложной системы охлаждения двигателя. [28] К концу 1979 года задержки в программе Space Shuttle отодвинули дату запуска Galileo на 1984 год, когда планеты уже не будут располагаться в ряд, чтобы «марсианской рогатки» было достаточно, чтобы достичь Юпитера. [29]

Альтернативой IUS было использование Centaur в качестве верхней ступени космического челнока. Shuttle-Centaur не потребовал бы ни 109 процентов мощности от SSME, ни маневра рогатки для отправки 2000 килограммов (4500 фунтов) к Юпитеру. [24] Заместитель администратора NASA по космическим транспортным системам Джон Ярдли поручил Исследовательскому центру Льюиса определить возможность интеграции Centaur с космическим челноком. Инженеры в Льюисе пришли к выводу, что это и осуществимо, и безопасно. [30] Источник в NASA сообщил журналисту The Washington Post Томасу О'Тулу , что стоимость модификации Centaur для его перевозки на космическом челноке будет стоить того, поскольку выигрыш в производительности Centaur будет означать, что Galileo больше не будет привязан к стартовому окну 1982 года. [24]

Третий рассматриваемый вариант заключался в запуске Galileo с использованием верхней ступени Centaur на вершине Titan IIIE, но это потребовало бы перестройки стартового комплекса на мысе Канаверал , что добавило бы не менее 125 миллионов долларов (что эквивалентно 423 миллионам долларов в 2023 году) к стоимости проекта Galileo стоимостью 285 миллионов долларов (что эквивалентно 965 миллионам долларов в 2023 году) . [24] Беггс настаивал на том, что одноразовые ракеты-носители (ELV) устарели и что любые деньги, потраченные на них, только подорвут экономическую эффективность Space Shuttle. [31] Более того, Titan был разработан, принадлежал и контролировался ВВС США, и его использование означало бы, что НАСА должно было бы тесно сотрудничать с ВВС США, чего руководство НАСА надеялось избежать, насколько это возможно. [32] Хотя НАСА и ВВС США сотрудничали и в некоторой степени зависели друг от друга, они также были соперниками, и НАСА сопротивлялось попыткам Министерства обороны США (DoD) управлять космической программой. [33] 13 ноября 1981 года президент Рональд Рейган издал Директиву о национальной безопасности № 8, в которой указывалось, что космический челнок будет основной системой запуска для всех военных и гражданских правительственных миссий, [34] [35] но Эдвард С. Олдридж-младший , [36] заместитель министра ВВС (и тайный директор Национального разведывательного управления ), сомневался, что НАСА сможет достичь своей цели в двадцать четыре запуска космических челноков в год; он считал, что двенадцать были более вероятны, и, учитывая, что только два новейших орбитальных аппарата, Discovery и Atlantis, могли поднять его самые большие полезные грузы, полетов космических челноков могло быть недостаточно. Рейгана убедили пересмотреть свою политику, чтобы разрешить смешанный флот ELV и Space Shuttle, [37] [38] и ВВС США заказали десять ракет Titan IV в 1984 году. [31] Историк НАСА Т. А. Хеппенхаймер отметил, что оглядываясь назад, «было ошибкой не использовать Titan IIIE-Centaur», [39] учитывая задержки и более высокие затраты, в конечном итоге связанные с использованием Shuttle, но это не было очевидно в 1984 году. [32]

Хотя Galileo был единственной запланированной американской планетарной миссией, готовилась еще одна миссия: Международная солнечная полярная миссия, которая была переименована в Ulysses в 1984 году. [40] Первоначально она была задумана в 1977 году как миссия с двумя космическими аппаратами, NASA и Европейское космическое агентство (ESA) предоставили по одному космическому аппарату, но американская миссия была отменена в 1981 году, и вклад NASA был ограничен источником питания, ракетой-носителем и отслеживанием через NASA Deep Space Network . [41] Целью миссии было получение расширенных знаний о гелиосфере путем вывода спутника на полярную орбиту вокруг Солнца. Поскольку орбита Земли наклонена всего на 7,25 градуса к экватору Солнца, солнечные полюса не могут быть видны с Земли. [41] Ученые надеялись получить более глубокое понимание солнечного ветра , межпланетного магнитного поля , космических лучей и космической пыли . Зонд «Улисс» имел ту же первоначальную цель, что и «Галилео» , поскольку сначала ему нужно было долететь до Юпитера, а затем использовать маневр «праща», чтобы покинуть плоскость эклиптики и выйти на полярную орбиту Солнца. [42]

Другая миссия Shuttle-Centaur впоследствии появилась в виде Venus Radar Mapper, позже переименованного в Magellan . Первое заседание комиссии по интеграции миссии для этого зонда состоялось в Исследовательском центре Льюиса 8 ноября 1983 года. Было рассмотрено несколько верхних ступеней Space Shuttle, включая Orbital Sciences Corporation Transfer Orbit Stage (TOS), Astrotech Corporation Delta Transfer Stage и Boeing IUS, но на встрече был выбран Centaur как лучший вариант. Magellan был предварительно запланирован к запуску в апреле 1988 года. [43] ВВС США приняли Shuttle-Centaur в 1984 году для запуска своих спутников Milstar . Эти военные спутники связи были защищены от перехвата, глушения и ядерной атаки. Телефонные переговоры с General Dynamics относительно проекта должны были проводиться по защищенным линиям. Присутствие ВВС США на борту спасло проект от отмены, но ВВС США запросили изменения в конструкции и улучшения характеристик. Одним из таких изменений было обеспечение прямого соединения Milstar с Centaur, которое можно было бы разделить с помощью разрывных болтов, что потребовало дополнительных испытаний для определения эффекта от полученного удара. [43]

Решение об использовании Шаттла-Центавра

Администратор НАСА Роберт А. Фрош заявил в ноябре 1979 года, что он не поддерживает использование Centaur, но Centaur нашел сторонника в лице конгрессмена Эдварда П. Боланда , который считал IUS слишком маломощным для миссий в дальнем космосе, хотя и не выступал против его разработки для других целей. Он был впечатлен способностью Centaur вывести Galileo на орбиту Юпитера всего за два года полета и видел потенциальные военные применения для него. Он возглавлял Комитет по разведке Палаты представителей и Подкомитет по ассигнованиям независимых агентств Палаты представителей Комитета по ассигнованиям Палаты представителей и поручил Комитету по ассигнованиям дать указание НАСА использовать Centaur, если проблемы с весом Galileo приведут к дальнейшей отсрочке. Приказы комитета Конгресса не имели юридической силы, поэтому НАСА было вольно игнорировать это. Выступая перед Сенатом , Фрош был уклончив, сказав только, что НАСА рассматривает этот вопрос. [44]

Космический корабль «Галилео» в цехе сборки и инкапсуляции космических аппаратов № 2 Космического центра Кеннеди (KSC), 1989 г.

NASA решила разделить Galileo на два отдельных космических аппарата: атмосферный зонд и орбитальный аппарат Юпитера, орбитальный аппарат был запущен в феврале 1984 года, а зонд последовал за ним месяцем позже. Орбитальный аппарат должен был находиться на орбите вокруг Юпитера, когда зонд прибыл, что позволило бы ему выполнять свою роль ретранслятора. Разделение двух космических аппаратов оценивалось еще в 50 миллионов долларов (что эквивалентно 169 миллионам долларов в 2023 году). [45] NASA надеялось возместить часть этой суммы за счет отдельных конкурсных торгов на два аппарата. Но в то время как атмосферный зонд был достаточно легким для запуска с помощью двухступенчатой ​​IUS, орбитальный аппарат Юпитера был слишком тяжелым для этого, даже с гравитационной пращой вокруг Марса, поэтому трехступенчатая IUS все еще требовалась. [29]

К концу 1980 года предполагаемая стоимость разработки двухступенчатой ​​IUS возросла до 506 миллионов долларов (что эквивалентно 1571 миллиону долларов в 2023 году). [15] ВВС США могли покрыть этот перерасход средств (и действительно ожидали, что это может обойтись гораздо дороже), но НАСА столкнулось с предложением в 179 миллионов долларов (что эквивалентно 508 миллионам долларов в 2023 году) на разработку трехступенчатой ​​версии, [19] что было на 100 миллионов долларов (что эквивалентно 284 миллионам долларов в 2023 году) больше, чем было заложено в бюджете. [46] На пресс-конференции 15 января 1981 года Фрош объявил, что НАСА прекращает поддержку трехступенчатой ​​IUS и выбирает Centaur, потому что «никакой другой альтернативной верхней ступени недоступно по разумному графику или с сопоставимыми затратами». [47]

Centaur имел важные преимущества по сравнению с IUS. Главным из них было то, что он был намного мощнее. Зонд Galileo и орбитальный аппарат могли быть рекомбинированы, и зонд мог быть доставлен непосредственно к Юпитеру за два года полета. [18] [19] Более длительное время полета означало, что компоненты стареют, а бортовой источник питания и топливо истощаются. [48] Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ) на Ulysses и Galileo производили около 570 Вт при запуске, которые уменьшались со скоростью 0,6 Вт в месяц. [49] Некоторые из вариантов гравитационного маневра также включали полет ближе к Солнцу, что вызывало термические напряжения. [48]

Еще одним преимуществом Centaur перед IUS было то, что, хотя он был более мощным, Centaur генерировал тягу медленнее, тем самым сводя к минимуму рывок и вероятность повреждения полезной нагрузки. Кроме того, в отличие от твердотопливных ракет, которые сгорали до истощения после зажигания, жидкотопливные двигатели Centaur можно было выключать и перезапускать. Это давало Centaur гибкость в виде коррекции на середине курса и многоскоростных профилей полета, что увеличивало шансы на успешную миссию. Наконец, Centaur был проверенным и надежным. Единственной проблемой была безопасность; твердотопливные ракеты считались намного безопаснее жидкотопливных, особенно те, которые содержали жидкий водород. [18] [19] Инженеры NASA подсчитали, что разработка дополнительных функций безопасности может занять до пяти лет и стоить до 100 миллионов долларов (что эквивалентно 284 миллионам долларов в 2023 году). [45] [46]

IUS совершил свой первый полет на Titan 34D в октябре 1982 года, когда он вывел два военных спутника на геосинхронную орбиту . [17] Затем он использовался в миссии Space Shuttle, STS-6 в апреле 1983 года, для развертывания первого спутника слежения и ретрансляции данных (TDRS-1), [50] но сопло IUS изменило свое положение на один градус, в результате чего спутник был помещен на неправильную орбиту. Потребовалось два года, чтобы определить, что пошло не так и как предотвратить повторение этого. [20]

Одобрение Конгресса

Решение использовать Centaur понравилось планетологам и приветствовалось в коммуникационной отрасли, поскольку это означало, что более крупные спутники можно было выводить на геостационарные орбиты, в то время как Shuttle и IUS были ограничены полезной нагрузкой в ​​3000 килограммов (6600 фунтов). Штаб-квартира NASA одобрила Shuttle-Centaur как ответ на семейство ракет Ariane ЕКА ; к 1986 году новые версии Ariane, находившиеся в разработке, как ожидалось, могли выводить полезные грузы тяжелее 3000 килограммов (6600 фунтов) на геостационарные орбиты, тем самым лишая NASA прибыльного сегмента бизнеса по запуску спутников. ВВС США, хотя и были разочарованы решением NASA отказаться от трехступенчатой ​​IUS, предвидели необходимость в спутниках ВВС США нести больше топлива, чем раньше, чтобы участвовать в маневрах уклонения от противоспутникового оружия. [51]

Две группы, в частности, были недовольны решением: Boeing и Marshall Space Flight Center. [52] Другие аэрокосмические компании были разочарованы тем, что NASA решила адаптировать существующую верхнюю ступень Centaur вместо того, чтобы разрабатывать новую высокоэнергетическую верхнюю ступень (HEUS) или орбитальный транспортный аппарат (OTV), как теперь назывался космический буксир. OMB не возражал против Centaur по каким-либо техническим причинам, но это были дискреционные расходы, и в атмосфере сокращения бюджета 1981 года OMB посчитало, что их можно исключить из бюджета на 1983 финансовый год , который был представлен Конгрессу в феврале 1982 года. Galileo был переконфигурирован для запуска в 1985 году с использованием двухступенчатого IUS, которому потребовалось бы четыре года, чтобы добраться до Юпитера и сократить количество посещенных лун вдвое, когда он туда доберется. [53]

Сенатор Харрисон Шмитт , председатель подкомитета Сената по науке, технологиям и космосу [51] и бывший астронавт, ступивший на Луну на Apollo 17 [54], выступил против решения OMB, как и комитеты по ассигнованиям Палаты представителей и Сената. Его поддержал председатель подкомитета Палаты представителей по науке, технологиям и космосу, конгрессмен Ронни Г. Флиппо , чей округ в Алабаме охватывал Космический центр им. Маршалла. В июле 1982 года сторонники Centaur добавили 140 миллионов долларов (что эквивалентно 374 миллионам долларов в 2023 году) в Закон о дополнительных ассигнованиях в чрезвычайных ситуациях, который был подписан Рейганом 18 июля 1982 года. Помимо выделения финансирования, он предписывал NASA и Boeing прекратить работу над двухступенчатым IUS для Galileo [51] .

Флиппо боролся с этим решением. Он утверждал, что Centaur слишком дорог, так как он стоил 140 миллионов долларов в текущем году, а весь проект Shuttle-Centaur оценивался примерно в 634 миллиона долларов (что эквивалентно 1694 миллионам долларов в 2023 году); что он был ограничен в использовании, так как требовался только для двух миссий в дальний космос; и что это был яркий пример ошибочных закупок, поскольку важный контракт был отдан General Dynamics без какой-либо формы тендерного процесса . Он заручился поддержкой конгрессмена Дона Фукуа , председателя Комитета Палаты представителей по науке, космосу и технологиям . Centaur защищал конгрессмен Билл Лоури , чей округ Сан-Диего включал General Dynamics. [53]

15 сентября Флиппо внес поправку в законопроект об ассигнованиях НАСА 1983 года, которая запрещала бы дальнейшую работу над Centaur, но его позиция была подорвана Олдриджем и Беггсом, которые утверждали, что ранние полеты Space Shuttle показали, что засекреченные спутники Министерства обороны потребуют большей защиты, что добавит больше веса и, следовательно, потребует мощности Centaur. Олдридж и Беггс объявили, что вскоре заключат соглашение о совместной разработке Shuttle-Centaur. Поправка Флиппо была отклонена 316 голосами против 77, что открыло путь для проекта Shuttle-Centaur. [36]

Дизайн

Система «Шаттл-Центавр»

30 августа 1982 года в General Dynamics в Сан-Диего состоялась встреча представителей центров NASA и подрядчиков Centaur для обсуждения требований проекта. Главным ограничением было то, что и спутник, и верхняя ступень Centaur должны были помещаться в грузовой отсек Space Shuttle, который мог вмещать грузы длиной до 18,3 метров (60 футов) и шириной до 4,6 метров (15 футов). Чем длиннее Centaur, тем меньше места для полезной нагрузки и наоборот. [55] [56]

Из этого возникли две новые версии Centaur: Centaur G и Centaur G-Prime. Centaur G предназначался для миссий ВВС США, в частности для вывода спутников на геостационарные орбиты, и 269 миллионов долларов (что эквивалентно 719 миллионам долларов в 2023 году) на его проектирование и разработку были разделены 50 на 50 с ВВС США. Он был 6,1 метра (20 футов) в длину, что позволяло нести большую полезную нагрузку ВВС США длиной до 12,2 метра (40 футов). Его сухой вес составлял 3060 килограммов (6750 фунтов), а вес при полной загрузке составлял 16 928 килограммов (37 319 фунтов). Centaur G-Prime предназначался для миссий в дальний космос и имел длину 9,0 метров (29,5 футов), что позволяло нести больше топлива, но ограничивало длину полезной нагрузки до 9,3 метра (31 фут). Сухой вес Centaur G-Prime составлял 2761 кг (6088 фунтов), а при полной загрузке он весил 22 800 кг (50 270 фунтов). [55] [57] [58]

Две версии были очень похожи, 80 процентов их компонентов были одинаковыми. Ступень Centaur G-Prime имела два двигателя RL10-3-3A, каждый с тягой 73 400 ньютонов (16 500 фунт -сил ) и удельным импульсом 446,4 секунды, с соотношением топлива 5:1. Ступень Centaur G имела два двигателя RL10-3-3B, каждый с тягой 66 700 ньютонов (15 000 фунт- сил ) и удельным импульсом 440,4 секунды, с соотношением топлива 6:1. Двигатели были способны к многократным перезапускам после длительных периодов движения по инерции в космосе и имели гидравлическую систему привода карданного подвеса , работающую от турбонасоса . [55] [57] [58]

Конфигурации Centaur G и G-Prime

Авионика Centaur G и G-Prime была такой же, как у стандартного Centaur, и все еще устанавливалась в переднем модуле оборудования. Они использовали 24- битный цифровой вычислительный блок Teledyne с 16 килобайтами оперативной памяти для управления наведением и навигацией. Они все еще использовали тот же герметичный стальной бак, но с большей изоляцией, включая двухслойное пенопластовое одеяло над передней переборкой и трехслойный радиационный экран. [55] Другие изменения включали новые передние и задние адаптеры ; новую систему заправки, слива и сброса топлива; и передатчик S-диапазона и радиочастотную систему, совместимую с системой TDRS. [59] Значительные усилия были приложены для того, чтобы сделать Centaur безопасным, с избыточными компонентами для устранения неисправностей и системой слива, сброса и вентиляции топлива, чтобы топливо можно было сбросить в случае чрезвычайной ситуации. [60]

Обе версии были установлены в интегрированной системе поддержки Centaur (CISS), 4,6-метровой (15 футов) алюминиевой конструкции, которая обеспечивала связь между Space Shuttle и верхней ступенью Centaur. Это помогло свести количество модификаций Space Shuttle к минимуму. Когда открывались грузовые двери, CISS поворачивалась на 45 градусов в положение готовности для запуска Centaur. Через двадцать минут Centaur запускался с помощью набора из двенадцати спиральных пружин с ходом 10 сантиметров (4 дюйма), известного как разделительное кольцо Super*Zip. Затем верхняя ступень Centaur двигалась со скоростью 0,30 метра в секунду (1 фут/с) в течение 45 минут, прежде чем начать свой основной запуск на безопасном расстоянии от Space Shuttle. Для большинства миссий требовалось только одно включение. После завершения включения космический корабль отделялся от верхней ступени Centaur, которая все еще могла маневрировать, чтобы избежать столкновения с космическим кораблем. [60] [61]

Centaur G-Prime в СНПЧ (справа)

Все электрические соединения между Orbiter и Centaur были проложены через CISS. Электропитание для Centaur обеспечивалось серебряно-цинковой батареей емкостью 150 ампер-часов (540 000 Кл) . Питание для CISS обеспечивалось двумя батареями емкостью 375 ампер-часов (1 350 000 Кл). Поскольку CISS также был подключен к Orbiter, это обеспечивало резервирование на два отказа. [62] CISS Centaur G весил 2 947 кг (6 497 фунтов), а CISS Centaur G-Prime — 2 961 кг (6 528 фунтов). [58] CISS был полностью многоразовым для десяти полетов и должен был быть возвращен на Землю. Космические челноки Challenger и Atlantis были модифицированы для перевозки CISS. [60] [59] Эти изменения включали в себя дополнительную сантехнику для загрузки и вентиляции криогенного топлива Centaur, а также элементы управления на кормовой палубе для загрузки и мониторинга верхней ступени Centaur. [63]

К июню 1981 года Исследовательский центр Льюиса заключил четыре контракта на Centaur G-Prime на общую сумму 7 483 000 долларов США (что эквивалентно 20 миллионам долларов США в 2023 году): General Dynamics должна была разработать ракеты Centaur; Teledyne — компьютер и мультиплексоры ; Honeywell — системы наведения и навигации; и Pratt & Whitney — четыре двигателя RL10A-3-3A. [64]

Управление

Кристоферу К. Крафту-младшему , Уильяму Р. Лукасу и Ричарду Г. Смиту , директорам Космического центра Джонсона , Центра космических полетов Маршалла и Космического центра Кеннеди соответственно, не понравилось решение штаб-квартиры НАСА передать проект «Шаттл-Центавр» Исследовательскому центру Льюиса. В письме от января 1981 года Алану М. Лавлейсу , исполняющему обязанности администратора НАСА, они утверждали, что управление проектом «Шаттл-Центавр» следует поручить Центру космических полетов Маршалла, у которого был некоторый опыт работы с криогенным топливом и больший опыт работы с космическим челноком, который три директора считали сложной системой, понятной только их центрам. [65]

Инженеры в Исследовательском центре Льюиса смотрели на вещи по-другому. Директор Исследовательского центра Льюиса Джон Ф. Маккарти-младший написал Лавлейс в марте, изложив причины, по которым Исследовательский центр Льюиса был лучшим выбором: он руководил проектом по оценке осуществимости сопряжения космического челнока с Centaur; у него было больше опыта работы с Centaur, чем у любого другого центра NASA; он разработал Centaur; руководил проектом Titan-Centaur, в котором Centaur был сопряжен с ускорителем Titan III; имел опыт работы с космическими зондами в проектах Surveyor, Viking и Voyager; и имел высококвалифицированную рабочую силу, где средний инженер имел тринадцать лет опыта. В мае 1981 года Лавлейс сообщил Лукасу о своем решении поручить управление проектом Исследовательскому центру Льюиса. [65] В ноябре 1982 года Эндрю Стофан , директор Исследовательского центра Льюиса, и Лью Аллен , директор JPL, подписали Меморандум о соглашении по проекту Galileo ; JPL отвечала за разработку и управление миссией, а Исследовательский центр Льюиса — за интеграцию космического корабля «Галилео» с «Кентавром» и космическим челноком. [66]

Организация проекта «Шаттл-Центавр»

Будущее Исследовательского центра Льюиса было неопределенным в 1970-х и начале 1980-х годов. Отмена ядерного ракетного двигателя NERVA вызвала серию увольнений в 1970-х годах, и многие из наиболее опытных инженеров решили уйти на пенсию. [67] В период с 1971 по 1981 год численность персонала сократилась с 4200 до 2690 человек. В 1982 году персонал узнал, что администрация Рейгана рассматривает возможность закрытия центра, и они развернули активную кампанию по его спасению. Персонал сформировал комитет по спасению центра и начал лоббировать Конгресс. Комитет привлек сенатора от Огайо Джона Гленна и представителей Мэри Роуз Оакар , Говарда Метценбаума , Дональда Дж. Пиза и Луиса Стоукса к их усилиям убедить Конгресс оставить центр открытым. [68]

Маккарти вышел на пенсию в июле 1982 года, и Эндрю Стофан стал директором Исследовательского центра Льюиса. Он был помощником администратора в штаб-квартире NASA, чье участие в проекте Centaur датируется 1962 годом, и который возглавлял офисы Atlas-Centaur и Titan-Centaur в 1970-х годах. [69] [70] При Стофане бюджет Исследовательского центра Льюиса вырос со 133 миллионов долларов в 1979 году (что эквивалентно 450 миллионам долларов в 2023 году) до 188 миллионов долларов в 1985 году (что эквивалентно 452 миллионам долларов в 2023 году). Это позволило впервые за 20 лет увеличить штат сотрудников, наняв 190 новых инженеров. [64] В ходе этого процесса Исследовательский центр Льюиса отошел от фундаментальных исследований и стал заниматься управлением крупными проектами, такими как Shuttle-Centaur. [68]

Уильям Х. Роббинс был назначен руководителем Управления проекта Shuttle-Center в Исследовательском центре Льюиса в июле 1983 года. Большая часть его опыта была связана с NERVA, и это был его первый опыт работы с Centaur, но он был опытным руководителем проекта. Он занимался администрированием проекта и финансовыми вопросами. [71] Вернон Вейерс был его заместителем. Майор ВВС США Уильям Файлз также стал заместителем руководителя проекта. Он привел с собой шесть офицеров ВВС США, которые заняли ключевые роли в Управлении проекта. [72] Марти Уинклер возглавлял программу Shuttle-Centaur в General Dynamics. [73] Стивен В. Сабо, работавший над Centaur с 1963 года, был руководителем Отдела космической транспортной инженерии Исследовательского центра Льюиса, отвечая за техническую сторону деятельности, связанной с интеграцией Space Shuttle и Centaur, которая включала двигательную установку, герметизацию, структурную, электрическую, навигацию, системы управления и телеметрии. Эдвин Макли руководил Управлением интеграции миссий, которое отвечало за полезные нагрузки. Фрэнк Сперлок руководил проектированием траектории миссии, а Джо Нибердинг возглавил группу Shuttle-Centaur в Отделе инженерии космических перевозок. Сперлок и Нибердинг наняли много молодых инженеров, что дало проекту Shuttle-Centaur смесь молодости и опыта. [71]

Логотип проекта «Шаттл-Центавр»

Проект «Шаттл-Кентавр» должен был быть готов к запуску в мае 1986 года, то есть всего через три года. Стоимость задержки оценивалась в 50 миллионов долларов (что эквивалентно 118 миллионам долларов в 2023 году). [73] Несоблюдение сроков означало ожидание еще одного года, пока планеты снова не выстроятся в правильное положение. [74] Проект принял логотип миссии, изображающий мифического кентавра, выходящего из космического челнока и стреляющего стрелой в звезды. [73] Ларри Росс, директор по системам космических полетов в Исследовательском центре Льюиса, [75] разместил логотип на канцелярских принадлежностях проекта и памятных вещах, таких как подставки для напитков и значки кампании . Был выпущен специальный календарь проекта «Шаттл-Кентавр» с 28 месяцами, охватывающими период с января 1984 года по апрель 1986 года. На обложке был изображен логотип с девизом проекта, заимствованным из фильма «Рокки III» : «Вперед!» [73]

Когда дело дошло до интеграции Centaur с Space Shuttle, было два возможных подхода: как элемент или как полезная нагрузка. Элементы были компонентами Space Shuttle, такими как внешний бак и твердотопливные ракетные ускорители ; тогда как полезная нагрузка была чем-то, что выводилось в космос, например, спутником. Меморандум о соглашении 1981 года между Космическим центром Джонсона и Исследовательским центром Льюиса определил Centaur как элемент. Инженеры Исследовательского центра Льюиса изначально предпочли, чтобы он был объявлен полезной нагрузкой, потому что времени было мало, и это сводило к минимуму количество вмешательства в их работу со стороны Космического центра Джонсона. Centaur был объявлен полезной нагрузкой в ​​1983 году, но вскоре недостатки стали очевидны. Статус полезной нагрузки изначально задумывался как инертный груз. Соблюдение требований этого статуса привело к серии отказов от мер безопасности. Сложность соответствия усугублялась Космическим центром Джонсона, который добавил еще больше для Centaur. Оба центра хотели сделать Centaur максимально безопасным, но разошлись во мнениях о том, какие компромиссы были бы приемлемы. [76]

Препараты

Директор Исследовательского центра Льюиса НАСА Эндрю Дж. Стофан выступает перед собравшимися в General Dynamics в Сан-Диего во время запуска SC-1

Были запланированы две миссии Shuttle-Centaur: STS-61-F для Ulysses на космическом челноке Challenger на 15 мая 1986 года и STS-61-G для Galileo на космическом челноке Atlantis на 20 мая. Экипажи были назначены в мае 1985 года: STS-61-F должен был командовать Фредерик Хаук , с Роем Д. Бриджесом-младшим в качестве пилота и специалистами миссии Джоном М. Лаунжем и Дэвидом К. Хилмерсом ; STS-61-G должен был командовать Дэвид М. Уокер , с Рональдом Дж. Грейбом в качестве пилота и Джеймсом ван Хофтеном и Джоном М. Фабианом , которого в сентябре сменил Норман Тагард , в качестве специалистов миссии. [77] [78] [79] Помимо того, что Хаук был командиром STS-61-F, он был офицером проекта Shuttle-Centaur в Управлении астронавтов . Он и Уокер присутствовали на ключевых встречах высшего руководства проекта, что было необычно для астронавтов. [80]

Четырехместный экипаж был бы самым малочисленным с STS-6 в апреле 1983 года, и они бы летели на низкой 170-километровой (110 миль) орбите, которая была самой высокой, которую мог достичь Space Shuttle с полностью заправленным Centaur на борту. Centaur периодически выпускал бы кипящий водород, чтобы поддерживать надлежащее внутреннее давление. Высокая скорость испарения водорода из Centaur означала, что его развертывание как можно скорее было необходимо для обеспечения достаточного количества топлива. Развертывание полезной нагрузки обычно не планировалось на первый день, чтобы дать время астронавтам, у которых случился синдром космической адаптации, восстановиться. Чтобы избежать этого и разрешить попытку развертывания уже через семь часов после запуска, оба экипажа были полностью составлены из астронавтов, которые уже летали в космос по крайней мере один раз и, как известно, не страдали от него. [81]

Два запуска имели бы только одночасовое окно запуска, и между ними было бы всего пять дней. Из-за этого, были бы использованы две стартовые площадки: стартовый комплекс 39A для STS-61-G и Atlantis и стартовый комплекс 39B для STS-61-F и Challenger . Последний только недавно был отремонтирован для обслуживания Space Shuttle. Первый Centaur G-Prime, SC-1, был выкатан с завода General Dynamics в Кирни Меса, Сан-Диего , 13 августа 1985 года. Играла музыкальная тема из Звездных войн , присутствовала толпа из 300 человек, в основном сотрудников General Dynamics, а также астронавты Фабиан, Уокер и Хаук, и были произнесены речи высокопоставленными лицами. [81] [82] [83]

Centaur G-Prime прибывает в Центр интеграции полезной нагрузки шаттла в Космическом центре Кеннеди

Затем SC-1 был доставлен в Космический центр Кеннеди, где он был соединен с CISS-1, который прибыл двумя месяцами ранее. SC-2 и CISS-2 последовали в ноябре. ВВС США предоставили свой комплекс интеграции полезной нагрузки шаттла на станции ВВС на мысе Канаверал в ноябре и декабре, чтобы SC-1 и SC-2 могли обрабатываться одновременно. Была обнаружена проблема с индикатором уровня топлива в кислородном баке в SC-1, который был быстро перепроектирован, изготовлен и установлен. Также была проблема со сливными клапанами, которая была найдена и устранена. Шаттл-Центавр был сертифицирован как готовый к полету помощником администратора НАСА Джесси Муром в ноябре 1985 года. [83]

Космический центр имени Джонсона обязался поднять 29 000 килограммов (65 000 фунтов), но инженеры Исследовательского центра Льюиса знали, что космический челнок вряд ли сможет поднять такое количество. Чтобы компенсировать это, Исследовательский центр Льюиса уменьшил количество топлива в Centaur. Это ограничило количество возможных дней запуска всего шестью. Обеспокоенный тем, что этого слишком мало, Нибердинг провел презентацию для ключевых должностных лиц руководства, в которой он изложил Муру доводы в пользу того, чтобы двигатели космического челнока работали на 109 процентах. Мур одобрил запрос, несмотря на возражения представителей Космического центра Маршалла и Космического центра Джонсона, которые присутствовали. [84]

Астронавты считали миссии Shuttle-Centaur самыми рискованными миссиями Space Shuttle, [85] называя Centaur « Звездой смерти ». [86] Основной вопрос безопасности, который их волновал, касался того, что произойдет в случае прерывания миссии , отказа систем Space Shuttle вывести их на орбиту. В этом случае экипаж сбросит топливо Centaur и попытается приземлиться. Это был чрезвычайно опасный маневр, но также и крайне маловероятная непредвиденная ситуация (фактически, такая, которая никогда не произойдет за всю жизнь программы Space Shuttle). [87] В такой чрезвычайной ситуации все топливо можно было слить через клапаны по обеим сторонам фюзеляжа Space Shuttle за 250 секунд, но их близость к основным двигателям и системе орбитального маневрирования вызывала беспокойство у астронавтов, которые боялись утечек топлива и взрывов. Затем орбитальному челноку «Спейс шаттл» пришлось бы приземлиться с «Кентавром» на борту, а его центр тяжести оказался бы дальше сзади, чем в любой предыдущей миссии. [80] [81]

Хаук и Джон Янг , астронавт, который был главой офиса Shuttle, обратились со своими опасениями в Совет по контролю конфигурации Космического центра Джонсона, который постановил, что риск приемлем. [86] Инженеры Исследовательского центра Льюиса, JPL и General Dynamics отклонили опасения астронавтов по поводу жидкого водорода, указав, что Space Shuttle приводился в движение жидким водородом, и при старте внешний бак Space Shuttle содержал в 25 раз больше топлива, чем Centaur. [88] Удивленный одобрением Centaur советом, Хаук предложил своему экипажу возможность отказаться от миссии при его поддержке, но никто не принял предложение. [86]

Отмена

28 января 1986 года Challenger стартовал на STS-51-L . Отказ твердотопливного ракетного ускорителя на 73 секунде полета разорвал Challenger на части, что привело к гибели всех семи членов экипажа. [89] Катастрофа Challenger стала самой страшной космической катастрофой Америки на тот момент. [86] Команда Centaur, многие из которой стали свидетелями катастрофы, была опустошена. 20 февраля Мур приказал отложить миссии Galileo и Ulysses . Слишком много ключевого персонала было вовлечено в анализ аварии, чтобы обе миссии могли быть продолжены. Они не были отменены, но самое раннее, что они могли быть запущены, было через тринадцать месяцев. Инженеры продолжали проводить испытания, и зонд Galileo был перемещен в вертикальный технологический центр в Космическом центре Кеннеди, где он был сопряжен с Centaur. [90] [91] Из четырех проверок безопасности, требуемых для миссий Shuttle-Centaur, три были завершены, хотя некоторые проблемы, возникшие в результате последних двух, оставались нерешенными. Первоначально окончательный обзор был запланирован на конец января. Некоторые дополнительные изменения безопасности были включены в Centaur G, строящиеся для ВВС США, но не попали в SC-1 и SC-2 из-за строгих сроков. После катастрофы было выделено 75 миллионов долларов (что эквивалентно 254 миллионам долларов в 2023 году) на повышение безопасности Centaur. [74]

Хотя это совершенно не было связано с аварией, Challenger развалился сразу после снижения мощности до 104 процентов. Это способствовало восприятию в Космическом центре Джонсона и Центре космических полетов Маршалла того, что было слишком рискованно переходить на 109 процентов. В то же время инженеры в Льюисе знали, что повышение безопасности Space Shuttle было вероятным и что это могло только добавить больше веса. Без 109 процентов мощности казалось маловероятным, что Shuttle сможет поднять Centaur. [90] В мае была проведена серия встреч с инженерами NASA и аэрокосмической промышленности в Исследовательском центре Льюиса, на которых обсуждались вопросы безопасности, связанные с Centaur. Встреча пришла к выводу, что Centaur надежен и безопасен. Однако на одной из встреч в штаб-квартире NASA 22 мая Хаук утверждал, что Centaur представляет неприемлемую степень риска. Обзор Комитета по ассигнованиям Палаты представителей под председательством Боланда рекомендовал отменить Shuttle-Centaur. 19 июня Флетчер отменил проект. [91] [92] [93] Это было лишь отчасти связано с возросшим нежеланием руководства НАСА рисковать после катастрофы «Челленджера» . Руководство НАСА также рассмотрело деньги и рабочую силу, необходимые для возобновления полетов космического челнока, и пришло к выводу, что ресурсов для решения сохраняющихся проблем с «Шаттлом-Центавром» также недостаточно. [94]

Письма о прекращении были отправлены в центры NASA и основным подрядчикам, включая General Dynamics, Honeywell, Teledyne и Pratt & Whitney, и было выдано более 200 распоряжений о прекращении работ. Большая часть работ была завершена к 30 сентября, а все работы были завершены к концу года. Разрешение продолжить работу до завершения сохранило инвестиции в технологии. Центры NASA и основные подрядчики сдали проектную документацию в Центр инженерных данных NASA Centaur в сентябре и октябре 1986 года, и ВВС США закупили у NASA летное оборудование для использования с Titan. [95] NASA и ВВС США потратили 472,8 млн долларов (что эквивалентно 1,11 млрд долларов в 2023 году) на разработку Shuttle-Centaur и 411 млн долларов (что эквивалентно 969 млн долларов в 2023 году) на три комплекта летного оборудования. Закрытие проекта обошлось еще в 75 млн долларов (что эквивалентно 177 млн ​​долларов в 2023 году). Таким образом, общая сумма расходов составила 959 миллионов долларов (что эквивалентно 2,26 миллиардам долларов в 2023 году). [96] [97]

Наследие

Церемония открытия экспозиции Centaur G-Prime в NASA Glenn. Директор Джанет Каванди в первом ряду, в синей юбке.

Galileo был запущен только 17 октября 1989 года на STS-34 с использованием IUS. [98] Космическому кораблю потребовалось шесть лет, чтобы достичь Юпитера вместо двух, так как ему пришлось дважды пролететь мимо Венеры и Земли, чтобы набрать достаточную скорость для достижения Юпитера. [99] [100] Задержка поставила под угрозу миссию. [101] Когда JPL попыталась использовать антенну с высоким коэффициентом усиления Galileo , она оказалась поврежденной, скорее всего, из-за вибрации во время наземной транспортировки между JPL и Космическим центром Кеннеди три раза, но, возможно, во время грубого запуска IUS. Повреждение титанового анодированного покрытия и титановой сухой смазки означало, что голый металл мог соприкасаться, и за длительный период времени в последующем вакууме космоса он мог подвергнуться холодной сварке . Какова бы ни была причина, антенну нельзя было развернуть, что сделало ее непригодной для использования. Пришлось использовать антенну с низким коэффициентом усиления, что резко сократило объем данных, которые мог передавать космический корабль. [102] [103] [104]

Ученым проекта «Улисс» пришлось ждать еще дольше: космический корабль «Улисс» был запущен с использованием IUS и вспомогательного модуля полезной нагрузки на борту STS-41 6 октября 1990 года. [41]

ВВС США соединили верхнюю ступень Centaur G-Prime с ускорителем Titan, чтобы создать Titan IV , который совершил свой первый полет в 1994 году. [105] В течение следующих 18 лет Titan IV с Centaur G-Prime вывели на орбиту восемнадцать военных спутников. [106] В 1997 году NASA использовало его для запуска зонда Cassini-Huygens к Сатурну. [105]

Centaur G-Prime демонстрировался в Космическом и ракетном центре США в Хантсвилле, штат Алабама, в течение многих лет. В 2016 году центр решил переместить его, чтобы освободить место для перепроектированной открытой экспозиции, и он был передан в Исследовательский центр имени Гленна NASA (так Исследовательский центр имени Льюиса был переименован 1 марта 1999 года). Он был официально выставлен на открытой экспозиции 6 мая 2016 года после церемонии, на которой присутствовали сорок отставных сотрудников NASA и подрядчиков, которые работали над ракетой тридцать лет назад, а также официальные лица, включая директора Гленна Джанет Каванди , бывшего директора Гленна Лоуренса Дж. Росса и бывшего руководителя миссии Titan IV ВВС США полковника Елену Оберг. [106] [107] [108] [109]

Примечания

  1. ↑ Доусон 2002, стр. 340–342.
  2. ^ ab Bowles 2002, стр. 415–416.
  3. ^ Доусон 2002, стр. 335.
  4. ^ Доусон 2002, стр. 346.
  5. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 16.
  6. ^ ab Dawson 2002, стр. 346–350.
  7. ^ ab Dawson 2002, стр. 350–354.
  8. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 71–73.
  9. ^ Доусон 2002, стр. 336.
  10. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 116–123.
  11. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 139–140.
  12. ^ Мельцер 2007, стр. 48.
  13. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 163–165.
  14. ^ «Заявление президента Никсона 1972 года о космическом челноке». NASA. 30 марта 2009 г. Архивировано из оригинала 26 января 2021 г. Получено 23 апреля 2021 г.
  15. ^ abcde Heppenheimer 2002, стр. 330–335.
  16. ^ Уолдроп 1982, стр. 1014.
  17. ^ ab Heppenheimer 2002, с. 368.
  18. ^ abc Bowles 2002, стр. 420.
  19. ^ abcdef Хеппенхаймер 2002, стр. 368–370.
  20. ^ abc Доусон и Боулз 2004, стр. 172.
  21. ^ Мельцер 2007, стр. 35–36.
  22. ^ Мельцер 2007, стр. 38.
  23. ^ Мельцер 2007, стр. 50–51.
  24. ^ abcde O'Toole, Thomas (11 августа 1979 г.). «В проекте Galileo по исследованию Юпитера возникают новые препятствия». The Washington Post . Архивировано из оригинала 23 мая 2021 г. Получено 11 октября 2020 г.
  25. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 190–191.
  26. ^ Мельцер 2007, стр. 66–68.
  27. ^ Мельцер 2007, стр. 41.
  28. ^ Мельцер 2007, стр. 42.
  29. ^ Мельцер 2007, стр. 46–47.
  30. ^ Доусон и Боулз 2004, стр. 178.
  31. ^ ab Dawson & Bowles 2004, стр. 232.
  32. ^ ab Dawson & Bowles 2004, стр. 193–194.
  33. ↑ Левин 1982, стр. 235–237.
  34. ^ Логсдон 2019, стр. 216–217.
  35. ^ "Директива по национальной безопасности номер 8 - Космическая транспортная система" (PDF) . Президентская библиотека Рональда Рейгана. 13 ноября 1981 г. . Получено 3 мая 2022 г. .
  36. ^ ab Waldrop 1982a, стр. 37.
  37. ^ Логсдон 2019, стр. 217–219.
  38. ↑ Филд 2012, стр. 27–28.
  39. ^ Хеппенхаймер 2002, стр. 370.
  40. ↑ Боулз 2002, стр. 428–429.
  41. ^ abc Венцель и др. 1992, стр. 207–208.
  42. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 191–192.
  43. ^ ab Dawson & Bowles 2004, стр. 192–193.
  44. ↑ Мельцер 2007, стр. 45–46.
  45. ^ ab O'Toole, Thomas (19 сентября 1979 г.). "NASA Weighs Deferring 1982 Mission to Jupiter". The Washington Post . Архивировано из оригинала 27 августа 2017 г. Получено 11 октября 2020 г.
  46. ^ ab Meltzer 2007, стр. 43.
  47. ^ Дженсон и Ричи 1990, стр. 250.
  48. ^ ab Meltzer 2007, стр. 82.
  49. ^ Тейлор, Чунг и Со 2002, стр. 86.
  50. ↑ Ryba, Jeanne, ed. (23 ноября 2007 г.). "STS-6". NASA. Архивировано из оригинала 29 июля 2009 г. Получено 11 октября 2020 г.
  51. ^ abc Waldrop 1982, стр. 1013.
  52. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 173–174.
  53. ^ ab Waldrop 1982, стр. 1013–1014.
  54. ^ "Биографические данные – Харрисон Шмитт" (PDF) . NASA. Архивировано (PDF) из оригинала 6 августа 2020 г. . Получено 12 октября 2020 г. .
  55. ^ abcd Доусон и Боулз 2004, стр. 184–185.
  56. ^ "The Orbiter". NASA. Архивировано из оригинала 29 июня 2011 года . Получено 2 июня 2021 года .
  57. ^ ab Stofan 1984, стр. 3.
  58. ^ abc Kasper & Ring 1990, стр. 5.
  59. ^ ab Graham 2014, стр. 9–10.
  60. ^ abc Доусон и Боулз 2004, стр. 185–186.
  61. ↑ Мартин 1987, стр. 331.
  62. ^ Стофан 1984, стр. 5.
  63. ↑ Дюмулен, Джим (8 августа 2005 г.). «Shuttle Orbiter Discovery (OV-103)». NASA. Архивировано из оригинала 28 апреля 2021 г. Получено 8 мая 2021 г.
  64. ^ ab Dawson & Bowles 2004, стр. 180–181.
  65. ^ ab Dawson & Bowles 2004, стр. 178–180.
  66. ^ Доусон и Боулз 2004, стр. 191.
  67. ^ Доусон 1991, стр. 201.
  68. ^ ab Dawson 1991, стр. 212–213.
  69. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 177–181.
  70. ^ Арриги, Роберт, изд. (3 мая 2019 г.). «Эндрю Дж. Стофан». НАСА. Архивировано из оригинала 19 октября 2020 года . Проверено 14 октября 2020 г.
  71. ^ ab Dawson & Bowles 2004, стр. 182–183.
  72. ^ Доусон и Боулз 2004, стр. 194.
  73. ^ abcd Доусон и Боулз 2004, стр. 195–196.
  74. ^ ab Rogers 1986, стр. 176–177.
  75. ^ Доусон и Боулз 2004, стр. 179.
  76. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 196–200.
  77. ^ Хитт и Смит 2014, стр. 282–285.
  78. ^ Несбитт, Стив (31 мая 1985 г.). «NASA Names Flight Crews for Ulysses, Galileo Missions» (PDF) (Пресс-релиз). NASA. 85-022. Архивировано (PDF) из оригинала 8 июня 2020 г. . Получено 17 октября 2020 г. .
  79. ^ Несбитт, Стив (19 сентября 1985 г.). «NASA называет экипажи для предстоящих космических полетов» (PDF) (пресс-релиз). NASA. 85-035. Архивировано (PDF) из оригинала 8 июня 2020 г. . Получено 17 октября 2020 г. .
  80. ^ ab Dawson & Bowles 2004, стр. 203–204.
  81. ^ abc Эванс, Бен (7 мая 2016 г.). «Готовность к компромиссу: 30 лет с момента миссий «Звезды Смерти» (часть 1)». AmericaSpace. Архивировано из оригинала 30 сентября 2020 г. Получено 18 октября 2020 г.
  82. ^ Норрис, Мишель Л. (14 августа 1985 г.). «Centaur to Send Spacecraft to Jupiter, Sun: New Booster Rolled Out in San Diego». Los Angeles Times . Архивировано из оригинала 18 октября 2020 г. Получено 18 октября 2020 г.
  83. ^ ab Dawson & Bowles 2004, стр. 204–206.
  84. ^ Доусон и Боулз 2004, стр. 208.
  85. ^ Хаук, Рик (20 ноября 2003 г.). «Устное историческое интервью Фредерика Х. Хаука» (PDF) (Интервью). Проект устной истории NASA Johnson Space Center. NASA. Архивировано (PDF) из оригинала 9 января 2021 г. . Получено 6 января 2021 г. .
  86. ^ abcd Доусон и Боулз 2004, стр. 206–207.
  87. ↑ Dismukes, Kim, ed. (7 апреля 2002 г.). «Aborts». NASA. Архивировано из оригинала 21 октября 2020 г. Получено 18 октября 2020 г.
  88. ^ Доусон и Боулз 2004, стр. 197.
  89. ^ Мельцер 2007, стр. 72–77.
  90. ^ ab Dawson & Bowles 2004, стр. 207–208.
  91. ^ ab Johnson 2018, стр. 140–142.
  92. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 209–213.
  93. ↑ Фишер, Джеймс (20 июня 1986 г.). «NASA Bans Centaur from Shuttle». Orlando Sentinel . Архивировано из оригинала 23 мая 2021 г. Получено 18 октября 2020 г.
  94. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 216–218.
  95. ↑ Доусон и Боулз 2004, стр. 213–215.
  96. ↑ Бенедикт, Ховард (25 января 1987 г.). «Запуск полезных грузов в дальнем космосе в подвешенном состоянии: гибель ракеты-носителя «Кентавр» стоимостью в 1 миллиард долларов ставит миссии на паузу». Los Angeles Times . Associated Press . Архивировано из оригинала 24 апреля 2021 г. . Получено 24 апреля 2021 г. .
  97. ^ Уилфорд, Джон Нобл (20 июня 1986 г.). «NASA отказывается от планов запуска ракеты с шаттла». The New York Times . стр. 1. Архивировано из оригинала 19 октября 2020 г. Получено 18 октября 2020 г.
  98. ^ Мельцер 2007, стр. 104–105.
  99. ^ Мельцер 2007, стр. 82–84.
  100. ^ Мельцер 2007, стр. 171–178.
  101. ^ Доусон и Боулз 2004, стр. 211.
  102. ^ Мельцер 2007, стр. 182–183.
  103. ^ Джонсон 1994, стр. 372–377.
  104. ^ Мельцер 2007, стр. 177–183.
  105. ^ ab Dawson & Bowles 2004, стр. 215.
  106. ^ ab Cole, Michael (8 мая 2020 г.). "NASA Glenn Dedicates Display of Historic Shuttle-Centaur Booster". SpaceFlight Insider. Архивировано из оригинала 8 октября 2020 г. Получено 7 октября 2020 г.
  107. ^ Рачул, Лори (3 мая 2016 г.). «NASA Glenn Dedicates Historic Centaur Rocket Display» (пресс-релиз). NASA. 16-012. Архивировано из оригинала 17 сентября 2016 г. Получено 20 октября 2020 г.
  108. ^ "Last Existing Shuttle-Centaur Rocket Stage Moving to Cleveland for Display". collectSPACE. Архивировано из оригинала 17 мая 2021 г. Получено 3 декабря 2020 г.
  109. ↑ Zona, Kathleen, ed. (21 мая 2008 г.). «NASA Glenn Research Center Name Change». NASA. Архивировано из оригинала 5 мая 2021 г. Получено 15 мая 2021 г.

Ссылки

  • Боулз, Марк (2002). «Затмение трагедией: Судьбоносное спаривание шаттла и кентавра». В Launius, Roger D. ; Jenkins, Dennis R. (ред.). Достичь высоких рубежей: история американских ракет-носителей . Лексингтон, Кентукки: Издательство Университета Кентукки. С. 415–442. ISBN 978-0-8131-2245-8. OCLC  49873630.
  • Доусон, Вирджиния (1991). Двигатели и инновации: Льюисская лаборатория и американское движение (PDF) . Серия «История НАСА». Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. LCCN  90-20747. SP-4306. Архивировано (PDF) из оригинала 7 марта 2021 г. . Получено 24 мая 2021 г. .
  • Доусон, Вирджиния (2002). «Укрощение жидкого водорода: сага о кентаврах». В Launius, Roger D. ; Jenkins, Dennis R. (ред.). Достичь высоких рубежей: история американских ракет-носителей . Лексингтон, Кентукки: Издательство Университета Кентукки. стр. 334–356. ISBN 978-0-8131-2245-8. OCLC  49873630.
  • Доусон, Вирджиния; Боулз, Марк (2004). Укрощение жидкого водорода: верхняя ступень ракеты Centaur (PDF) . Серия «История НАСА». Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. SP-4230. Архивировано (PDF) из оригинала 29 сентября 2006 г. . Получено 1 октября 2020 г. .
  • Филд, Финни, ред. (сентябрь 2012 г.). Директора Национального разведывательного управления в 50 лет (PDF) . Шантильи, Вирджиния: Центр изучения национальной разведки. ISBN 978-1-937219-01-7. OCLC  966313845. Архивировано (PDF) из оригинала 17 октября 2020 г. . Получено 13 октября 2020 г. .
  • Грэм, Скотт Р. (28–30 июля 2014 г.). Размышления об интеграции верхней ступени Centaur Исследовательским центром Льюиса (Гленна) НАСА (PDF) . 50-я конференция Joint Propulsion Conference. Кливленд, Огайо: НАСА . Получено 14 октября 2020 г.
  • Хеппенхаймер, ТА (2002). Разработка космического челнока 1972–1981 . Вашингтон, округ Колумбия: Smithsonian Institution Press. ISBN 978-1-288-34009-5. OCLC  931719124. SP-4221.
  • Хитт, Дэвид ; Смит, Хизер (2014). Bold They Rise: The Space Shuttle Early Years, 1972–1986 . Линкольн, Небраска: Издательство Университета Небраски. ISBN 978-0-8032-2648-7. OCLC  931460081.
  • Janson, Bette R.; Ritchie, Eleanor H. (1990). Астронавтика и аэронавтика, 1979-1984: Хронология (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: NASA. OCLC  21925765. SP-4025. Архивировано (PDF) из оригинала 8 января 2021 г. . Получено 11 октября 2020 г. .
  • Джонсон, Гэри (сентябрь–декабрь 2018 г.). «Уничтожение «Звезды смерти»: будьте настойчивы в отстаивании безопасности». Журнал по технике космической безопасности . 5 (3–4): 140–142. Bibcode : 2018JSSE....5..140J. doi : 10.1016/j.jsse.2018.10.003. ISSN  2468-8967. S2CID  188759996.
  • Джонсон, Майкл Р. (1 мая 1994 г.). Аномалия развертывания антенны с высоким коэффициентом усиления Galileo (PDF) . 28-й симпозиум по аэрокосмическим механизмам. Кливленд, Огайо: NASA. стр. 359–377. Архивировано (PDF) из оригинала 21 ноября 2020 г. . Получено 15 ноября 2011 г. .
  • Kasper, Harold J.; Ring, Darryl S. (сентябрь 1990 г.). Графитовые/эпоксидные композитные адаптеры для космического корабля Shuttle/Centaur (PDF) (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: NASA. OCLC  946216486. Технический документ NASA 3014. Архивировано (PDF) из оригинала 6 ноября 2020 г. . Получено 30 октября 2020 г. .
  • Левин, Арнольд С. (1982). Управление NASA в эпоху Apollo (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: NASA. SP-4102 . Получено 17 декабря 2020 г.
  • Логсдон, Джон М. (2019). Рональд Рейган и космический рубеж . Хам, Швейцария: Palgrave Macmillan. ISBN 978-3-319-98961-7.
  • Мартин, Р. Э. (1987). «Влияние динамики переходного топлива на развертывание больших жидкостных ступеней в условиях невесомости с применением к шаттлу/кентавру». Acta Astronautica . 15 (6): 331–340. Bibcode : 1987AcAau..15..331M. doi : 10.1016/0094-5765(87)90168-8. ISSN  0094-5765.
  • Мельцер, Майкл (2007). Миссия на Юпитер: История проекта Галилео (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: NASA. OCLC  124150579. SP-4231. Архивировано (PDF) из оригинала 28 ноября 2020 г. . Получено 11 октября 2020 г. .
  • Роджерс, Уильям П. (6 июня 1986 г.). Доклад Президенту Президентской комиссии по катастрофе космического челнока «Челленджер» (PDF) (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: NASA. Архивировано из оригинала (PDF) 7 августа 2020 г. . Получено 18 октября 2020 г. .
  • Стофан, Эндрю Дж. (7–13 октября 1984 г.). Высокоэнергетическая стадия для национальной космической транспортной системы (PDF) . Тридцать пятый конгресс Международной авиационной федерации. Лозанна, Швейцария: NASA . Получено 14 октября 2020 г. .
  • Тейлор, Джим; Чунг, Кар-Минг; Со, Донге (июль 2002 г.). Galileo Telecommunications (PDF) . DESCANSO Design and Performance Summary Series. Вашингтон, округ Колумбия: NASA. Архивировано (PDF) из оригинала 20 сентября 2020 г. . Получено 15 ноября 2020 г. .
  • Waldrop, M. Mitchell (10 сентября 1982 г.). «Войны кентавров». Science . 217 (4564): 1012–1014. Bibcode :1982Sci...217.1012W. doi :10.1126/science.217.4564.1012. ISSN  0036-8075. JSTOR  1689106. PMID  17839320.
  • Уолдроп, М. Митчелл (1 октября 1982 г.). «Войны кентавров (продолжение)». Science . 218 (4561): 37. doi :10.1126/science.218.4567.37-c. ISSN  0036-8075. JSTOR  1689106. PMID  17776700.
  • Wenzel, KP; Marsden, RG; Page, DE; Smith, EJ (январь 1992 г.). « Миссия Улисса ». Приложение к астрономии и астрофизике . 92 (2): 207–219. Bibcode : 1992A&AS...92..207W. ISSN  0004-6361.

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Shuttle-Centaur&oldid=1243473805"