О предшественниках SpaceX "Starship" и SLS.
Сегодня, когда государство США снова пытается поднять свой престиж на международной арене с помощью дорогостоящего рекламного реквизита, бросающего всякий металлолом за пределы орбиты вокруг Земли, есть смысл напомнить о предыстории вопроса.
Когда государство США занималось этим в первый раз, оно же по-тихому прикрыло успешную программу SEALAB по созданию долговременных обитаемых баз в океанских глубинах, а также проект "Mohole", призванный добыть образец мантии Земли, и программу SPIW по созданию самого эффективного индивидуального оружия пехотинца в истории. Всё это безобразие творилось на фоне бесславного участия США в войне во Вьетнаме, Карибского Кризиса, а также сексуальной и психоделической революций. Таким образом было показано, что высокотехнологичное дорогостоящее показушничество в межпланетном пространстве для сильных мира сего важнее решения действительно важных научных, технических, социальных и политических задач на Земле.
Уже в начале шестидесятых годов прошлого века, ещё до эпохальной посадки "Аполлона-11" на Луну, планировались следующие после него сумасшедшие выходки. Планы на пост-Аполлоновскую эру были грандиозными. Вместо того чтобы прекратить позорную войну во Вьетнаме, озеленить Сахару, спасти леса Амазонки и освоить океанские глубины, деньги американских налогоплательщиков (считай - всего мира) планировалось потратить на следующие бредовые прожекты:
пилотируемая посадка на Марс - 1982 год;
постоянная обитаемая база на Марсе - 1986 год;
пилотируемый облёт Юпитера - 1997 год;
пилотируемый облёт Урана и Нептуна - до 2000 года.
Хотя, конечно, "планировалось" - это громко сказано. Скорее всего, сильные мира сего прекрасно понимали, что занимаются не более чем рекламой и отвлечением внимания от всего того дерьма, что они развели на Земле, подобно попам, вещающим о Царствии Небесном, поэтому никто Насе не собирался на самом деле давать денег на всё это безумие. Поэтому, как только программа "Аполлон" преуспела в утирании носа северо-восточным варварам, посмевшим бросить вызов так называемому "цивилизованному" миру, щедрый поток финансирования был немедленно перекрыт, и любители марсианских яблок справедливо обломались. Однако, до того как это произошло, для имитации бурной деятельности, как и всем известному канадско-южноафриканскому герою в маске, титанам ракетостроительной отрасли США были сделаны предложения разработать ракеты-носители, пригодные для таких миссий.
И они разработали такое, что герою в маске с его стальной цистерной, выдаваемой за космический корабль, и не снилось.
Некоторые из "пост-Сатурновских ускорителей", разработанных для безумных планов NASA в шестидесятые годы прошлого века.
В нижнем левом углу, для сравнения, Saturn V. Эта ракета, собранная шайкой из американских гигантов аэрокосмической отрасли, "Boeing", "North American" и "Douglas", и разработанная беглым фошистом Вернером фон Брауном, до сих пор является самой большой и самой мощной ракетой-носителем из когда-либо летавших с Земли. Именно такие ракеты и доставляли на Луну корабли "Аполлон". "Сатурн-5" однажды вывела на низкую околоземную орбиту 147.36 тонн. Стальной цистерне, выдаваемой за космический корабль, приписывают грузоподъёмность 100-150 тонн на низкую околоземную орбиту, когда - и если - оно всё-таки дойдёт до выведения чего-либо тяжёлого за пределы Земли.
Вернер фон Браун разводит американское правительство. Просит денег, и чтобы не отсылали назад в Европу, где хозяйничают коммунисты. Так в пятидесятых годах прошлого века начиналась возня, приведшая в итоге к "Аполлону".
Прежде чем познакомиться поближе с монстрами, стоящими в заднем ряду, а также с парой других, которых на картинке нету, стоит отметить Douglas ROMBUS. На основе этой ракеты планировали делать десантную баллистическую ракету Douglas ICARUS/Ithacus. Да-да, здоровенная ракета по задумке сумасшедшего учёного Филипа Боно должна была очень быстро перебрасывать войска по всему земному шару, закидывая десантников по баллистической траектории и затем плавно совершая вертикальную посадку в нужном месте. Уже в то время бредовость задумки была очевидной - для высадки из люка здоровенной ракеты солдатам планировалось надевать... реактивные ранцы. Соответственно, идея была заброшена и подзабыта. Уже в наше время герой в маске извлёк её из могилы и предложил использовать для пассажирских перевозок вместо гражданской авиации.
Наглядно и исчерпывающе: почему пассажирские и грузовые баллистические ракеты - плохая идея.
Также стоит упомянуть, что в то время разрабатывались ядерные и термоядерные ракетные двигатели, межпланетные взрыволёты, межзвёздные взрыволёты, ракетные двигатели, добывающие кислород из воздуха, в качестве топлива рассматривали бороводороды, литий и бериллий, а в качестве окислителя - фтор, под них разрабатывали трёхкомпонентные ракетные двигатели, и тому подобное. Здесь вся эта экзотика, в той или иной мере реализуемая, рассматриваться не будет. Только "просто" большие ракеты.
Aerojet "Sea Dragon" ("Морской Дракон") - 550 тонн на низкую околоземную орбиту, 1962 год.
Двухступенчатая ракета по концепции "большой тупой носитель", опционально многоразовая.
Aerojet "Sea Dragon" ("Морской Дракон") был разработан в 1962 году Робертом Труаксом из Aerojet, одного из столпов американского ракетостроения. Эта ракета являлась реализацией так называемого "большого тупого носителя" ("big dumb booster"). Суть идеи заключалась в том, чтобы максимально снизить стоимость запуска на орбиту за счёт применения дешёвых и простых технических решений. Конкретно в "Морском Драконе" для этого было решено резко увеличить размеры и грузоподъёмность ракеты. Так как объёмы ракеты при этом растут в кубе, а площади только в квадрате, то выходило, что на единицу объёма топлива или окислителя нужно будет всё меньше и меньше материала для стенок баков. И это позволяло, в свою очередь, использовать относительно дешёвую сталь вместо дорогих сплавов из аэрокосмической промышленности. Также планировалось на каждой из двух ступеней ракеты использовать по одному очень большому двигателю, что позволяло сэкономить как на числе двигателей, так и на том, что внутри температуры и давления будут сравнительно невелики, и можно будет обойтись материалами попроще. Вместо дорогих турбонасосных агрегатов планировалась вытеснительная подача топлива и окислителя. Вместо дорогой стартовой площадки планировался запуск из океана. Предполагалось, что ракету можно сделать и многоразовой, спасая отработавшие ступени с помощью парашютов. Также предполагалось, что строить эти ракеты будут на тех же предприятиях, где строят и подводные лодки, по тем же технологиям и из тех же материалов. Длина ракеты - 150 метров, диаметр 23 метра, стартовая масса 18143 тонн, выводимая нагрузка - 550 тонн на низкую околоземную орбиту. Для Сатурна-5 эти значения, соответственно, 110.6 метров, 10.1 метра, 2965 тонн и 147.36 тонн.
General Dynamics / Convair "Nexus" / "Super Nexus" - 900-1800 тонн, 1962 год.
Convair "Nexus" рядом с "Saturn V". Одноступенчатая многоразовая ракета грузоподъёмностью 450-900 тонн.
Convair "Super Nexus" рядом с "Saturn V". Одноступенчатая многоразовая ракета грузоподъёмностью 900-1800 тонн.
Запуск "Nexus".
Что тут скажешь... SpaceX "Starship" нервно курит в сторонке. "Nexus" и "Super Nexus" были разработаны знаменитой фирмой Convair, входившей в то время в состав не менее знаменитой корпорации General Dynamics. Эти ракеты были так называемые SSTO (Single Stage to Orbit), то есть одноступенчатые, что потенциально позволяет сильно удешевить запуск за счёт упрощения конструкции ракеты. При этом они ещё и многоразовые, что ещё более снижает стоимость запуска. На ракете установлен клиновоздушный ракетный двигатель (aerospike engine) для улучшения характеристик. И, наконец, грузоподъёмность, которая у самой мощной версии, "Super Nexus", доходила, по разным источникам, до 900-1800 тонн. Планировалось, что такая ракета позволяет собрать долговременную обитаемую лунную базу целиком на Земле, и одним куском, за один запуск, вместе с припасами и экипажем доставить в нужное место на Луне. Или же можно запустить к Марсу пилотируемый корабль с ядерным ракетным двигателем. Высота "Super Nexus" - 122.2 метра, а диаметр у основания, по разным данным, аж 48.8-61.5 метров. Стартовая масса превышала 21000 тонн, и, так как большая часть этой массы - топливо и окислитель, то взрыв полностью заправленной ракеты на старте по мощности был бы сравним с ядерным в Хиросиме.
Krafft Arnold Ehricke, ещё один выдающийся немецкий ракетчик, славно потрудившийся в США и пропагандировавший космическую экспансию.
Потреблял же психоделики при конструировании этого чудовища (и более монструозного ядерного взрыволёта "Орион") ещё один беглый немецкий фошист, Krafft Arnold Ehricke. Этот "гражданин мира" менее знаменит на 1/6 суши, чем Вернер фон Браун, но ничуть не меньше сделал для развития космонавтики. И, кроме того, активно пропагандировал космическую экспансию. С Эрике и фон Брауном связана интересная история. Оба они ещё в нежном возрасте заболели идеей космических полётов, так как фон Браун в 17 лет был подсобным рабочим на съёмках знаменитого фантастического фильма 1929 года "Женщина на Луне", а Эрике посмотрел этот фильм. Его снял Фриц Ланг, который был также режиссёром другой известной фантастики тех лет, "Метрополиса". Консультантом фильма был Герман Оберт, выдающийся немецкий инженер и пионер ракетостроения, учитель фон Брауна, поэтому фильм оказался весьма правдоподобным, по сути, предсказав (или предопределив?) элементы будущих космических запусков. В основе сценария "Женщины на Луне", как и "Метрополиса", лежат романы жены режиссёра, Теи фон Харбоу.
Thea Gabriele von Harbou - муза космических полётов, вдохновившая Ланга, фон Брауна и Эрихе.
Таким образом, вновь даёт о себе знать утверждение о том, что за великими мужчинами стоят великие женщины ))) У гражданки весьма любопытное имя: Тея, или Тейя, в древнегреческой мифологии - это лунная богиня и мать Селены, ещё одной сверхъестественной девицы, исполняющей обязанности богини Луны. В её честь назвали гипотетическую планету, которая по одной из гипотез, когда-то стукнула Землю, и в результате появилась на свет Луна.
Любопытно также, что и у Маска в родне упоминаются немцы, а ещё голландцы и швейцарцы. Учитывая подозрительные роли, которые немцы, голландцы и швейцарцы сыграли и играют в истории, это наводит на нехорошие мысли о том, кто дурит головы человечеству идеями сгинуть на лунах и марсах вместо того чтобы навести порядок на Земле.
Boeing LMLV ("Large Multipurpose Launch Vehicle") - 1900 тонн, 1968 год.
Boeing LMLV в разных конфигурациях, модульная одноразовая ракета грузоподъёмностью 454-1900 тонн в зависимости от количества и размеров твердотопливных ускорителей.
Запуск Boeing LMLV.
Эта одноразовая модульная ракета была разработана Boeing по контракту с NASA в 1968 году, за год до полёта "Аполлон-11", и когда псы империализьма во Вьетнаме уже начали сдуваться. На ней также был установлен клиновоздушный ракетный двигатель, работавший на жидком водороде. В базовом варианте, без ускорителей, ракета могла вывести на орбиту Земли 454 тонны (миллион фунтов). Однако на неё, в зависимости от нагрузки, можно было устанавливать разное количество твердотопливных ускорителей разных размеров. И в максимальной конфигурации, с десятью ускорителями диаметром 9.45 метров (372 дюйма) ракета выводила на орбиту умопомрачительные 1906 тонн (4.2 миллиона фунтов). Стартовая масса при этом превышала 30000 тонн, то есть при взрыве на старте последствия были бы как от взрыва ядерной бомбы в Хиросиме, за вычетом вспышки и радиации. Занятно, что отечественная "Энергия" внешне похожа на уменьшенную версию LMLV, и также работала на жидком водороде и допускала установку 4, 6 или 8 ускорителей. В максимальной конфигурации "Вулкан" с восемью ускорителями она выводила "всего" 200 тонн.
Но через год после выдачи задания "Аполлон-11" сел на Луну, американцы начали сворачиваться во Вьетнаме, соответственно, американское правительство стало сворачивать и космическое шоу, весьма благоразумно не дав Насе денег на это чудовище.
Chrysler Aerospace SERV ("Single-stage Earth-orbital Reusable Vehicle") - 52.8 тонн, 1971 год.
Chrysler Aerospace SERV - многоразовая одноступенчатая сверхтяжёлая ракета с клиновоздушным ракетным двигателем и ТРД, одно из предложений по будущему "Space Shuttle".
Запуск SERV.
Корпорация Chrysler известна в первую очередь как один из столпов американского автомобилестроения. Однако в шестидесятых в ней было аэрокосмическое подразделение, участвовавшее в программе "Аполлон". Эти ребята занимались строительством ракет Saturn I и Saturn IB. В конце шестидесятых началась возня, которая в итоге приведёт к созданию "Space Shuttle". Рассматривались предложения по будущему челноку от разных фирм. Было среди них и предложение от Chrysler Aerospace, названное SERV ("Single-stage Earth-orbital Reusable Vehicle"), а по-гречески, если не ошибаюсь, "serv" - это "раб" или "слуга", и по-англицки "to serv" означает "служить". Машина эта весьма примечательная.
SERV - это многоразовая одноступенчатая ракета, форма которой подобна форме спускаемых аппаратов американских космических кораблей, от "Меркурия" и вплоть до новейшего "Ориона". Ширина этой ракеты больше чем её высота - 29 метров против 25. То есть она, можно сказать, плоская. Она оснащена клиновоздушным ракетным двигателем, состоявшим из 12 секций и работавшим на жидком водороде. Этот двигатель оснащался четырьмя турбонасосами, каждый из которых снабжал топливом и окислителем все секции двигателя, и при отказе одного насоса три других полностью компенсировали это. При плавной вертикальной посадке же использовались то ли 28, то ли 40 турбореактивных подъёмных двигателей, работавших на авиационном топливе JP-4, видимо, чтобы не хранить водород и окислитель на борту для возвращения. Грузоподъёмность ракеты составляла 52.8 тонн, что позволяет её причислить к сверхтяжёлым РН, каковыми считаются те, которые могут вывести более 50 тонн на низкую околоземную орбиту. Стартовая масса была 2700 тонн, чуть меньше чем у Saturn V. Глава группы разработчиков назывался Charles Tharratt.
Как ни странно, на эту ракету не обратили внимание, посчитав её шибко странной, ибо остальные предложения все так или иначе использовали крылья. Между тем, как раз SERV представляется наиболее интересной - не только из-за перечисленного выше, но и по соображениям, изложенным ниже.
Про "гипертелескопы".
В общем-то все эти ракеты были посланы куда подальше вполне справедливо, как будет справедливо послать SLS, Starship и прочую подобную фигню. Ибо все эти заигрывания с пилотируемыми полётами к Луне и Марсу есть не более чем политическая реклама и отвлечение внимания общественности от земных проблем, подобно тому как религии отвлекают их обещаниями Царствия Небесного. Человечеству нафиг не сдались обитаемые базы на Луне и Марсе, как и флаговтыки там. Не сдались ему и орбитальные производства, орбитальные электростанции и орбитальные города. Именно под такие прожекты разрабатывался перечисленный хлам.
Единственное реально достойное применение для сверхтяжёлых ракет-носителей в обозримом будущем, особенно многоразовых и одноступенчатых - это вывод за пределы Земли больших телескопов, и строительство "гипертелескопов". Ибо такие инструменты дают возможность землянам оглядеться по сторонам и найти что-нибудь реально интересное в окружающем пространстве. Например, посмотреть, есть ли какие неучтённые планеты в составе Солнечной системы или нет. Посмотреть, есть ли обитаемые землеподобные планеты в окрестностях Земли, или их там нету. Непосредственно и в подробностях разглядеть то, что сегодня считается экзопланетами, чтобы проверить, верны ли предположения об их существовании и характеристиках. Или, наконец, разобраться - правда ли что Вселенная такая большая, как о ней думают, или на самом деле много меньше, и шастать по ней гораздо легче, нежели принято считать. Потенциально это позволяет гораздо больше узнать о мире, в котором мы живём, чем забрасывание десанта психопатов-самоубийц на Луну или Марс. Смена парадигмы и её последствия в результате могут быть ещё более радикальными, чем когда люди сообразили, что живут на сфере, вращающейся вокруг Солнца, и плавают по морю по локсодромам.
Антуан Эмиль Генри Лабейри (Antoine Labeyrie), французский оптик и астроном, теоретик и энтузиаст создания приборов, названных им "гипертелескопами".
Антуан Лабейри, французский оптик и астроном, предложил термин "гипертелескоп" для очень больших телескопов, как наземных, так и внеземных. Известно, что два или более телескопов могут работать вместе как телескоп-интерферометр, причём, хотя площадь собирающей свет поверхности у них будет суммой площадей зеркал самих телескопов, но разрешающая способность будет равна таковой разрешающей способности телескопа, диаметр зеркала которого равен расстоянию между этими телескопами. Иначе говоря, расставив два телескопа на расстояние 100 метров друг от друга, можно получить телескоп-интерферометр с разрешающей способностью как у телескопа с диаметром зеркала 100 метров. Именно от разрешающей способности зависят возможности разглядывать мелкие детали на удалённых объектах за пределами Земли - чем она больше, тем более мелкие и более удалённые предметы можно разглядеть. От площади же зеркал зависит, насколько тусклые объекты можно разглядеть, и за какое время. Чем больше площадь, тем более тусклые объекты можно увидеть, и тем меньше времени на это понадобится.
Из всего этого следует, что можно, в принципе, собрать из множества мелких телескопов один огромный, но распылённый в пространстве, разрешающая способность которого будет как у ещё одного сплошного телескопа того же размера, несравненно более тяжёлого и ресурсоёмкого. У такого способа увеличивать угловое разрешение есть ограничение, называемое дилюцией (регулированием) - реальная площадь зеркал телескопов, входящих в состав интерферометра, должна быть не меньше некоторой доли от площади "виртуального" зеркала, которое они заменяют. То есть при сильном увеличении расстояния между модулями нужно или увеличивать площадь зеркал, или их количество, или и то, и другое вместе.
Лабейри заинтересовал NASA своими разработками, и провёл расчёты. Оказалось, что разглядеть у ближайших звёзд землеподобные планеты и понять, есть ли там жизнь, вполне реально даже сегодня, было бы желание.
Так будет выглядеть Земля с расстояния 3 парсека (10 световых лет), если разглядывать её в течении 30 минут с помощью массива из 150 космических телескопов с зеркалами диаметром 3 метра, с максимальным расстоянием между телескопами в 150 километров.
По первоначальному плану, инструмент под названием Planet Imager мог появиться где-то после 2030 года. Он бы состоял из 150 космических телескопов размером с "Хаббл", диаметр их зеркал 3 метра. Эти телескопы были бы выведены на орбиту за орбитой Юпитера и размещены в нескольких концентрических кольцах, диаметр самого большого из них 150 километров. Этого было бы достаточно для того, чтобы получить изображение планеты размером с Землю у звёзд, расположенных в 3-10 парсеках (10-33 световых лет) от Солнца. Ближайшей к Солнцу звёздной системой считается Альфа Центавра, удалённая на 4.36 световых лет, а ближайшей похожей на Солнце звездой считается Эпсилон Эридана, удалённая на 10.5 световых лет. На расстоянии до 16.8 световых лет (5.14 парсек) обнаружено 57 звёздных систем.
Exo-Earth Mapper в планах NASA на 2040-2050 годы.
Затем, однако, планы поменялись. Прибор переименовали в Exo-Earth Mapper, сроки сдвинули на 2040-2050. Теперь он, как предполагается, будет состоять из примерно 20 модулей с диаметров зеркала 6 метров каждый и общей площадью зеркал около 500 квадратных метров. Это вдвое меньше чем у 150 телескопов диаметров 3 метра. Однако максимальное расстояние, на которое разнесены модули, составляет теперь примерно 370 километров, то есть разрешающая способность увеличилась более чем вдвое. Считается, что этого достаточно, чтобы получить фотографию "двойника Земли" 30х30 пикселей в десяти парсеках (33 световых года) от Солнца. Даже такая крохотная фотография позволяет понять, есть ли у планеты облака, океаны и континенты, зелёный покров, то есть, пригодна ли она для жизни и обитаема ли.
Однако Лабейри пошёл дальше: он разработал вариант "гипертелескопа", состоящего из ста зеркал диаметром 100 метров каждое, разнесённых на максимальное расстояние десять тысяч километров. Такая штука может разглядеть на тех же планетах детали размером в несколько километров - то есть детали рельефа вроде отдельных гор, озёр или даже крупных городов, если они там есть.
Overwhelmingly Large Telescope (OWL), слово "owl" по-англицки означает "сова". Этот наземный телескоп с диаметром зеркала 100 метров был предложен в 1998 году, и по возможностям намного бы превзошёл знаменитый орбитальный телескоп "Хаббл". Вместо него в итоге начали скроить гораздо более скромный Extremely Large Telescope (ELT) с диаметром зеркала 39 метров.
James Webb Space Telescope (JWST), недавно выведенный на орбиту самый большой на сегодня орбитальный телескоп с диаметром зеркала 6.5 метров.
Вот чтобы строить такие инструменты и понадобятся сверхтяжёлые многоразовые одноступенчатые РН, способные благодаря большому диаметру и грузоподъёмности, забросить на орбиту одним куском и без трюков с развёртыванием телескоп с диаметром зеркала 20-100 метров. Форма таких телескопов прямо-таки напрашивается на что-то вроде Chrysler Aerospace SERV, только крупнее.
Почему нужен именно большой телескоп и, соответственно, большая ракета? Потому что чем он крупнее, тем выше его характеристики сами по себе, а при строительстве "гипертелескопов" чем крупнее модули, тем меньше их надо, тем проще строить этот прибор и проще им управлять, понадобится меньше запусков и, как следствие, уменьшается стоимость и риск аварии.
По площади зеркал первому варианту "гипертелескопа" соответствуют два модуля с зеркалами диаметром 26 метров. Их можно разнести на расстояние и 150, и 370, и более километров, получая желаемое угловое разрешение.
Почему многоразовые, одноступенчатые, с клиновоздушными двигателями и прочими наворотами? Отчасти потому, что так дешевле, однако главная причина в другом. Орбитальный телескоп, тем более огромных размеров - прибор весьма дорогой и трудоёмкий в изготовлении, и потому надо обеспечить как можно большую надёжность, чтобы не потерять драгоценный груз. Поэтому нужна прочная, надёжная конструкция ракеты, с резервированием, как у SERV, прошедшая многочисленные тестовые запуски. Тестировать же конструкцию одноразовых ракет их запусками - значит, при каждом тесте терять много-много денег и ресурсов.
Итак, для продвинутых сверхтяжёлых ракет-носителей есть достойное применение. Но их сегодня делают для всякого идеологического дерьма, промывки мозгов и откровенного развода на бабки. Мошенник Маск известен всем, почивает на лаврах и гребёт деньги лопатой, астроном же Антуан Лабейри мало кому известен и не имеет достойного средства выведения для придуманных им грандиозных научных приборов, могущих изменить наши представления об устройстве Вселенной и о ближайших соседях Солнечной Системы.
Когда государство США занималось этим в первый раз, оно же по-тихому прикрыло успешную программу SEALAB по созданию долговременных обитаемых баз в океанских глубинах, а также проект "Mohole", призванный добыть образец мантии Земли, и программу SPIW по созданию самого эффективного индивидуального оружия пехотинца в истории. Всё это безобразие творилось на фоне бесславного участия США в войне во Вьетнаме, Карибского Кризиса, а также сексуальной и психоделической революций. Таким образом было показано, что высокотехнологичное дорогостоящее показушничество в межпланетном пространстве для сильных мира сего важнее решения действительно важных научных, технических, социальных и политических задач на Земле.
Уже в начале шестидесятых годов прошлого века, ещё до эпохальной посадки "Аполлона-11" на Луну, планировались следующие после него сумасшедшие выходки. Планы на пост-Аполлоновскую эру были грандиозными. Вместо того чтобы прекратить позорную войну во Вьетнаме, озеленить Сахару, спасти леса Амазонки и освоить океанские глубины, деньги американских налогоплательщиков (считай - всего мира) планировалось потратить на следующие бредовые прожекты:
пилотируемая посадка на Марс - 1982 год;
постоянная обитаемая база на Марсе - 1986 год;
пилотируемый облёт Юпитера - 1997 год;
пилотируемый облёт Урана и Нептуна - до 2000 года.
Хотя, конечно, "планировалось" - это громко сказано. Скорее всего, сильные мира сего прекрасно понимали, что занимаются не более чем рекламой и отвлечением внимания от всего того дерьма, что они развели на Земле, подобно попам, вещающим о Царствии Небесном, поэтому никто Насе не собирался на самом деле давать денег на всё это безумие. Поэтому, как только программа "Аполлон" преуспела в утирании носа северо-восточным варварам, посмевшим бросить вызов так называемому "цивилизованному" миру, щедрый поток финансирования был немедленно перекрыт, и любители марсианских яблок справедливо обломались. Однако, до того как это произошло, для имитации бурной деятельности, как и всем известному канадско-южноафриканскому герою в маске, титанам ракетостроительной отрасли США были сделаны предложения разработать ракеты-носители, пригодные для таких миссий.
И они разработали такое, что герою в маске с его стальной цистерной, выдаваемой за космический корабль, и не снилось.
Некоторые из "пост-Сатурновских ускорителей", разработанных для безумных планов NASA в шестидесятые годы прошлого века.
В нижнем левом углу, для сравнения, Saturn V. Эта ракета, собранная шайкой из американских гигантов аэрокосмической отрасли, "Boeing", "North American" и "Douglas", и разработанная беглым фошистом Вернером фон Брауном, до сих пор является самой большой и самой мощной ракетой-носителем из когда-либо летавших с Земли. Именно такие ракеты и доставляли на Луну корабли "Аполлон". "Сатурн-5" однажды вывела на низкую околоземную орбиту 147.36 тонн. Стальной цистерне, выдаваемой за космический корабль, приписывают грузоподъёмность 100-150 тонн на низкую околоземную орбиту, когда - и если - оно всё-таки дойдёт до выведения чего-либо тяжёлого за пределы Земли.
Click to viewВернер фон Браун разводит американское правительство. Просит денег, и чтобы не отсылали назад в Европу, где хозяйничают коммунисты. Так в пятидесятых годах прошлого века начиналась возня, приведшая в итоге к "Аполлону".
Прежде чем познакомиться поближе с монстрами, стоящими в заднем ряду, а также с парой других, которых на картинке нету, стоит отметить Douglas ROMBUS. На основе этой ракеты планировали делать десантную баллистическую ракету Douglas ICARUS/Ithacus. Да-да, здоровенная ракета по задумке сумасшедшего учёного Филипа Боно должна была очень быстро перебрасывать войска по всему земному шару, закидывая десантников по баллистической траектории и затем плавно совершая вертикальную посадку в нужном месте. Уже в то время бредовость задумки была очевидной - для высадки из люка здоровенной ракеты солдатам планировалось надевать... реактивные ранцы. Соответственно, идея была заброшена и подзабыта. Уже в наше время герой в маске извлёк её из могилы и предложил использовать для пассажирских перевозок вместо гражданской авиации.
Наглядно и исчерпывающе: почему пассажирские и грузовые баллистические ракеты - плохая идея.
Также стоит упомянуть, что в то время разрабатывались ядерные и термоядерные ракетные двигатели, межпланетные взрыволёты, межзвёздные взрыволёты, ракетные двигатели, добывающие кислород из воздуха, в качестве топлива рассматривали бороводороды, литий и бериллий, а в качестве окислителя - фтор, под них разрабатывали трёхкомпонентные ракетные двигатели, и тому подобное. Здесь вся эта экзотика, в той или иной мере реализуемая, рассматриваться не будет. Только "просто" большие ракеты.
Aerojet "Sea Dragon" ("Морской Дракон") - 550 тонн на низкую околоземную орбиту, 1962 год.
Двухступенчатая ракета по концепции "большой тупой носитель", опционально многоразовая.
Aerojet "Sea Dragon" ("Морской Дракон") был разработан в 1962 году Робертом Труаксом из Aerojet, одного из столпов американского ракетостроения. Эта ракета являлась реализацией так называемого "большого тупого носителя" ("big dumb booster"). Суть идеи заключалась в том, чтобы максимально снизить стоимость запуска на орбиту за счёт применения дешёвых и простых технических решений. Конкретно в "Морском Драконе" для этого было решено резко увеличить размеры и грузоподъёмность ракеты. Так как объёмы ракеты при этом растут в кубе, а площади только в квадрате, то выходило, что на единицу объёма топлива или окислителя нужно будет всё меньше и меньше материала для стенок баков. И это позволяло, в свою очередь, использовать относительно дешёвую сталь вместо дорогих сплавов из аэрокосмической промышленности. Также планировалось на каждой из двух ступеней ракеты использовать по одному очень большому двигателю, что позволяло сэкономить как на числе двигателей, так и на том, что внутри температуры и давления будут сравнительно невелики, и можно будет обойтись материалами попроще. Вместо дорогих турбонасосных агрегатов планировалась вытеснительная подача топлива и окислителя. Вместо дорогой стартовой площадки планировался запуск из океана. Предполагалось, что ракету можно сделать и многоразовой, спасая отработавшие ступени с помощью парашютов. Также предполагалось, что строить эти ракеты будут на тех же предприятиях, где строят и подводные лодки, по тем же технологиям и из тех же материалов. Длина ракеты - 150 метров, диаметр 23 метра, стартовая масса 18143 тонн, выводимая нагрузка - 550 тонн на низкую околоземную орбиту. Для Сатурна-5 эти значения, соответственно, 110.6 метров, 10.1 метра, 2965 тонн и 147.36 тонн.
General Dynamics / Convair "Nexus" / "Super Nexus" - 900-1800 тонн, 1962 год.
Convair "Nexus" рядом с "Saturn V". Одноступенчатая многоразовая ракета грузоподъёмностью 450-900 тонн.
Convair "Super Nexus" рядом с "Saturn V". Одноступенчатая многоразовая ракета грузоподъёмностью 900-1800 тонн.
Запуск "Nexus".
Что тут скажешь... SpaceX "Starship" нервно курит в сторонке. "Nexus" и "Super Nexus" были разработаны знаменитой фирмой Convair, входившей в то время в состав не менее знаменитой корпорации General Dynamics. Эти ракеты были так называемые SSTO (Single Stage to Orbit), то есть одноступенчатые, что потенциально позволяет сильно удешевить запуск за счёт упрощения конструкции ракеты. При этом они ещё и многоразовые, что ещё более снижает стоимость запуска. На ракете установлен клиновоздушный ракетный двигатель (aerospike engine) для улучшения характеристик. И, наконец, грузоподъёмность, которая у самой мощной версии, "Super Nexus", доходила, по разным источникам, до 900-1800 тонн. Планировалось, что такая ракета позволяет собрать долговременную обитаемую лунную базу целиком на Земле, и одним куском, за один запуск, вместе с припасами и экипажем доставить в нужное место на Луне. Или же можно запустить к Марсу пилотируемый корабль с ядерным ракетным двигателем. Высота "Super Nexus" - 122.2 метра, а диаметр у основания, по разным данным, аж 48.8-61.5 метров. Стартовая масса превышала 21000 тонн, и, так как большая часть этой массы - топливо и окислитель, то взрыв полностью заправленной ракеты на старте по мощности был бы сравним с ядерным в Хиросиме.
Krafft Arnold Ehricke, ещё один выдающийся немецкий ракетчик, славно потрудившийся в США и пропагандировавший космическую экспансию.
Потреблял же психоделики при конструировании этого чудовища (и более монструозного ядерного взрыволёта "Орион") ещё один беглый немецкий фошист, Krafft Arnold Ehricke. Этот "гражданин мира" менее знаменит на 1/6 суши, чем Вернер фон Браун, но ничуть не меньше сделал для развития космонавтики. И, кроме того, активно пропагандировал космическую экспансию. С Эрике и фон Брауном связана интересная история. Оба они ещё в нежном возрасте заболели идеей космических полётов, так как фон Браун в 17 лет был подсобным рабочим на съёмках знаменитого фантастического фильма 1929 года "Женщина на Луне", а Эрике посмотрел этот фильм. Его снял Фриц Ланг, который был также режиссёром другой известной фантастики тех лет, "Метрополиса". Консультантом фильма был Герман Оберт, выдающийся немецкий инженер и пионер ракетостроения, учитель фон Брауна, поэтому фильм оказался весьма правдоподобным, по сути, предсказав (или предопределив?) элементы будущих космических запусков. В основе сценария "Женщины на Луне", как и "Метрополиса", лежат романы жены режиссёра, Теи фон Харбоу.
Thea Gabriele von Harbou - муза космических полётов, вдохновившая Ланга, фон Брауна и Эрихе.
Таким образом, вновь даёт о себе знать утверждение о том, что за великими мужчинами стоят великие женщины ))) У гражданки весьма любопытное имя: Тея, или Тейя, в древнегреческой мифологии - это лунная богиня и мать Селены, ещё одной сверхъестественной девицы, исполняющей обязанности богини Луны. В её честь назвали гипотетическую планету, которая по одной из гипотез, когда-то стукнула Землю, и в результате появилась на свет Луна.
Любопытно также, что и у Маска в родне упоминаются немцы, а ещё голландцы и швейцарцы. Учитывая подозрительные роли, которые немцы, голландцы и швейцарцы сыграли и играют в истории, это наводит на нехорошие мысли о том, кто дурит головы человечеству идеями сгинуть на лунах и марсах вместо того чтобы навести порядок на Земле.
Boeing LMLV ("Large Multipurpose Launch Vehicle") - 1900 тонн, 1968 год.
Boeing LMLV в разных конфигурациях, модульная одноразовая ракета грузоподъёмностью 454-1900 тонн в зависимости от количества и размеров твердотопливных ускорителей.
Запуск Boeing LMLV.
Эта одноразовая модульная ракета была разработана Boeing по контракту с NASA в 1968 году, за год до полёта "Аполлон-11", и когда псы империализьма во Вьетнаме уже начали сдуваться. На ней также был установлен клиновоздушный ракетный двигатель, работавший на жидком водороде. В базовом варианте, без ускорителей, ракета могла вывести на орбиту Земли 454 тонны (миллион фунтов). Однако на неё, в зависимости от нагрузки, можно было устанавливать разное количество твердотопливных ускорителей разных размеров. И в максимальной конфигурации, с десятью ускорителями диаметром 9.45 метров (372 дюйма) ракета выводила на орбиту умопомрачительные 1906 тонн (4.2 миллиона фунтов). Стартовая масса при этом превышала 30000 тонн, то есть при взрыве на старте последствия были бы как от взрыва ядерной бомбы в Хиросиме, за вычетом вспышки и радиации. Занятно, что отечественная "Энергия" внешне похожа на уменьшенную версию LMLV, и также работала на жидком водороде и допускала установку 4, 6 или 8 ускорителей. В максимальной конфигурации "Вулкан" с восемью ускорителями она выводила "всего" 200 тонн.
Но через год после выдачи задания "Аполлон-11" сел на Луну, американцы начали сворачиваться во Вьетнаме, соответственно, американское правительство стало сворачивать и космическое шоу, весьма благоразумно не дав Насе денег на это чудовище.
Chrysler Aerospace SERV ("Single-stage Earth-orbital Reusable Vehicle") - 52.8 тонн, 1971 год.
Chrysler Aerospace SERV - многоразовая одноступенчатая сверхтяжёлая ракета с клиновоздушным ракетным двигателем и ТРД, одно из предложений по будущему "Space Shuttle".
Запуск SERV.
Корпорация Chrysler известна в первую очередь как один из столпов американского автомобилестроения. Однако в шестидесятых в ней было аэрокосмическое подразделение, участвовавшее в программе "Аполлон". Эти ребята занимались строительством ракет Saturn I и Saturn IB. В конце шестидесятых началась возня, которая в итоге приведёт к созданию "Space Shuttle". Рассматривались предложения по будущему челноку от разных фирм. Было среди них и предложение от Chrysler Aerospace, названное SERV ("Single-stage Earth-orbital Reusable Vehicle"), а по-гречески, если не ошибаюсь, "serv" - это "раб" или "слуга", и по-англицки "to serv" означает "служить". Машина эта весьма примечательная.
SERV - это многоразовая одноступенчатая ракета, форма которой подобна форме спускаемых аппаратов американских космических кораблей, от "Меркурия" и вплоть до новейшего "Ориона". Ширина этой ракеты больше чем её высота - 29 метров против 25. То есть она, можно сказать, плоская. Она оснащена клиновоздушным ракетным двигателем, состоявшим из 12 секций и работавшим на жидком водороде. Этот двигатель оснащался четырьмя турбонасосами, каждый из которых снабжал топливом и окислителем все секции двигателя, и при отказе одного насоса три других полностью компенсировали это. При плавной вертикальной посадке же использовались то ли 28, то ли 40 турбореактивных подъёмных двигателей, работавших на авиационном топливе JP-4, видимо, чтобы не хранить водород и окислитель на борту для возвращения. Грузоподъёмность ракеты составляла 52.8 тонн, что позволяет её причислить к сверхтяжёлым РН, каковыми считаются те, которые могут вывести более 50 тонн на низкую околоземную орбиту. Стартовая масса была 2700 тонн, чуть меньше чем у Saturn V. Глава группы разработчиков назывался Charles Tharratt.
Как ни странно, на эту ракету не обратили внимание, посчитав её шибко странной, ибо остальные предложения все так или иначе использовали крылья. Между тем, как раз SERV представляется наиболее интересной - не только из-за перечисленного выше, но и по соображениям, изложенным ниже.
Про "гипертелескопы".
В общем-то все эти ракеты были посланы куда подальше вполне справедливо, как будет справедливо послать SLS, Starship и прочую подобную фигню. Ибо все эти заигрывания с пилотируемыми полётами к Луне и Марсу есть не более чем политическая реклама и отвлечение внимания общественности от земных проблем, подобно тому как религии отвлекают их обещаниями Царствия Небесного. Человечеству нафиг не сдались обитаемые базы на Луне и Марсе, как и флаговтыки там. Не сдались ему и орбитальные производства, орбитальные электростанции и орбитальные города. Именно под такие прожекты разрабатывался перечисленный хлам.
Единственное реально достойное применение для сверхтяжёлых ракет-носителей в обозримом будущем, особенно многоразовых и одноступенчатых - это вывод за пределы Земли больших телескопов, и строительство "гипертелескопов". Ибо такие инструменты дают возможность землянам оглядеться по сторонам и найти что-нибудь реально интересное в окружающем пространстве. Например, посмотреть, есть ли какие неучтённые планеты в составе Солнечной системы или нет. Посмотреть, есть ли обитаемые землеподобные планеты в окрестностях Земли, или их там нету. Непосредственно и в подробностях разглядеть то, что сегодня считается экзопланетами, чтобы проверить, верны ли предположения об их существовании и характеристиках. Или, наконец, разобраться - правда ли что Вселенная такая большая, как о ней думают, или на самом деле много меньше, и шастать по ней гораздо легче, нежели принято считать. Потенциально это позволяет гораздо больше узнать о мире, в котором мы живём, чем забрасывание десанта психопатов-самоубийц на Луну или Марс. Смена парадигмы и её последствия в результате могут быть ещё более радикальными, чем когда люди сообразили, что живут на сфере, вращающейся вокруг Солнца, и плавают по морю по локсодромам.
Антуан Эмиль Генри Лабейри (Antoine Labeyrie), французский оптик и астроном, теоретик и энтузиаст создания приборов, названных им "гипертелескопами".
Антуан Лабейри, французский оптик и астроном, предложил термин "гипертелескоп" для очень больших телескопов, как наземных, так и внеземных. Известно, что два или более телескопов могут работать вместе как телескоп-интерферометр, причём, хотя площадь собирающей свет поверхности у них будет суммой площадей зеркал самих телескопов, но разрешающая способность будет равна таковой разрешающей способности телескопа, диаметр зеркала которого равен расстоянию между этими телескопами. Иначе говоря, расставив два телескопа на расстояние 100 метров друг от друга, можно получить телескоп-интерферометр с разрешающей способностью как у телескопа с диаметром зеркала 100 метров. Именно от разрешающей способности зависят возможности разглядывать мелкие детали на удалённых объектах за пределами Земли - чем она больше, тем более мелкие и более удалённые предметы можно разглядеть. От площади же зеркал зависит, насколько тусклые объекты можно разглядеть, и за какое время. Чем больше площадь, тем более тусклые объекты можно увидеть, и тем меньше времени на это понадобится.
Из всего этого следует, что можно, в принципе, собрать из множества мелких телескопов один огромный, но распылённый в пространстве, разрешающая способность которого будет как у ещё одного сплошного телескопа того же размера, несравненно более тяжёлого и ресурсоёмкого. У такого способа увеличивать угловое разрешение есть ограничение, называемое дилюцией (регулированием) - реальная площадь зеркал телескопов, входящих в состав интерферометра, должна быть не меньше некоторой доли от площади "виртуального" зеркала, которое они заменяют. То есть при сильном увеличении расстояния между модулями нужно или увеличивать площадь зеркал, или их количество, или и то, и другое вместе.
Лабейри заинтересовал NASA своими разработками, и провёл расчёты. Оказалось, что разглядеть у ближайших звёзд землеподобные планеты и понять, есть ли там жизнь, вполне реально даже сегодня, было бы желание.
Так будет выглядеть Земля с расстояния 3 парсека (10 световых лет), если разглядывать её в течении 30 минут с помощью массива из 150 космических телескопов с зеркалами диаметром 3 метра, с максимальным расстоянием между телескопами в 150 километров.
По первоначальному плану, инструмент под названием Planet Imager мог появиться где-то после 2030 года. Он бы состоял из 150 космических телескопов размером с "Хаббл", диаметр их зеркал 3 метра. Эти телескопы были бы выведены на орбиту за орбитой Юпитера и размещены в нескольких концентрических кольцах, диаметр самого большого из них 150 километров. Этого было бы достаточно для того, чтобы получить изображение планеты размером с Землю у звёзд, расположенных в 3-10 парсеках (10-33 световых лет) от Солнца. Ближайшей к Солнцу звёздной системой считается Альфа Центавра, удалённая на 4.36 световых лет, а ближайшей похожей на Солнце звездой считается Эпсилон Эридана, удалённая на 10.5 световых лет. На расстоянии до 16.8 световых лет (5.14 парсек) обнаружено 57 звёздных систем.
Exo-Earth Mapper в планах NASA на 2040-2050 годы.
Затем, однако, планы поменялись. Прибор переименовали в Exo-Earth Mapper, сроки сдвинули на 2040-2050. Теперь он, как предполагается, будет состоять из примерно 20 модулей с диаметров зеркала 6 метров каждый и общей площадью зеркал около 500 квадратных метров. Это вдвое меньше чем у 150 телескопов диаметров 3 метра. Однако максимальное расстояние, на которое разнесены модули, составляет теперь примерно 370 километров, то есть разрешающая способность увеличилась более чем вдвое. Считается, что этого достаточно, чтобы получить фотографию "двойника Земли" 30х30 пикселей в десяти парсеках (33 световых года) от Солнца. Даже такая крохотная фотография позволяет понять, есть ли у планеты облака, океаны и континенты, зелёный покров, то есть, пригодна ли она для жизни и обитаема ли.
Однако Лабейри пошёл дальше: он разработал вариант "гипертелескопа", состоящего из ста зеркал диаметром 100 метров каждое, разнесённых на максимальное расстояние десять тысяч километров. Такая штука может разглядеть на тех же планетах детали размером в несколько километров - то есть детали рельефа вроде отдельных гор, озёр или даже крупных городов, если они там есть.
Overwhelmingly Large Telescope (OWL), слово "owl" по-англицки означает "сова". Этот наземный телескоп с диаметром зеркала 100 метров был предложен в 1998 году, и по возможностям намного бы превзошёл знаменитый орбитальный телескоп "Хаббл". Вместо него в итоге начали скроить гораздо более скромный Extremely Large Telescope (ELT) с диаметром зеркала 39 метров.
James Webb Space Telescope (JWST), недавно выведенный на орбиту самый большой на сегодня орбитальный телескоп с диаметром зеркала 6.5 метров.
Вот чтобы строить такие инструменты и понадобятся сверхтяжёлые многоразовые одноступенчатые РН, способные благодаря большому диаметру и грузоподъёмности, забросить на орбиту одним куском и без трюков с развёртыванием телескоп с диаметром зеркала 20-100 метров. Форма таких телескопов прямо-таки напрашивается на что-то вроде Chrysler Aerospace SERV, только крупнее.
Почему нужен именно большой телескоп и, соответственно, большая ракета? Потому что чем он крупнее, тем выше его характеристики сами по себе, а при строительстве "гипертелескопов" чем крупнее модули, тем меньше их надо, тем проще строить этот прибор и проще им управлять, понадобится меньше запусков и, как следствие, уменьшается стоимость и риск аварии.
По площади зеркал первому варианту "гипертелескопа" соответствуют два модуля с зеркалами диаметром 26 метров. Их можно разнести на расстояние и 150, и 370, и более километров, получая желаемое угловое разрешение.
Почему многоразовые, одноступенчатые, с клиновоздушными двигателями и прочими наворотами? Отчасти потому, что так дешевле, однако главная причина в другом. Орбитальный телескоп, тем более огромных размеров - прибор весьма дорогой и трудоёмкий в изготовлении, и потому надо обеспечить как можно большую надёжность, чтобы не потерять драгоценный груз. Поэтому нужна прочная, надёжная конструкция ракеты, с резервированием, как у SERV, прошедшая многочисленные тестовые запуски. Тестировать же конструкцию одноразовых ракет их запусками - значит, при каждом тесте терять много-много денег и ресурсов.
Итак, для продвинутых сверхтяжёлых ракет-носителей есть достойное применение. Но их сегодня делают для всякого идеологического дерьма, промывки мозгов и откровенного развода на бабки. Мошенник Маск известен всем, почивает на лаврах и гребёт деньги лопатой, астроном же Антуан Лабейри мало кому известен и не имеет достойного средства выведения для придуманных им грандиозных научных приборов, могущих изменить наши представления об устройстве Вселенной и о ближайших соседях Солнечной Системы.