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Este artigo abordará um tópico como as naves espaciais do futuro: fotos, descrições e especificações... Antes de passar diretamente ao tema, oferecemos ao leitor uma pequena excursão pela história que ajudará a avaliar Estado da arte indústria espacial.

O espaço durante a Guerra Fria foi uma das arenas em que se travou o confronto entre os Estados Unidos e a URSS. O principal estímulo para o desenvolvimento da indústria espacial naqueles anos foi justamente o confronto geopolítico entre as superpotências. Enormes recursos foram dedicados a programas de exploração espacial. Por exemplo, na implementação do projeto chamado "Apollo", cujo objetivo principal é pousar uma pessoa na superfície lunar, o governo dos Estados Unidos gastou cerca de US$ 25 bilhões. Esse montante para a década de 1970 foi simplesmente gigantesco. O orçamento da União Soviética, o programa lunar, que nunca foi destinado a se tornar realidade, custou 2,5 bilhões de rublos. O desenvolvimento da espaçonave Buran custou 16 milhões de rublos. Ao mesmo tempo, ele estava destinado a fazer apenas um voo espacial.

Programa de ônibus espacial

Sua contraparte americana teve muito mais sorte. O ônibus espacial fez 135 lançamentos. No entanto, este "ônibus" não durou para sempre. Seu último lançamento ocorreu em 8 de julho de 2011. Durante a implementação do programa, os americanos lançaram 6 "shuttles". Um deles era um protótipo que nunca realizou voos espaciais. Os outros 2 sofreram um desastre completo.

O programa do ônibus espacial dificilmente pode ser considerado bem-sucedido do ponto de vista econômico. Navios descartáveis ​​se mostraram muito mais econômicos. Além disso, a segurança dos voos do ônibus espacial levantou dúvidas. Como resultado de dois desastres ocorridos durante sua operação, 14 astronautas foram mortos. No entanto, a razão para esses resultados ambíguos de viagem não está na imperfeição técnica das naves, mas na complexidade do próprio conceito de espaçonave reutilizável.

O valor da espaçonave Soyuz hoje

Como resultado, a Soyuz, uma espaçonave de uso único da Rússia que foi desenvolvida na década de 1960, tornou-se a única espaçonave atualmente realizando voos tripulados para a ISS. Deve-se notar que isso não significa que eles sejam superiores ao ônibus espacial. Eles têm uma série de desvantagens significativas. Por exemplo, sua capacidade de carga é limitada. Além disso, o uso de tais dispositivos leva ao acúmulo de detritos orbitais, que permanecem após sua operação. Em breve, os voos espaciais na Soyuz se tornarão história. A partir de hoje, não há alternativas reais. As naves espaciais do futuro ainda estão em desenvolvimento, cujas fotos são apresentadas neste artigo. O enorme potencial inerente ao conceito de uso reutilizável de navios muitas vezes permanece tecnicamente irrealizável mesmo em nosso tempo.

A declaração de Barack Obama

Barack Obama anunciou em julho de 2011 que o principal objetivo dos astronautas dos Estados Unidos para as próximas décadas é voar para Marte. O programa espacial "Constellation" tornou-se um dos programas que a NASA está realizando no âmbito do voo a Marte e da exploração da Lua. Para esses propósitos, é claro, são necessárias novas naves espaciais do futuro. E o desenvolvimento deles?

nave espacial Orion

As principais esperanças estão na criação da Orion, uma nova espaçonave, bem como nos veículos de lançamento Ares-5 e Ares-1 e no módulo lunar Altair. Em 2010, o governo dos Estados Unidos decidiu reduzir o programa Constellation, mas, apesar disso, a NASA ainda teve a oportunidade de desenvolver ainda mais o Orion. Em um futuro próximo, está planejado realizar o primeiro voo não tripulado de teste. Supõe-se que o dispositivo durante este voo se afaste da Terra em 6 mil km. Isso é cerca de 15 vezes maior do que a distância em que a ISS está do nosso planeta. Após um voo de teste, a nave seguirá para a Terra. O novo aparelho pode entrar na atmosfera, desenvolvendo uma velocidade de 32 mil km/h. De acordo com este indicador, Orion supera o lendário Apollo em 1,5 mil km / h. O primeiro lançamento tripulado está programado para 2021.

De acordo com os planos da NASA, o Atlas-5 e o Delta-4 atuarão como foguetes transportadores desta espaçonave. Foi decidido abandonar o desenvolvimento de "Ares". Para a exploração do espaço profundo, além disso, os americanos estão projetando o SLS, um novo veículo de lançamento.

Conceito de Órion

Orion é uma nave parcialmente reutilizável. É conceitualmente mais próximo da Soyuz do que do Shuttle. A maioria das naves espaciais do futuro são parcialmente reutilizáveis. Este conceito pressupõe que a cápsula líquida da nave pode ser reutilizada após o pouso na Terra. Isso permitirá combinar a eficiência econômica das operações da Apollo e da Soyuz com a praticidade funcional dos navios reutilizáveis. Esta decisão é uma fase de transição. Aparentemente, em um futuro distante, todas as naves espaciais do futuro se tornarão reutilizáveis. Esta é a tendência no desenvolvimento da indústria espacial. Portanto, podemos dizer que o Buran soviético é um protótipo da espaçonave do futuro, assim como o ônibus espacial americano. Eles estavam bem à frente de seu tempo.

CST-100

As palavras "prudência" e "praticidade" parecem caracterizar os americanos da melhor maneira possível. O governo deste país decidiu não arcar com todas as ambições espaciais nos ombros de Orion. Hoje, encomendadas pela NASA, várias empresas privadas estão desenvolvendo simultaneamente suas espaçonaves do futuro, projetadas para substituir os veículos usados ​​hoje. A Boeing, por exemplo, está desenvolvendo o CST-100, uma espaçonave parcialmente reutilizável e tripulada. Ele é projetado para viagens curtas na órbita da Terra. Sua principal tarefa será a entrega de carga e tripulação para a ISS.

Lançamentos planejados do CST-100

Até sete pessoas podem compor a tripulação do navio. Durante o desenvolvimento do CST-100, Atenção especial o conforto dos astronautas. Seu espaço vital foi significativamente aumentado em comparação com os navios da geração anterior. O CST-100 provavelmente será lançado usando os veículos de lançamento Falcon, Delta ou Atlas. Ao mesmo tempo, o Atlas-5 é a opção mais adequada. O navio vai pousar com a ajuda de airbags e um pára-quedas. De acordo com os planos da Boeing, o CST-100 terá uma série de lançamentos de teste em 2015. Os primeiros 2 voos serão não tripulados. Sua principal tarefa é lançar um aparelho em órbita e testar os sistemas de segurança. Um acoplamento tripulado com a ISS está planejado para o terceiro voo. Em caso de testes bem sucedidos, o CST-100 virá muito em breve para substituir a Progress e a Soyuz, a nave russa que hoje detém o monopólio dos voos tripulados para a ISS.

Desenvolvimento de "Dragão"

Outra espaçonave privada, projetada para realizar a entrega de tripulação e carga à ISS, será um dispositivo desenvolvido pela SpaceX. Este é o "Dragon" - um navio de uma peça, parcialmente reutilizável. Está prevista a construção de 3 modificações deste dispositivo: autônomo, de carga e tripulado. Assim como o CST-100, a tripulação pode ser de até sete pessoas. O navio em modificação de carga pode levar a bordo 4 pessoas e 2,5 toneladas de carga.

Eles também querem usar o "Dragão" para um voo para Marte no futuro. Para isso, uma versão especial desta nave, chamada de Red Dragon, está sendo criada. O voo não tripulado deste dispositivo para o Planeta Vermelho ocorrerá, de acordo com os planos da administração espacial dos EUA, em 2018.

Recurso de design do "Dragon" e os primeiros voos

A reutilização é uma das características do "Dragão". Após o voo, os tanques de combustível e parte dos sistemas de energia descerão junto com a cápsula viva para a Terra. Então eles podem ser usados ​​novamente para viagens espaciais. Este recurso de design distingue favoravelmente o "Dragão" da maioria dos outros. desenvolvimentos promissores... "Dragon" e CST-100 em um futuro próximo se complementarão e servirão como uma "rede de segurança". Se um desses tipos de navio não puder, por algum motivo, completar as tarefas que lhe são atribuídas, parte de seu trabalho será assumida por outro.

O Dragon foi lançado em órbita pela primeira vez em 2010. Um voo não tripulado de teste foi concluído com sucesso. E em 2012, em 25 de maio, este dispositivo atracou na ISS. Naquela época, não havia sistema de ancoragem automático na nave, e foi necessário usar o manipulador da estação espacial para implementá-lo.

"Caçador de Sonhos"

Dream Chaser é outro nome para as naves espaciais do futuro. Impossível não mencionar este projeto da empresa SpaceDev. Além disso, 12 parceiros da empresa, 3 universidades americanas e 7 centros da NASA participaram de seu desenvolvimento. Esta nave é significativamente diferente de outros desenvolvimentos espaciais. Parece um ônibus espacial em miniatura e pode pousar como um avião comum. Suas principais tarefas são semelhantes às do CST-100 e do "Dragon". O dispositivo foi projetado para entregar a tripulação e a carga à órbita próxima à Terra, e será lançado lá com a ajuda do Atlas-5.

O que nós temos?

E o que a Rússia pode responder? Quais são as naves espaciais russas do futuro? Em 2000, a RSC Energia começou a projetar o complexo espacial Clipper, que é multiuso. Esta espaçonave é reutilizável, assemelhando-se externamente a algo como um "ônibus", de tamanho reduzido. Ele é projetado para resolver vários problemas, como entrega de carga, turismo espacial, evacuação da tripulação da estação, voos para outros planetas. Certas esperanças foram depositadas neste projeto.

Supunha-se que as naves espaciais do futuro da Rússia seriam construídas em breve. No entanto, devido à falta de financiamento, tivemos que dizer adeus a essas esperanças. O projeto foi encerrado em 2006. As tecnologias que foram desenvolvidas ao longo dos anos estão previstas para serem utilizadas no projeto do PPTS, também conhecido como projeto "Rus".

Características do PPTS

As melhores naves espaciais do futuro, como acreditam os especialistas da Rússia, são PPTS. É este sistema espacial que está destinado a se tornar uma nova geração de espaçonaves. Poderá substituir o Progresso e os Sindicatos, que estão rapidamente se tornando obsoletos. Hoje a RSC Energia está engajada no desenvolvimento desta espaçonave, como no passado Clipper. PTK NK se tornará a modificação básica deste complexo. Sua principal tarefa, novamente, será entregar a tripulação e a carga à ISS. No entanto, em um futuro distante está o desenvolvimento de modificações que poderão voar até a lua, além de realizar várias missões de pesquisa, de longa data.

O próprio navio deve ser parcialmente reutilizável. A cápsula líquida será reutilizada após o pouso, mas o compartimento do motor não. Uma característica interessante deste navio é a capacidade de pousar sem pára-quedas. O sistema reativo será usado para frenagem e pouso na superfície da Terra.

Novo cosmódromo

Ao contrário do Soyuz, que decola do cosmódromo de Baikonur localizado no Cazaquistão, os novos navios estão planejados para serem lançados do cosmódromo de Vostochny em construção na região de Amur. 6 pessoas irão compor a tripulação. O dispositivo também pode suportar cargas de até 500 kg. O navio na versão não tripulada pode entregar cargas de até 2 toneladas de peso.

Desafios enfrentados pelos desenvolvedores de PPTS

Um dos principais problemas do projeto PTS é a falta de veículos lançadores com as características exigidas. Os principais aspectos técnicos da espaçonave foram trabalhados hoje, mas a falta de um veículo de lançamento coloca seus desenvolvedores em uma posição muito difícil. Supõe-se que terá características próximas ao "Angara", que foi desenvolvido nos anos 90.

Outro problema sério, curiosamente, é o propósito do projeto PPTS. Hoje, a Rússia dificilmente pode se dar ao luxo de realizar programas ambiciosos para a exploração de Marte e da Lua, semelhantes aos que estão sendo implementados pelos Estados Unidos. Mesmo que o complexo espacial seja desenvolvido com sucesso, provavelmente sua única tarefa continuará sendo a entrega da tripulação e da carga à ISS. O início dos testes do PPTS foi adiado para 2018. A essa altura, veículos promissores dos Estados Unidos provavelmente já assumirão as funções desempenhadas hoje pela nave russa Progress e Soyuz.

Perspectivas nebulosas de voos espaciais

É um fato que o mundo hoje permanece desprovido do romance das viagens espaciais. Claro que não se trata de turismo espacial e lançamento de satélites. Não há necessidade de se preocupar com essas áreas da astronáutica. Os voos para a ISS são muito importantes para a indústria espacial, mas a duração da permanência em órbita da própria ISS é limitada. Está previsto liquidar esta estação em 2020. E as naves espaciais tripuladas do futuro são parte de programa específico. É impossível desenvolver um novo aparato na ausência de ideias sobre as tarefas que o enfrentam. Não apenas para a entrega de tripulações e carga da ISS, novas espaçonaves do futuro estão sendo projetadas nos Estados Unidos, mas também para voos para a Lua e Marte. No entanto, essas tarefas estão tão distantes das preocupações terrestres cotidianas que dificilmente podemos esperar avanços significativos no campo da astronáutica nos próximos anos. Ameaças espaciais continuam sendo uma fantasia, então não faz sentido projetar naves de guerra do futuro. E, claro, os poderes da Terra têm muitas outras preocupações além da luta entre si por um lugar em órbita e outros planetas. A construção de tais dispositivos como navios de guerra do futuro, portanto, também é impraticável.

As pessoas já estão acostumadas a voos espaciais de veículos automáticos e tripulados. Hoje, quinze anos depois que a humanidade entrou no espaço, eles deixam de ser uma sensação. De fato, após a criação da primeira estação orbital tripulada, várias tarefas realizadas para voos da espaçonave da série Soyuz, fotografar a Lua e Marte com a ajuda de estações automáticas interplanetárias, exploração direta da atmosfera de Vênus, passeios na Lua por americanos cosmonautas, incursões triunfantes das estações automáticas Luna-16 "," Luna-17 "e" Luna-20 "e, finalmente, a implementação de um pouso suave de naves espaciais na superfície de Vênus e Marte, parece que não há tarefa tão espetacular na exploração espacial que agora capturaria a atenção da humanidade. Agora, se os astronautas voassem por anos e muito, muito longe, em algum lugar, digamos, para Marte, para Saturno ou para os satélites de Júpiter, então isso, aparentemente, surpreenderia novamente a imaginação dos terráqueos.

E, no entanto, não é o tom muito casual na avaliação nível moderno exploração espacial? Poderiam as pessoas duzentos, cento e até quinze anos atrás ter imaginado que eventos excitariam o mundo no início dos anos setenta do nosso século? Afinal, alcançamos o que nossos ancestrais sonhavam, que criaram lendas e contos sobre voos para o céu, para a lua e também para os planetas mais próximos.

As realizações práticas, como as vemos hoje, superaram suas previsões mais ousadas, que pareciam irrealizáveis ​​para nós até ontem. Este é o heroísmo de nossa vida cotidiana. Ou melhor, heroísmo e vida cotidiana são inseparáveis. E, portanto, a astronáutica hoje deve ser vista tanto pelo prisma da história, analisando a cadeia de conquistas a caminho dela, quanto pelo prisma do futuro. Então nosso trabalho hoje aparecerá diante de nós em sua verdadeira grandeza. O tempo de surpresa entusiasmada com as façanhas cósmicas às vezes é substituído por pensamentos sérios sobre o futuro cósmico de nosso século. Falamos cada vez menos em recordes e cada vez mais em como os voos espaciais nos ajudarão, terráqueos, em nosso negócio mais difícil e mais longo: o conhecimento da natureza ao nosso redor.

Qual é o desenvolvimento da astronáutica no futuro próximo? Respondendo a esta pergunta, o acadêmico BN Petrov em seu artigo "Olhando para o futuro", em particular, escreveu: "As principais tarefas do estudo do espaço próximo à Terra continuarão sendo o estudo mais aprofundado da atmosfera superior da Terra, magnetosfera, solar-terrestre conexões, raios cósmicos, fontes extragalácticas de radiação e outros problemas de interesse da ciência moderna. Os aspectos práticos do uso da tecnologia espacial terão um papel cada vez maior. As comunicações espaciais e a televisão começarão a se desenvolver em ritmo acelerado. Com o tempo, haverá também um sistema meteorológico espacial mundial com meios eficientes de processamento de informações e uso generalizado da tecnologia computacional. Num futuro mais distante, pelo menos o controle parcial do clima se tornará, sem dúvida, real. Os satélites de navegação terrestre darão importantes resultados práticos. "

Milhares de cientistas, engenheiros e técnicos já procuram novas soluções, lançando as bases para as naves espaciais, que em poucos anos substituirão as que já percorrem o Universo.

www.electrosad.ru

O lançamento dos satélites Glonass no Oceano Pacífico devido ao abastecimento insuficiente de combustível mostra mais uma vez que o fator potência-peso desempenha um papel crucial na exploração do espaço próximo e distante, portanto, os próximos 10-20 anos serão gastos no desenvolvimento e busca de novos motores e fontes de energia sem os quais o vôo nos limites do sistema solar com retorno garantido é simplesmente irreal.

Até agora, a tecnologia e a tecnologia só permitem a exploração do espaço próximo dentro da órbita da Lua. E então, os equipamentos existentes têm severas restrições nas massas das mercadorias transportadas.

Agora, e no futuro, o fornecimento de energia é o primeiro sinal do nível de desenvolvimento da civilização. Na vida cotidiana, isso é conforto, informação. Na produção, são novos materiais, novos produtos industriais e eletrodomésticos. Mas não só. Se você pensar bem, esses são sucessos na exploração do espaço próximo e profundo e de outros planetas.

A primeira flor floresceu no espaço - o astronauta colocou essa assinatura sob a fotografia da flor de zínia em flor.

A experiência de cultivo de vegetais e plantas no espaço foi realizada a bordo da ISS há cerca de um ano. Os primeiros brotos de repolho foram cultivados e congelados com sucesso na estação no ano passado, após o que foram enviados de volta à Terra em outubro de 2014. Depois que os cientistas garantiram que o repolho espacial é seguro para o corpo humano, a NASA aprovou outro experimento - pela primeira vez eles comeram uma plantação cultivada no espaço.

O Veggie é um conjunto de cápsulas especiais contendo sementes de repolho e outras culturas, solo e luzes LED especiais azuis, verdes e vermelhas que estimulam o crescimento das plantas em gravidade zero e sem condições de luz visível.

Desta vez, Veggie não cultivou vegetais comestíveis, mas plantas decorativas - ásteres de zínias. A tripulação da ISS observará como as flores dos ásteres florescem e também tentará verificar se elas são capazes de polinizar no espaço e se podem produzir descendentes.

Fontes: futurocosmos.ucoz.ru, otradnoe-2.narod.ru, www.electrosad.ru, vk.com, galspace.spb.ru

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A humanidade há muito faz planos para o futuro dos voos espaciais para o espaço profundo. Mas como serão esses voos? Em que naves iremos arar as extensões do Universo?

Serão essas naves tão grandes que dentro delas haja espaço suficiente para a construção de assentamentos ou mesmo cidades inteiras, como vimos mais de uma vez em muitos filmes de ficção científica? Ou estarão mais próximos da realidade e representam grandes estações espaciais em órbita? A questão central deste artigo é quão próximos da realidade estão os conceitos de colônias espaciais propostos na ficção científica.

Estações espaciais gigantes do tamanho da lua. Enormes estações em forma de anel orbitando mundos alienígenas. Cidades maciças à deriva na atmosfera de planetas alienígenas. Hoje vamos considerar todos esses conceitos e descobrir como eles são realizáveis.

Cindy Doo, pesquisadora e doutoranda do MIT, uma pessoa que acredita francamente que o projeto Mars One está inicialmente fadado ao fracasso, e uma cientista que escreveu um sério trabalho científico, o que levanta questões relacionadas com a nossa possível vida futura no espaço.

De acordo com Du, há três coisas a considerar quando se fala de qualquer possibilidade de habitação humana no espaço. É preciso considerar o habitat, o que queremos desse habitat e quão grande ele será. São esses três critérios que podem indicar a possibilidade ou impossibilidade de todo o empreendimento. Portanto, vamos considerar várias opções de habitações espaciais que a ficção científica nos oferece e descobrir quão realista e racional é o seu uso.

Uma estação espacial móvel como a Estrela da Morte

Quase todo amante de filmes de ficção científica sabe o que é uma Estrela da Morte. Esta é uma estação espacial cinzenta e redonda tão grande do épico "Star Wars", externamente muito reminiscente da lua. Este é um destruidor planetário intergaláctico, que na verdade é um planeta artificial, composto de aço e habitado por stormtroopers.

Podemos, na realidade, construir um planeta tão artificial e surfar a vastidão da galáxia nele? Em teoria, sim. Isso por si só exigirá uma quantidade incrível de recursos humanos e financeiros.

“Uma estação do tamanho de uma Estrela da Morte exigirá um suprimento colossal de materiais para ser construída”, diz Du.

A questão da construção da Estrela da Morte - sem brincadeira - chegou a ser levantada pela Casa Branca americana, depois que a sociedade enviou uma petição para consideração. A resposta oficial das autoridades foi que apenas o aço exigiria $ 852.000.000.000.000.000 para a construção.

Vamos supor que a questão do dinheiro não seja um problema e que a Estrela da Morte seja realmente construída. Qual é o próximo? E então a boa e velha física estará envolvida. E isso se tornará um problema real.

“Será necessária uma quantidade sem precedentes de energia para poder mover a Estrela da Morte pelo espaço”, continua Du.

“A massa da estação será equivalente à massa de Deimos, um dos satélites de Marte. A humanidade simplesmente não tem as capacidades e tecnologias necessárias para construir um motor capaz de mover tais gigantes.”

Estação orbital "Espaço profundo 9"

Então, descobrimos que a "Estrela da Morte" é grande demais (pelo menos na opinião de hoje) para viajar no espaço. Talvez uma estação espacial menor, como a Deep Space 9, que hospeda os eventos de Star Trek (1993-1999), possa nos ajudar. Nesta série, a estação orbita o planeta fictício Bajor e é um excelente habitat e um verdadeiro centro comercial galáctico.

“Mais uma vez, serão necessários muitos recursos para construir uma fábrica como essa”, diz Du.

“A questão principal é se entregar material necessário para o planeta em cuja órbita haverá estação futura, ou para extrair os recursos necessários no local, digamos, em algum asteróide ou satélite de um dos planetas locais?"

Du diz que agora custa cerca de US$ 20.000 para cada quilo de carga útil no espaço na órbita baixa da Terra. Considerando isso, provavelmente seria mais conveniente enviar alguma espaçonave robótica para mineração em um dos asteroides locais do que entregá-la ao local. material necessário da Terra.

Outra questão que exigirá uma solução obrigatória será, obviamente, a questão do suporte de vida. No mesmo " Jornada nas Estrelas"A estação Deep Space 9 não era completamente autônoma. Era um centro comercial galáctico, para o qual novos suprimentos eram entregues por vários comerciantes, bem como no curso de suprimentos do planeta Bajor. A construção dessas estações espaciais de habitat exigirá missões ocasionais para fornecer novos alimentos, diz Du.

“Uma estação desse tamanho provavelmente funcionará criando e combinando o uso de meios biológicos (por exemplo, cultivo de algas para alimentação) e sistemas de suporte à vida baseados em processos de engenharia química, como na ISS”, explica Du.

“Esses sistemas não serão completamente autônomos. Eles exigirão manutenção periódica, reposição de água, oxigênio, fornecimento de novas peças e assim por diante."

Estação de Marte como no filme "Missão a Marte"

Há um monte de absurdos fantásticos neste filme. Um tornado em Marte? Obeliscos alienígenas místicos? Mas acima de tudo, o fato descrito no filme é embaraçoso que em Marte é muito fácil equipar-se com uma casa e fornecer reservas de água e oxigênio. Deixado sozinho em Marte, o herói do ator Don Cheadla explica que conseguiu sobreviver no Planeta Vermelho graças à criação de uma pequena horta.

"Funciona. Eu lhes dou luz e dióxido de carbono, eles me dão oxigênio e comida."

Se é tão fácil, o que ainda estamos fazendo aqui na Terra?

“Em teoria, é realmente possível criar uma estufa marciana. No entanto, o cultivo de plantas tem vários recursos. E se compararmos os custos de mão de obra do cultivo de plantas em Marte e o custo de entrega de produtos prontos da Terra para o Planeta Vermelho, será mais fácil e barato entregar produtos prontos e embalados, complementando os estoques com apenas uma parte culturas cultivadas com um rendimento muito alto. Além disso, você precisará escolher plantas com um ciclo mínimo de maturação. Por exemplo, várias culturas de saladas."

Apesar da crença de Cheadla de que existem laços estreitos entre plantas e humanos (na Terra, pode ser), nas duras condições climáticas de Marte, plantas e humanos estarão em um ambiente completamente não natural para eles. Também não se deve esquecer um aspecto como as diferenças na intensidade da fotossíntese das culturas agrícolas. O cultivo de plantas exigirá sistemas fechados sofisticados para controlar o meio ambiente. E esta é uma tarefa muito séria, pois neste caso, pessoas e plantas terão que compartilhar uma única atmosfera. A solução para esse problema na prática exigirá o uso de câmaras de estufa isoladas para o crescimento, mas isso, por sua vez, aumentará o custo total de propriedade.

Cultivar plantas pode ser uma boa ideia, mas é melhor estocar provisões extras para levar com você antes do seu voo só de ida.

Cidade Nuvem. Cidade flutuando na atmosfera do planeta

A famosa "Cidade nas Nuvens" de Lando Calrissian de Star Wars parece uma ideia de ficção científica bastante interessante. No entanto, planetas com uma atmosfera muito densa, mas uma superfície dura, podem ser uma plataforma adequada para a sobrevivência e até prosperidade da humanidade? Especialistas da NASA acreditam que isso é realmente possível. E o candidato mais adequado para o papel de tal planeta em nosso sistema solar é Vênus.

O Langley Research Center estudou essa ideia uma vez e ainda está trabalhando em conceitos para naves espaciais que poderiam enviar humanos para a atmosfera superior de Vênus. Já escrevemos que construir uma estação gigante do tamanho de uma cidade será uma tarefa muito difícil, quase impossível, mas encontrar uma resposta para a questão de como manter uma nave espacial na atmosfera superior pode ser ainda mais difícil.

“A reentrada é um dos testes mais difíceis em voos espaciais”, diz Du.

“Você não pode nem imaginar o que“ 7 minutos de horror ”Curiosidade teve que transferir no momento do pouso em Marte. E manter a gigantesca estação residencial na atmosfera superior será muito mais difícil. Ao entrar na atmosfera a uma velocidade de vários milhares de quilômetros por segundo, você precisa ativar os sistemas de frenagem e estabilização do veículo na atmosfera em questão de minutos. Caso contrário, você vai simplesmente travar."

Mais uma vez, uma das vantagens da cidade voadora de Calrissian é o acesso constante a ar puro e fresco, que pode ser completamente esquecido se estivermos falando de condições reais e, em particular, das condições de Vênus. Além disso, trajes espaciais especiais terão que ser desenvolvidos, vestindo os quais as pessoas poderão descer e reabastecer os suprimentos na superfície infernal deste planeta. Doo tem várias ideias sobre isso:

“Para viver na atmosfera, dependendo do local escolhido, você pode, por exemplo, purificar a atmosfera ao redor da estação (em Vênus, você pode converter CO2 em O2, por exemplo), ou enviar mineradores robóticos para a superfície usando um cabo, por exemplo, para extração de minerais e sua posterior entrega de volta à estação. Novamente, sob as condições de Vênus, esta será uma tarefa extremamente difícil. ”

Em suma, a ideia de Cloud City parece completamente inadequada de muitos ângulos.

Nave espacial gigante "Axioma" do desenho animado "WALL-E"

O impressionante e tocante desenho de ficção científica "WALL-E" oferece uma versão relativamente realista do êxodo da humanidade da Terra. Enquanto os robôs tentam limpar a superfície da Terra dos detritos acumulados nela, as pessoas saem do sistema para o espaço profundo em uma nave espacial gigante. Parece bem realista, certo? Já aprendemos a fazer naves espaciais, então vamos torná-las maiores?

De fato, segundo Du, essa ideia é quase a mais irreal da lista proposta neste artigo.

“O desenho mostra que a nave Axiom está em uma situação muito espaço profundo... Portanto, muito provavelmente, ele provavelmente não tem acesso a nenhum recurso externo que possa ser necessário para manter a vida no navio. Por exemplo, como a nave estará longe do nosso Sol ou de qualquer outra fonte de energia solar, provavelmente funcionará na base Reator nuclear... A população do navio é de vários milhares de pessoas. Todos eles precisam comer, beber, respirar ar. Todos esses recursos precisam ser retirados de algum lugar, e também não se esqueça do processamento dos resíduos, que necessariamente se acumularão com o uso desses recursos.”

“Mesmo se você usar algum tipo de sistema de suporte de vida biológico de alta tecnologia, estar em um ambiente espacial que não seja capaz de reabastecer a espaçonave com as quantidades necessárias de energia significará que todos esses sistemas de suporte de vida não serão capazes de apoiar os processos biológicos a bordo. Em suma, a opção com uma nave gigante parece a mais fantástica.”

O mundo é um anel. Elísio

Os mundos dos anéis como são apresentados, por exemplo, no fantástico filme de ação Elysium ou no videogame Halo, estão talvez entre os mais ideias interessantes para as estações espaciais do futuro. Em Elysium, a estação fica próxima à Terra e, se você ignorar seu tamanho, tem um certo grau de realismo. No entanto, o maior problema aqui é sua "abertura", que é pura fantasia na aparência.

“Talvez a questão mais controversa sobre a Estação Elysium seja sua abertura ao ambiente espacial”, explica Du.

“O filme mostra uma nave espacial pousando no gramado depois de voar do espaço sideral. Não há portões de ancoragem ou similares aqui. Mas tal estação deve ser completamente isolada do ambiente externo. Caso contrário, a atmosfera aqui não vai durar muito. Talvez as áreas abertas da estação possam ser protegidas por algum tipo de campo invisível que permita que a luz do sol penetre em seu interior e sustente a vida nas plantas e árvores plantadas aqui. Mas até agora isso é apenas fantasia. Não existem tais tecnologias."

A própria ideia de uma estação em forma de anel é maravilhosa, mas ainda não viável.

Cidades subterrâneas como na "Matrix"

Os eventos da trilogia "Matrix" realmente acontecem na Terra. No entanto, a superfície do planeta é habitada por robôs assassinos e, portanto, nossa casa parece um mundo alienígena e muito inóspito. Para sobreviver, as pessoas tiveram que ir para o subsolo, mais perto do centro do planeta, onde ainda é quente e seguro. O principal problema em circunstâncias tão reais, além, é claro, da dificuldade de transportar os equipamentos que serão necessários para criar uma colônia subterrânea, será manter contato com o resto da humanidade. Du explica essa complexidade com o exemplo de Marte:

“As colônias subterrâneas podem enfrentar problemas de comunicação entre si. A comunicação entre as colônias subterrâneas em Marte e na Terra exigirá a criação de poderosas linhas de comunicação separadas e satélites em órbita que atuarão como uma ponte para a transmissão de mensagens entre os dois planetas. Se for necessária uma linha de comunicação permanente, nesse caso será necessário usar pelo menos um satélite adicional, que estará localizado na órbita do Sol. Ele receberá um sinal e o enviará para a Terra quando nosso planeta e Marte estiverem em lados opostos da estrela."

Asteróide terraformado como no romance "2312"

No romance de Kim Stanley Robinson, as pessoas terraformaram um asteroide e construíram nele uma espécie de terrário, no qual a gravidade artificial é criada pela força centrípeta.

O especialista da NASA Al Globus diz que o mais importante será resolver a questão do aperto do asteroide, já que a maioria deles são essencialmente grandes pedaços de vários "detritos" espaciais. Além disso, o especialista diz que os asteroides são muito difíceis de girar, e mudar o centro de gravidade exigirá algum esforço na hora de ajustar seu curso.

“No entanto, construir uma estação espacial em um asteroide é realmente possível. Tudo o que você precisa fazer é encontrar o maior e mais adequado pedaço de rocha voador ”, diz Du.

“Curiosamente, a NASA está planejando algo semelhante como parte de sua missão de redirecionamento de asteroides”.

“Um dos desafios é selecionar o asteroide mais adequado com a estrutura, forma e órbita corretas. Havia conceitos, segundo os quais se considerava a questão de colocar um asteróide em órbitas periódicas entre a Terra e Marte. O comportamento dos asteróides neste caso mudou de tal forma que eles atuariam como transportadores entre os dois planetas. A massa adicional ao redor do asteroide, por sua vez, forneceu proteção contra os efeitos da radiação cósmica.”

“A principal tarefa associada a esse conceito seria mover um asteroide potencialmente habitável para uma determinada órbita (isso exigiria a disponibilidade de tecnologias que não temos atualmente), bem como a extração e processamento de minerais nesse asteroide. Também não temos experiência nisso."

“O tamanho e a densidade de tal objeto são mais adequados para enviar uma equipe de 4 a 6 pessoas para lá, em vez de construir algo como um nível de colônia. E a NASA agora está se preparando para isso."

Dragon (Dragon SpaceX) é uma nave espacial de transporte privado da SpaceX, desenvolvida por encomenda da NASA, projetada para entregar e devolver carga útil e, no futuro, pessoas para a Estação Espacial Internacional.
A espaçonave Dragon está sendo desenvolvida em várias modificações: carga, tripulada pela Dragon v2 (tripulação de até 7 pessoas), carga e passageiro (tripulação de 4 pessoas + 2,5 toneladas de carga), a massa máxima da espaçonave com carga no ISS pode ser de 7,5 toneladas, também uma modificação para voos autônomos (DragonLab).

Em 29 de maio de 2014, a empresa apresentou uma versão tripulada do Dragon reutilizável, que permitirá à tripulação não apenas chegar à ISS, mas retornar à Terra com controle total do procedimento de pouso. A cápsula Dragon poderá acomodar simultaneamente sete astronautas. Ao contrário da versão de carga, ele é capaz de atracar sozinho na ISS, sem usar o manipulador da estação. Astronautas principais e painel de controle. Afirma-se também que a cápsula de descida será reutilizável, o primeiro voo não tripulado está previsto para 2015, tripulado em 2016.
Em julho de 2011, soube-se que o Ames Research Center estava desenvolvendo um conceito para a missão de exploração Red Dragon Mars usando o veículo de lançamento Falcon Heavy e a cápsula SpaceX Dragon.

NAVE ESPACIAL DOIS

SpaceShipTwo (SS2) é uma nave espacial suborbital reutilizável tripulada privada. Parte do programa Tier One fundado por Paul Allen e baseado em projeto de sucesso SpaceShipOne.
O dispositivo será entregue na altitude de lançamento (cerca de 20 km) usando uma aeronave White Knight Two (WK2). A altitude máxima de voo é de 135-140 km (de acordo com a BBC) ou 160-320 km (de acordo com uma entrevista com Burt Roothan), o que aumentará o tempo de gravidade zero para 6 minutos. Sobrecarga máxima - 6 g. Todos os voos estão programados para começar e terminar no mesmo aeródromo em Mojave, Califórnia. O preço inicial esperado do ingresso é de US$ 200.000. O primeiro voo de teste ocorreu em março de 2010. Cerca de cem voos de teste estão planejados. Início da operação comercial - não antes de 2015.

CAÇADOR DE SONHOS

Dream Chaser é uma espaçonave tripulada reutilizável desenvolvida pela empresa americana SpaceDev. A espaçonave foi projetada para transportar carga e tripulações de até 7 pessoas para a órbita terrestre baixa.
Em janeiro de 2014, foi anunciado que em 1º de novembro de 2016, um lançamento foi planejado para o primeiro voo orbital de teste em modo não tripulado; se o programa de testes for concluído com sucesso, o primeiro voo tripulado ocorrerá em 2017.
Dream Chaser será lançado ao espaço em cima do veículo de lançamento Atlas 5. Aterrissagem - horizontal, avião. Assume-se a possibilidade não só de planeamento, como acontece com as naves Space Shuttle, mas também de um voo independente e aterragem em quaisquer pistas com uma extensão mínima de 2,5 km. O corpo do aparelho é feito de materiais compósitos, com proteção térmica em cerâmica, a tripulação é de duas a sete pessoas.

NOVO SHEPARD

Projetado para uso no turismo espacial, o New Shepard é um veículo de lançamento reutilizável da Blue Origin que será capaz de decolagem e pouso vertical. A Blue Origin é uma empresa de propriedade do fundador e empresário da Amazon.com, Jeff Bezos. New Shepard começará viagens a altitudes suborbitais e, além disso, realizará experimentos no espaço, depois realizará pousos verticais para alimentar e restaurar e reutilizar o veículo.
A espaçonave reutilizável New Shepard é capaz de decolar e aterrissar verticalmente.
De acordo com a ideia dos desenvolvedores, o New Shepard pode ser usado para levar pessoas e equipamentos ao espaço a uma altitude suborbital de cerca de 100 km acima do nível do mar. A esta altitude, os experimentos podem ser realizados em condições de microgravidade. Note-se que a espaçonave pode acomodar até três tripulantes a bordo. Após o lançamento vertical do aparelho, o compartimento do motor (ocupa cerca de 3/4 de todo o aparelho, está localizado na parte inferior) funciona durante 2,5 minutos. Além disso, o compartimento do motor é separado do cockpit e faz um pouso vertical independente. A cabine com a tripulação, depois de concluir todo o trabalho planejado em órbita, é capaz de pousar por conta própria; planeja-se usar pára-quedas para sua descida e pouso.

ÓRION, MPCV

Orion, MPCV é uma espaçonave tripulada parcialmente reutilizável multipropósito dos EUA, desenvolvida desde meados dos anos 2000 como parte do programa Constellation. O objetivo deste programa era devolver os americanos à Lua, e a espaçonave Orion destinava-se a transportar pessoas e cargas para a Estação Espacial Internacional e para voos para a Lua, bem como para Marte no futuro.
Inicialmente, um voo de teste da espaçonave estava programado para 2013, o primeiro voo tripulado com uma tripulação de dois astronautas estava planejado para 2014 e o início dos voos para a Lua em 2019-2020. No final de 2011, assumiu-se que o primeiro voo sem astronautas ocorreria em 2014 e o primeiro voo tripulado em 2017. Em dezembro de 2013, foram anunciados os planos para o primeiro voo de teste não tripulado (EFT-1) usando o Delta 4 porta-aviões em setembro de 2014. O primeiro lançamento não tripulado usando o porta-aviões SLS está programado para 2017. Em março de 2014, o primeiro voo de teste não tripulado (EFT-1) usando a transportadora Delta 4 foi adiado para dezembro de 2014.
Na espaçonave Orion, carga e astronautas serão lançados ao espaço. Ao voar para a ISS, a tripulação da Orion pode incluir até 6 astronautas. Na expedição à lua, foi planejado o envio de quatro astronautas. A espaçonave Orion deveria garantir a entrega de pessoas à lua para uma longa estadia nela, a fim de preparar ainda mais um voo tripulado para Marte.

MARCA DE LINCE

O principal destino do Lynx Mark I será o turismo. Decolando horizontalmente de um aeródromo convencional, o carro ganhará altitude de até 42 quilômetros, mantendo uma velocidade duas vezes maior que a do som. Os motores serão desligados, mas o Lynx Mark I subirá mais 19 quilômetros por inércia. No auge da faixa de altitude disponível para o navio, ele experimentará aproximadamente quatro minutos de ausência de peso, após os quais reentrar na atmosfera e, planando, pousar no aeródromo. A sobrecarga máxima de descida é de 4 g. Todo o vôo não levará mais de meia hora. Ao mesmo tempo, o avião foguete foi concebido para um trabalho intensivo: quatro voos por dia com manutenção a cada 40 voos (10 dias de voos).
Do ponto de vista do turismo espacial, o dispositivo possui uma série de vantagens indiscutíveis, sendo a principal delas a velocidade não muito alta tanto na subida quanto na descida. Isso torna o escudo térmico confiável, mas não descartável, como o SpaceX Dragon.
Considerando que o custo de um avião orbital de dois lugares, de acordo com as promessas da empresa, não passará de US$ 10 milhões, com quatro voos diários, o aparelho dará frutos rapidamente. Depois disso, serão criados os mais ambiciosos Lynx Mark II e III, com altitude orbital de 100 quilômetros, capaz de transportar cargas de até 650 quilos.

CST-100

CST-100 (Crew Space Transportation) é uma nave espacial de transporte tripulada desenvolvida pela Boeing. Esta é a estreia espacial da Boeing como parte do Programa de Desenvolvimento de Naves Espaciais Tripuladas Comerciais patrocinado e financiado pela NASA.
A carenagem do nariz do CST-100 será usada para agilizar a cápsula com ar e, após sair da atmosfera, será separada. Atrás do painel há uma estação de ancoragem para acoplar à ISS e, presumivelmente, outras estações orbitais. Para controlar o aparelho, existem 3 pares de motores: dois nas laterais para manobras, dois principais que criam o impulso principal e dois adicionais. A cápsula está equipada com duas janelas: frontal e lateral. O CST-100 é composto por dois módulos: o compartimento de montagem de instrumentos e o veículo de descida. Este último destina-se a garantir a normal existência de astronautas a bordo do veículo e armazenamento de carga, enquanto o primeiro inclui todos os sistemas de controlo de voo necessários e será separado do veículo de descida antes de entrar na atmosfera.
No futuro, o dispositivo será usado para entregar carga e tripulação. O CST-100 poderá transportar uma equipe de 7 pessoas. Supõe-se que o dispositivo levará a tripulação à Estação Espacial Internacional e ao Complexo Espacial Orbital Aeroespacial Bigelow. Ancorado na ISS até 6 meses.
O CST-100 foi projetado para viagens relativamente curtas. O "100" no nome do navio significa 100 km ou 62 milhas (órbita terrestre baixa).
Uma das características do CST-100 é a capacidade adicional de manobra orbital: se o combustível no sistema que separa a cápsula e o veículo de lançamento não for usado (no caso de um lançamento malsucedido), ele poderá ser gasto em órbita.
Está prevista a reutilização da cápsula de descida até 10 vezes.
O retorno da cápsula à Terra será proporcionado por proteção térmica descartável, paraquedas e almofadas infláveis ​​(para a etapa final de pouso).
Em maio de 2014, o primeiro lançamento de teste não tripulado do CST-100 foi anunciado em janeiro de 2017. O primeiro voo orbital de uma espaçonave tripulada com dois astronautas está programado para meados de 2017. Durante os lançamentos, será utilizado o Atlas-5 LV. Além disso, o acoplamento com a ISS não está descartado.

PPTS -PTK NP

O Sistema de Transporte Tripulado Perspective (PTS) e o Veículo de Transporte Tripulado de Nova Geração (PTK NP) são os nomes oficiais temporários dos projetos do veículo de lançamento russo e da espaçonave multifuncional parcialmente reutilizável.
Esses nomes oficiais temporários abrangem projetos russos, representados por um veículo de lançamento e uma espaçonave tripulada multifuncional, que é parcialmente reutilizável. É ele quem no futuro terá que substituir as espaçonaves tripuladas apresentadas pela série Soyuz, bem como as naves de carga automáticas do programa Progress.
A criação do PPTS se deve a certas objetivos do governo e tarefas. Entre eles está o fato de que o navio terá que garantir a segurança nacional, ser tecnologicamente independente, permitir que o Estado exerça livre acesso ao espaço sideral, voar em órbita lunar e pousar lá.
A tripulação pode ser composta por no máximo seis pessoas e, se for um voo para a lua, não mais que quatro. A carga entregue pode chegar a 500 kg de peso, o mesmo pode ser a massa da carga devolvida.
A espaçonave entrará em órbita usando o novo veículo de lançamento Amur.
Quanto ao compartimento de propulsão do veículo de descida, prevê o uso apenas de propulsores ecologicamente corretos, incluindo álcool etílico e oxigênio gasoso. O compartimento do motor pode conter até 8 toneladas de combustível.
Espera-se que a área do aterro esteja localizada no sul da Rússia. O veículo de descida irá pousar usando três pára-quedas. Isso também será facilitado pelo sistema de pouso suave reativo. Anteriormente, os desenvolvedores aderiram à ideia de usar um sistema totalmente reativo, que incluiria pára-quedas de reserva para aquelas situações em que os motores estivessem com defeito.