История космических шаттлов сша. Как была устроена космическая транспортная система Space Shuttle От «Хаббла» до МКС
Американская государственная программа STS (Space Transportation System, «Космическая транспортная система») более известна во всем мире как Space Shuttle («Космический челнок»). Данная программа была реализована специалистами NASA, ее основной целью было создание и использованием многоразового пилотируемого транспортного космического корабля, предназначенного для доставки на низкие околоземные орбиты и обратно людей и различных грузов. Отсюда собственно и название – «Космический челнок».
Над программой начали работать в 1969 году по линии финансирования двух государственных ведомств США: NASA и Минобороны. Разработка и опытно-конструкторские работы осуществлялись в рамках совместной программы NASA и ВВС. При этом специалисты применили ряд технических решений, которые ранее были опробованы на лунных модулях программы «Аполлон» 1960-х годов: эксперименты с твердотопливными ускорителями, системами их отделения и получения топлива из внешнего бака. Основу создаваемой космической транспортной системы должен был составить пилотируемый космический корабль многоразового применения. Также в систему входили наземные обеспечивающие комплексы (монтажно испытательный и стартово посадочный комплекс космического центра имени Кеннеди, расположенный на авиационной базе Ванденберг, штат Флорида), центр управления полетом в Хьюстоне (Техас), а также системы ретрансляции данных и связи через спутники и иные средства.
В работах по данной программе приняли участие все ведущие американские аэрокосмические компании. Программа была по-настоящему масштабной и национальной, различные изделия и оборудование для «Спейс Шаттл» поставляли более 1000 компаний из 47 штатов. Контракт на строительство первого орбитального корабля в 1972 году выиграла компания Rockwell International. Строительство первых двух шаттлов началось уже в июне 1974 года.
Первый полёт космического челнока «Колумбия». Внешний топливный бак (в центре) покрашен в белый цвет только в двух первых полётах. В дальнейшем бак не красили для снижения веса системы.
Описание системы
Конструктивно многоразовая транспортная космическая система Space Shuttle включала в себя два спасаемых твердотопливных ускорителя, которые выполняли роль первой ступени и орбитального многоразового корабля (орбитер, orbiter) с тремя кислородно водородными двигателями, а также большим подвесным топливным отсеком, который образовывал вторую ступень. После завершения программы космического полета орбитер самостоятельно возвращался на Землю, где выполнял посадку по-самолетному на специальных ВПП.
Два твердотопливных ракетных ускорителя работают в течение примерно двух минут после запуска, разгоняя космический корабль и направляя его. После чего на высоте примерно 45 километров они отделяются и при помощи парашютной системы приводняются в океан. После ремонта и перезаправки они используются вновь.
Сгорающий в земной атмосфере внешний топливный бак, заполненный жидким водородом и кислородом (топливо для главных двигателей), является единственным одноразовым элементом космической системы. Сам бак также является каркасом для скрепления твердотопливных ускорителей с космическим кораблем. Он отбрасывается в полете примерно через 8,5 минут после взлета на высоте около 113 километров, большая часть бака сгорает в земной атмосфере, а сохранившиеся части падают в океан.
Наиболее известной и узнаваемой частью системы является сам многоразовый космический корабль – челнок, собственно сам «спейс шаттл», который и выводится на околоземную орбиту. Данный челнок служит полигоном и платформой для проведения научных исследований в космосе, а также домом для экипажа, в состав которого может входить от двух до семи человек. Сам шаттл выполнен по самолетной схеме с треугольным в плане крылом. Для посадки он использует шасси самолетного типа. Если твердотопливные ракетные ускорители рассчитаны на использование до 20 раз, то сам челнок – до 100 полетов в космос.
Размеры орбитального корабля по сравнению с «Союзом»
Американская система Space Shuttle могла выводить на орбиту высотой 185 километров и наклонением 28° до 24,4 тонн грузов при запуске на восток с мыса Канаверал (Флорида) и 11,3 тонны при запуске с территории Центра космических полетов имени Кеннеди на орбиту высотой 500 километров и наклонением 55°. При запуске с базы ВВС «Ванденберг» (Калифорния, западное побережье) на приполярную орбиту высотой 185 километров можно было вывести до 12 тонн грузов.
Что удалось реализовать, а что из задуманного осталось лишь на бумаге
В рамках симпозиума, который был посвящен реализации программы «Спейс Шаттл», он состоялся в октябре 1969 года, «отец» шаттла Джордж Мюллер отмечал: «Наша цель – уменьшить стоимость доставки килограмма полезного груза на орбиту с 2000 долларов для Сатурна-V до уровня 40-100 долларов за килограмм. Так мы сможем открыть новую эру освоения космоса. Задачей на будущие недели и месяцы для этого симпозиума, а также для NASA и для ВВС является обеспечение уверенности в том, что мы сможем этого добиться». В целом для различных вариантов на базе космического челнока «Спейс Шаттл» прогнозировалось достижение стоимости выведения полезной нагрузки в пределах от 90 до 330 долларов за килограмм. Более того, считалось, что шаттлы второго поколения позволят снизить сумму до 33-66 долларов за килограмм.
На деле же эти цифры оказались недостижимы даже близко. Более того, по расчетам Мюллера, стоимость запуска шаттла должна была составлять 1-2,5 миллиона долларов. На деле же, по информации НАСА, средняя стоимость запуска шаттла составляла около 450 миллионов долларов. И это существенное различие можно назвать главным несоответствием между заявленными целями и реальностью.
Шаттл «Индевор» с открытым грузовым отсеком
После завершения в 2011 году программы Space Transportation System можно уже с уверенностью говорить о том, каких целей при ее реализации удалось достичь, а каких – нет.
Достигнуты цели по программе «Спейс Шаттл»:
1. Реализация доставки на орбиту грузов разного типа (разгонные блоки, спутники, сегменты космических станций, в том числе МКС).
2. Возможность проведения ремонта спутников, расположенных на низкой околоземной орбите.
3. Возможность возврата спутников назад на Землю.
4. Возможность совершать полеты с отправкой в космос до 8 человек (во время спасательной операции экипаж можно было довести до 11 человек).
5. Успешная реализация многоразовости полета и многоразового использования самого челнока и твердотопливных разгонных ускорителей.
6. Реализация на практике принципиально новой компоновки космического корабля.
7. Возможность осуществления кораблем горизонтальных маневров.
8. Большой объем грузового отсека, возможность возврата на Землю грузов массой до 14,4 тонн.
9. Стоимость и время разработки удалось уложить в сроки, которые были обещаны президенту США Никсону в 1971 году.
Не достигнутые цели и провалы:
1. Качественное облегчение доступа в космос. Вместо уменьшения стоимости доставки килограмма грузов на орбиту на два порядка, «Спейс Шаттл» на деле оказался одним из наиболее дорогих способов доставки спутников на земную орбиту.
2. Быстрая подготовка шаттлов между космическими полетами. Вместо ожидаемого срока, который оценивался в две недели между стартами, шаттлы на деле могли готовиться к запуску в космос месяцами. До катастрофы космического челнока «Челленджер» рекорд между полетами составлял 54 дня, после катастрофы – 88 дней. За все время их эксплуатации они запускались в среднем 4,5 раза в год, тогда как минимально допустимая экономически обоснованная цифра запусков составляла 28 стартов в год.
3. Простота обслуживания. Выбранные при создании шаттлов технические решения были достаточно трудоемкими в обслуживании. Главные двигатели требовали процедуры демонтажа и длительных затрат времени на сервис. Турбонасосные агрегаты двигателей первой модели требовали полной их переборки и ремонта после совершения каждого полета в космос. Плитки теплозащиты являлись уникальными – в каждое гнездо монтировалась своя плитка. Всего же их было 35 тысяч, к тому же, плитки могли быть повреждены или потеряны во время полета.
4. Замена всех одноразовых носителей. Шаттлы ни разу не стартовали на полярные орбиты, что было необходимо в основном для развертывания разведывательных спутников. В данном направлении велись подготовительные работы, однако они были свернуты после катастрофы «Челленджера».
5. Надежный доступ в космос. Четыре космических челнока означали, что потеря любого из них – это потеря 25% всего флота (летающих орбитеров всегда было не больше 4-х, шаттл «Индевор» был построен взамен погибшего «Челенджера). После катастрофы полеты прекращались на длительный срок, к примеру, после катастрофы «Челенджера» – на 32 месяца.
6. Грузоподъемность шаттлов оказалась на 5 тонн ниже требуемой спецификациями военных (24,4 тонны вместо 30 тонн).
7. Большие возможности горизонтального маневра никогда не применялись на практике по той причине, что шаттлы не совершали полетов на полярные орбиты.
8. Возврат спутников с земной орбиты прекратился уже в 1996 году, при этом за все время из космоса было возвращено всего 5 спутников.
9. Ремонт спутников оказался слабо востребован. Всего отремонтировано 5 спутников, правда, шаттлы также 5 раз проводили обслуживание знаменитого телескопа «Хаббл».
10. Реализованные инженерные решения негативно влияли на надежность всей системы. В момент взлета и посадки имелись участки, которые не оставляли экипажу шансов на спасение в аварийной ситуации.
11. Тот факт, что шаттл мог совершать только пилотируемые полеты, подвергал астронавтов риску без необходимости, к примеру, для рутинных запусков спутников на орбиту хватило бы автоматики.
12. Закрытие программы «Спейс Шаттл» в 2011 году накладывалось на отмену программы «Созвездие». Это стало причиной потери США самостоятельного доступа в космос на многие годы. Как результат имиджевые потери и необходимость приобретения мест для своих астронавтов на космических кораблях другой страны (российские пилотируемые космические корабли «Союз»).
Шаттл «Дискавери» выполняет маневр перед стыковкой с МКС
Немного статистики
Шаттлы были рассчитаны на пребывание на орбите Земли на протяжении двух недель. Обычно их полеты продолжались от 5 до 16 суток. Рекорд самого короткого полета в программы принадлежит шаттлу «Колумбия» (погиб вместе с экипажем 1 февраля 2003 года, 28-й полет в космос), который в ноябре 1981 года провел в космосе всего 2 дня 6 часов и 13 минут. Этот же шаттл совершил и самый продолжительный полет в ноябре 1996 года – 17 суток 15 часов 53 минуты.
В общей сложности за время действия данной программы с 1981 по 2011 год космическими челноками было осуществлено 135 стартов, из них «Дискавери» – 39, «Атлантис» – 33, «Колумбия» – 28, «Индевор» – 25, «Челенджер» – 10 (погиб вместе с экипажем 28 января 1986 года). Всего в рамках программы было построено пять перечисленных выше шаттлов, которые совершали полеты в космос. Еще один шаттл «Энтерпрайз» был построен первым, но изначально предназначался только для отработки наземных и атмосферных испытаний, а также проведения подготовительных работ на стартовых площадках, в космос никогда не летал.
Стоит отметить, что в НАСА планировали использовать шаттлы гораздо активнее, чем это вышло на самом деле. Еще в 1985 году специалисты американского космического агентства рассчитывали, что к 1990 году они будут совершать по 24 старта каждый год, а корабли налетают до 100 полетов в космос, на практике же все 5 челноков совершили за 30 лет всего 135 полетов, два из которых закончились катастрофой. Рекорд по количеству полетов в космос принадлежит шаттлу «Дискавери» – 39 полетов в космос (первый 30 августа 1984 года).
Посадка шаттла «Атлантис»
Американским шаттлам принадлежит и самый печальный антирекорд среди всех космических систем – по количеству погибших людей. Две катастрофы с их участием стали причиной гибели 14 американских астронавтов. 28 января 1986 года при взлете в результате взрыва внешнего топливного бака разрушился шаттл «Челленджер», это произошло на 73-й секунде полета и привело к гибели всех 7 членов экипажа, включая первого астронавта-непрофессионала - бывшую учительницу Кристу Маколифф, которая выиграла общенациональный американский конкурс на право полететь в космос. Вторая катастрофа произошла 1 февраля 2003 года во время возвращения корабля «Колумбия» из своего 28-го полета в космос. Причиной катастрофы стало разрушение наружного теплозащитного слоя на левой плоскости крыла челнока, что было вызвано падением на него куска теплоизоляции кислородного бака в момент старта. При возвращении шаттл развалился в воздухе, погибли 7 астронавтов.
Программа «Космическая транспортная система» была официально завершена в 2011 году. Все действующие шаттлы были списаны и отправлены в музеи. Последний полет состоялся 8 июля 2011 года и был осуществлен шаттлом «Атлантис» с сокращенным до 4 человек экипажем. Полет завершился рано утром 21 июля 2011 года. За 30 лет эксплуатации эти космические корабли выполнили 135 полетов, в общей сложности они совершили вместе 21 152 витка вокруг Земли, доставив в космос 1,6 тысяч тонн различных полезных грузов. В состав экипажей за это время вошло 355 человек (306 мужчин и 49 женщин) из 16 различных стран. Астронавт Фрэнклин Стори Масгрейв был единственным, кто совершил полеты на всех пяти построенных челноках.
Источники информации:
https://geektimes.ru/post/211891
https://ria.ru/spravka/20160721/1472409900.html
http://www.buran.ru/htm/shuttle.htm
По материалам из открытых источников
September 14th, 2015
1985 год это год, когда количество полетов шаттлов увеличилось резко и было рекордным, казалось бы о таком грандиозном успехе надо оповестить общественность выложить в общий доступ на страницах СМИ, а потом в Интернете с 1995 года на сайте НАСА. Но ничего этого нет
Опять поразительная скромность: https://ru.wikipedia.org/wiki/STS-51C
"STS-51C - третий космический полёт МТКК «Дискавери», пятнадцатый полёт по программе «Спейс шаттл». Высота орбиты: 407 км. Запуск:24 января 1985, 19:50:00 UTC
Посадка 27 января 1985, 21:23:23 UTC.Экипаж: Томас Маттингли - командир; Лорен Шрайвер - пилот; Эллисон Онидзука - специалист по программе полёта 1; Джеймс Бакли - специалист по программе полёта 2; Гэри Пейтон - специалист по полезной нагрузке 1."
Сайт НАСА: http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/shuttle/index.html
Никаких фотографий и видеоматериалов.
Другие источники информации: https://ru.wikipedia.org/wiki/STS-51C 
И это все.
Здесь похоже совсем что то не так!
Ещё один подозрительный полет: https://ru.wikipedia.org/wiki/STS-51D
"STS-51D - четвёртый космический полёт МТКК «Дискавери», шестнадцатый полёт по программе «Спейс шаттл».Высота орбиты:528 км. Запуск:12 апреля 1985, 13:59:05 UTC;Посадка:19 апреля 1985, 13:54:28 UTC. Экипаж: Кэрол Бобко - командир
Доналд Уильямс - пилот; Маргарет Седдон - специалист по программе полёта 1; Стэнли Григгс - специалист по программе полёта 2; Джеффри Хоффман - специалист по программе полёта 3
Чарлз Уокер - специалист по полезной нагрузке 1; Эдвин Гарн - специалист по полезной нагрузке 2, республиканец, сенатор от штата Юта (первый член конгресса в космосе).
Одной из главных задач полёта был запуск двух спутников связи - «Аник C» (другое название - «Телесат-I») и «Лисат-III» (другое название - «Синком-IV-3»)"
Есть аномалия высота полета близкая к расположению радиационных поясов Земли. Более чем подозрительно!
Казалось бы такое выдающееся события в космос летит сенатор США, это же сенсация и что? А ничего- сайт НАСА: http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/shuttle/index.html
Совсем ничего!
А что то другое может быть покажет? Нет тоже ничего:
https://ru.wikipedia.org/wiki/STS-51D
Кроме этого:
В остальном признаков того, что надо скрыть пока не видно. Опять же кроме не понятной скромности на сайте НАСА по поводу этого полета.
Подозрительный полет. Видеоматериалы:
Тоже без изменений, аномалий программы "Аполлон" не наблюдается.
Все как всегда. Аномалий предшествующих программ пока не видно.
Странно все это, очень странно. Смотрим видеоматериалы:
Взлёт и...посадка. Это все.
Поразительно!
Видеоматериалы:
Ничего не обычного.
Военный полет:
"STS-51J - 21-й полёт «Спейс шаттла», первая миссия шаттла «Атлантис». Космический корабль был запущен 3 октября 1985 года со стартовой площадки 39-A Космического центра им. Кеннеди, с полезной нагрузкой принадлежащей министерству обороны США. Посадка была произведена четыре дня спустя 7 октября.Высота орбиты:406 км.Запуск:3 октября 1985 15:15:30 UTC; Посадка 7 октября 1985 17:00:08 UTC. Экипаж: Кэрол Джозеф Бобко - командир; Роналд Грейб - пилот;
Дейвид Карл Хилмерс - специалист полёта 1; Роберт Стюарт - специалист полёта 2; Уильям Пейлз - специалист по полезной нагрузке.
STS-51J стал вторым полётом после STS-51C полностью посвящённым выполнению задания министерства обороны США. Груз был засекречен, однако объявлено о запуске двух военных спутников связи USA-11 и USA-12 типа DSCS-III((англ. DSCS-III - Defense Satellite Communications System), которые были доставлены на целевую орбиту с помощью дополнительной ступени Inertial Upper Stage производства Boeing. Миссия была признана успешной".
На сайте НАСА нет данных о полете: http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/shuttle/index.html
На странице Википедии три фотографии, одна вот эта:
https://ru.wikipedia.org/wiki/STS-51J
Кроме скромности пока ничего особенного.
Полет с иностранцами, немцами: https://ru.wikipedia.org/wiki/STS-61A
"STS-61A - девятый и последний успешный космический полёт МТКК «Челленджер»; двадцать второй космический полёт «Спейс шаттла». Целью полёта было проведение научных исследований в немецком лабораторном модуле «Спейслэб D1» установленном в грузовом отсеке шаттла и вывод на орбиту экспериментального спутника GLOMR (Global Low Orbiting Message Relay Satellite). Это была первая миссия «Спейс шаттла» финансирование и управление которой осуществлялось другой страной - Германией. Миссия стартовала 30 октября 1985 года из Космического центра Кеннеди в штате Флорида. Единственный восьмиместный полёт в истории пилотируемой космонавтики (не считая ещё одного сводного экипажа миссии STS-71, когда на "Атлантисе" стартовали семеро, двое остались на станции Мир, а улетели трое, то есть при посадке на борту было 8 человек).
Высота орбиты 383 км (207 морских миль). Запуск: 30 октября 1985, 17:00:00 UTC; Посадка: 6 ноября 1985, 17:44:51 UTC.
Экипаж: Генри Хартсфилд - командир; Стивен Нейджел - пилот; Бонни Данбар - специалист полёта 1; Джеймс Бакли - специалист полёта 2; Гайон Блуфорд - специалист полёта 3; Германия Райнхард Фуррер - специалист по полезной нагрузке 1;Германия Эрнст Мессершмид - специалист по полезной нагрузке 2;Нидерланды, Вюббо Оккелс - специалист по полезной нагрузке 3".
На сайте НАСА тоже ничего: http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/shuttle/index.html
На другом источнике информации, рупоре американских успехов: https://ru.wikipedia.org/wiki/STS-61A
И почему бы не показать этот полет в подробностях? Как будто на первый взгляд ничего аномального. Хотя конечно, может быть организаторы сайта НАСА поленились? Или руки не дошли? Но на сайте НАСА ничего из фотографий в "галерее" нет.
Следующий, тоже скромный полет: https://ru.wikipedia.org/wiki/STS-61B
"STS-61B - вторая миссия MTKK «Атлантис», 23-й полёт «Спейс шаттла». Космический корабль был запущен 26 ноября 1985 года со стартовой площадки 39-A Космического центра им. Кеннеди, с полезной нагрузкой. Посадка была произведена через восемь дней спустя 3 декабря. Впервые в космос отправился мексиканец Родольфо Нери. Это была миссия с наибольшей массой полезной нагрузки доставленная на орбиту шаттлом. Высота орбиты 417 км. Запуск: 26 ноября 1985 19:29:00 UTC. Посадка: 3 декабря 1985 13:33:49 UTC. Экипаж: Брюстер Шоу - командир экипажа шаттла; О"Коннор, Брайан Дэниел - пилот; Шервуд Спринг - специалист полёта 1; Клив, Мэри Луиз - специалист полёта 2;Джерри Росс - специалист полёта 3;Чарлз Уокер - специалист по полезной нагрузке 1, корпорации «McDonnell Douglas»;Мексики Родольфо Нери - специалист по полезной нагрузке 2."
Здесь на сайте НАСА ничего про этот полет:
http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/shuttle/index.html
Здесь в графе "История" тоже очень скромно:
http://www.nasa.gov/mission_pages/shuttle/shuttlemissions/list_1985.html
И это все.
Очевидных аномалий в духе шоу "Аполлон" не наблюдается. И такая скромность в демонстрации, после ошеломляющего успеха США.
И все из категории "скромные". Вот это уже "чудо" от НАСА и США.
Этот рекорд по количеству запусков шаттлов так и не был побит до бесславного конца это программы:http://www.nasa.gov/mission_pages/shuttle/shuttlemissions/index.html
" 2011
STS-135, STS-134, STS-133
2010
STS-132, STS-131, STS-130
2009
STS-129, STS-128, STS-127, STS-125, STS-119
2008
STS-126, STS-124, STS-123, STS-122
2007
STS-120, STS-118, STS-117
2006
STS-116, STS-115, STS-121
2005
STS-114
2003
STS-107
2002
STS-113, STS-112, STS-111, STS-110, STS-109
2001
STS-108, STS-105, STS-104, STS-100, STS-102, STS-98
2000
STS-97, STS-92, STS-106, STS-101, STS-99
1999
STS-103, STS-93, STS-96
1998
STS-88, STS-95, STS-91, STS-90, STS-89
1997
STS-87, STS-86, STS-85, STS-94, STS-84, STS-83, STS-82, STS-81
1996
STS-80, STS-79, STS-78, STS-77, STS-76, STS-75, STS-72
1995
STS-74, STS-73, STS-69, STS-70, STS-71, STS-67, STS-63
1994
STS-66, STS-68, STS-64, STS-65, STS-59, STS-62, STS-60
1993
STS-61, STS-58, STS-51, STS-57, STS-55, STS-56, STS-54
1992
STS-53, STS-52, STS-47, STS-46, STS-50, STS-49, STS-45, STS-42
1991
STS-44, STS-48, STS-43, STS-40, STS-39, STS-37
1990
STS-35, STS-38, STS-41, STS-31, STS-36, STS-32
1989
STS-33, STS-34, STS-28, STS-30, STS-29
1988
STS-27, STS-26
1986
STS-51L, STS-61C "
Не было рекордов и ранее 1985:
" 1984
STS-51A, STS-41G, STS-41D, STS-41C, STS-41B
1983
STS-9, STS-8, STS-7, STS-6
1982
STS-5, STS-4, STS-3
1981
STS-2, STS-1 "
Что же произошло? Как США могли совершить такой рывок? Из грязи да в князи? И почему такое очень скромное освещение событий, связанных с этими скромными полетами?
30 октября 1968 года NASA (Национальное Управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства) придя к выводу, что многоразовая космическая система способна существенно снизить расходы (в случае регулярного применения), вышло с предложением к американским компаниям, занимающимся конструированием космической техники. Суть предложения заключалась в исследовании возможностей создания комплекса, способного регулярно совершать полеты в космос и безопасной доставке на землю (помимо экипажа) некоторого количества полезного груза.
Уже в сентябре 1970 года специально созданная Целевая космическая группа, руководимая С. Агню (вице-президентом США) разработала два предварительных проекта, предусматривающих использование нового «корабля».
Полный вариант включал в себя:
орбитальные буксиры;
космические челноки;
малую орбитальную станцию на орбите Луны;
большую орбитальную станцию на Земной орбите (до 50 человек экипажа);
создание обитаемой базы на Луне;
пилотируемые экспедиции к Марсу;
высадку людей на поверхность Марса.
В качестве альтернативы предусматривалось только создание большой орбитальной станции на земной орбите. Как в первом, так и во втором случае все работы по снабжению станции, доставке на орбиту грузов и смене экипажей, а также все иные задания на орбите, предполагалось осуществлять при помощи многоразовой системы, названной Space Shuttle. Вся программа оказалась под угрозой полного забвения в связи с огромной стоимостью даже самого дешевого проекта (5 млрд долларов в год). Президент Ричард Никсон наложил вето на все варианты без исключения. NASA приняло непростое решение. Целесообразность создания «Шаттла» обосновали как весьма прибыльную систему, в короткие сроки способную вернуть инвестированные в нее суммы. Вместо первоначального использования как транспортного корабля, ему отводилась роль многоразового ракетоносителя выводящего на орбиту спутники (на коммерческой основе).
Конгресс США принял проект разработки и создания многоразовой системы «Спейс шаттл» после того, как экономическая экспертиза дала следующее заключение: при полном отказе от применения одноразовых носителей и частоте запусков не менее 30 ежегодно, система «Спейс шаттл» (теоретически) признана рентабельной. Военные тоже не остались в стороне, выдвинув ряд требований к будущей системе. Одним из них стали четко определенные размеры грузового отсека (не менее 18 метров в длину и диаметром 4,5 метра), а также возможность вывода на орбиту порядка 30 тонн полезного груза и возврата на землю около 14,5 тонн. Эти расчеты производились исходя из размеров и веса новейшего (на то время) спутника оптической разведки КН-11 КЕNNAN, который предстояло вывести на околоземную орбиту «Шаттлу». В 1979 году был изготовлен первый МТКК "Спейс Шаттл" получивший имя «Колумбия» (Columbia). Его составляющие были следующими:
космический корабль (орбитального аппарата-ракетоплана) который и выводился на орбиту;
внешний топливный бак (диаметром 8,38м и длиной 47м), в котором помещалось 756 тонн топлива (кислорода и водорода) для работы трех маршевых двигателей;
два твердотопливных ракетных ускорителя (высотой 50м и диаметром 3,71 м) общим весом в 1180 тонн.
Запуск системы «Спейс шаттл» осуществлялся следующим образом. Вертикальный старт на маршевых двигателях (на полной мощности), при одновременной работе ускорителей, создающих примерно 80 % подъемной силы. При достижении высоты 45 км, примерно через 126 секунд, твердотопливные ускорители отделяются и на парашютах приводняются в океан. Внешний бак сбрасывается на высоте приблизительно 105 км. Он, в большинстве случаев, сгорает при входе в атмосферу. После завершения полета «Шаттл» самостоятельно садится на взлетно-посадочную полосу как обычный планер. Экипаж орбитера состоит из двух человек (командир и пилот), однако способен взять на борт до восьми астронавтов. Расчетное время пребывания на орбите составляет около двух недель.
Производство НПП РУСМЕТ предлагает услуги по плазменной резке металла и производство металлоконструкций .
Всего в рамках проекта «Спейс шаттл» было изготовлено шесть кораблей подобного класса:
Энтерпрайз – построен в конце 70-х (использовался для отработки методов посадки).
Колумбия (1979г) – совершил 28 полетов в космос.
Челленжер (июль1982г) – 10 полетов.
Дискавери (ноябрь 1982г) – 39 полетов.
Атлантис (1985г) – 33 полета.
Индевор (1991) – 25 полетов.
Программа была завершена в 2011 году, за тридцать лет, в космосе побывали 335 астронавтов (беспилотных запусков не было), поднято на орбиту 1,6 тысяч тонн различных грузов.
Фотографии будущего «Шаттла», в комплекте с чертежами и описанием, Главное разведывательное управление СССР получило уже к началу 1975 года. Две независимые экспертизы очень быстро пришли к выводу, что новая система может быть использована в военных целях.
И началось противостояние – «Шаттл» против «Бурана».
Серьезными основаниями для беспокойства стали добытые разведкой сведения технического характера: вывод на орбиту полезных грузов в США никогда не превышал 150 т/год, при этом обратно вообще ничего не спускалось. Система Спейс-Шаттл, обеспечивала возможность поднимать в 12 раз больше грузов (и спускать 820 т/год!). Так как гражданского ведомства (наподобии НАСА) в СССР не существовало, все ракетно-космические программы проходили либо по линии Министерства Обороны, либо с одобрения высшего партийного руководства. «Добро» на осуществление проекта было получено в 1976 году. И уже 10 ноября 1985 года полноразмерный аналог «Бурана», БТС-002(ГЛИ), совершил свой первый полет в рамках атмосферных горизонтальных летных испытаний. В кабине космолета находились два летчика-испытателя Р. А. А. Станкявичус и И. П. Волк.
Первый (и единственный) полет многоразового комплекса «Энергия – Буран» состоялся 15 ноября 1988 года в беспилотном режиме. После удачного старта с космодрома на Байконуре, корабль, совершив два полных витка вокруг Земли, самостоятельно сел на аэродроме «Юбилейный». Весь полет занял 205 минут. До «полноценного» запуска (с экипажем) дело так и не дошло, программа «Энергия-Буран» была сначала приостановлена (1990г), а затем окончательно закрыта в 1993 году.
Единственный «Буран», поднимавшийся в космос бесславно закончил свое существование под обломками крыши монтажно-испытательного корпуса в 2002 году. Вместе с ним были уничтожены готовые экземпляры ракеты-носителя «Энергия». Несмотря на внешнее сходство «Шаттла» и «Бурана», последний имел ряд принципиальных конструктивных отличий. Советский комплекс имел четыре боковых блока с кислород – керосиновыми четырехкамерными двигателями первой ступени (РД-170) и четыре кислород - водородных двигателя (РД-0120) второй ступени, которые и выводили «Буран» на орбиту.
По большому счету внешним очертанием космопланов сходство между «Шаттлом» и «Бураном» заканчивается. В основе создания лежат совершенно различные принципы. Если "Спейс Шаттл" конструировался исключительно как система вывода на орбиту челнока, и не мог быть использован как либо еще (это единая блочная система), то ракетно-космическая система "Энергия” представляла собой универсальную разработку, способную доставить в космос любой крупный объект. Несомненным достоинством ракетоносителя «Энергия» можно считать последовательный запуск первой и второй ступени, тогда как «Спейс Шаттл» срабатывает сразу и одновременно. Доставка на позицию старта осуществлялась по разному – Буран везли горизонтально, а Шаттл - вертикально. И наконец главное отличие. Советский космоплан мог совершать беспилотные полеты в отличие от своего Американского собрата.
Наконец, наш "Буран" был способен к беспилотному полету. Под управлением ЭВМ он даже совершал посадку. Для американцев эта задача была не под силу, что наиболее удивительно. Трудно вспомнить случай, когда наша техника оказывалась «разумнее» американской. Создатель "Бурана" Ю.Семенов упомянул еще об одном отличии: один корабль летал, другой - нет. Но эта разница была лишь вопросом времени.
Итак, говоря о противостоянии «Шаттл» против «Бурана», речь может идти лишь о соперничестве в области технологий, так как многолетнюю историю удачных (и не слишком) запусков американского космоплана трудно сравнивать с единственным полетом (пусть и занесенным в книгу рекордов Гиннеса) его советского аналога.
С момента своего первого запуска 30 лет назад и до его последнего полёта, космический корабль НАСА видел моменты взлёта и разочарования. Эта программа совершила до 135 полётов, доставила более 350 людей и тысячи тонн материалов и оборудования на околоземную орбиту. Полёты были рискованными, иногда представляли собой крайнюю опасность. Действительно, на протяжении многих лет 14 астронавтов шаттла погибли.
Во время визита, чтобы посмотреть запуск Аполлона, 16 на 15 апреля 1972 года, русский поэт Евгений Евтушенко (слева) слушает, как директор Космического центра Кеннеди д-р Курт Х. объясняет программы космических челноков
Макет предлагаемой конфигурации Shuttle крыло пространства. Фотография была сделана 28 марта 1975 года.
Это 6 ноября 1975 снимке: макет космического корабля прикреплен к 747-носителю, в аэродинамической трубе.
Часть актёрского состава телесериала Star Trek приняла участие в первом показе первого космического корабля Америки, в Палмдейл, Калифорния, 17 сентября 1976 года. Слева находятся Леонард Нимой, Джордж Такей, Форест Келли и Джеймс Духан.
Взгляд изнутри на бак для водорода, предназначенный для космического челнока 1 февраля 1977 года. На 154 метров в длину и более 27 футов в диаметре, внешний бак является крупнейшим компонентом космического корабля, структурной основы всей системы Shuttle.
Техник работает с датчиками, установленных в задней части макета космического корабля 15 февраля 1977 года
В Космическом центре Кеннеди во Флориде, это макет космического корабля, получившего название Pathfinder, крепится к устройству, по которому подходят проверки 19 октября 1978 года. Макет, построенный на Маршалловых НАСА Центр космических полетов в Хантсвилле, штат Алабама, обладал общими размерами, весом и балансом реального космического челнока
Прототип космического корабля 747 НАСА Shuttle Carrier летит после взлёта из сухого дна озера Роджерс во второй из пяти свободных полетов осуществляющиеся в Драйден Летно-исследовательском центре, Эдвардс, Калифорния, с 1 января 1977 года.
Шаттл Columbia прибывает на стартовый комплекс 39A в рамках подготовки к миссии STS-1 в Космическом центре Кеннеди, 29 декабря 1980 года.
Глядя на приборы космического корабля в НАСА Orbiter 102 Колумбия, астронавты Джон Янг (слева) и Роберт Криппен готовят корабль к испытаниям, которые состоятся во время испытательного полета орбитального корабля, в Космическом центре Кеннеди 10 октября 1980
Руководитель полета Чарльз Р. Льюис (слева) изучает график отображения на мониторе в области контроля полетных операций (MOCR) в Центра управления полетами Космического центра Джонсона, в апреле 1981 года
Два твердотопливных ускорителей ракеты сбрасываются с шаттла Columbia в качестве успешного запуска.Так продолжается космические полеты с 1975 года. 12 апреля 1981 года
Шаттл Columbia на сухом дне озера Роджерс на авиабазе Эдвардс после приземления завершил свою первую орбитальную миссию 14 апреля 1981 года.
Шаттл Columbia сверху Боинга 747 НАСА на Эдвардс Air Force Base, Калифорния, 25 ноября 1981 года
Ночной запуск космического челнока Columbia, во время двадцать четвертой миссии космической программы Shuttle НАСА, 12 января 1986 года
Астронавт Салли Райд, специалист по STS-7, проводит мониторинг контрольных панелей в кресле пилота в кабине экипажа космического челнока Challenger 25 июня 1983 года
Space Shuttle Ентерпрайз перевозят через склон, который был расширен, чтобы не задеть его крыльев, на авиабазы Ванденберг в Калифорнии, на 1 февраля 1985 года. Орбитальный аппарат везут к космическому стартовому комплексу, на борту шесть, специально разработанных, 76-колесных транспортеров.
Общий вид космического корабля в стартовой позиции на комплексе космических ракет (SLC) № 6, готов к запуску проверки, чтобы проверить процедуры запуска на Vandenberg Air Force Base, на 1 февраля 1985 года
Космический челнок Discovery , на Edwards Air Force Base в Калифорнии, после завершения 26-й космической миссии.
Криста МакОлифф пробует сиденье командира по летной палубе симулятора шаттла в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, штат Техас, 13 сентября 1985 года. МакОлифф должна была совершить космический полет на космическом челноке Challenger в январе 1986 года, закончившийся трагедией
Лед на оборудовании стартовой площадки 39-B, 27 января 1986 года в Космическом центре Кеннеди, штат Флорида, ставший причиной злополучного запуска шаттла Challenger
Зрители в VIP-зоне на Космическом центре Кеннеди, штат Флорида, смотрят, как Space Shuttle Challenger поднимается с площадки 39-B, 28 января 1986 года, в свой последний полёт, закончившийся трагедией.
Шаттл Челленджер взорвался через 73 секунды после старта с космодрома Кеннеди. Корпус с экипажем из семи человек, в том числе первый учитель в космосе, был разрушен, все находившиеся на борту погибли
Зрители в Космическом центре имени Кеннеди на мысе Канаверал, штат Флорида, после того как они стали свидетелями взрыва шаттла Challenger 28 января 1986 года
Space Shuttle Columbia (слева), намеченный на взлёт STS-35, проезжает мимо космического корабля Atlantis на пути к Pad 39A. Atlantis, намечен на миссии STS-38, припаркованный перед заливом, для ремонта линий жидкого водорода
Флорида самолет ВВС F-15C Eagle Национальной гвардии, выполняет патрульную миссию для шаттла Endeavor которого запускают с мыса Канаверал, штат Флорида, 5 декабря 2001 года
Нос космического челнока Atlantis, видно из российской космической станции Мир в STS-71 миссии, 29 июня 1995 года.
Космонавт Валерий Владимирович Поляков, который был на станции по 8 января 1994 года, выходит для открытия космического корабля
Специалист Брюс МакКэндлесс II, отлетел дальше от космического челнока Challenger, чем любой предыдущий астронавт 12 февраля 1984 фотографий
Испытание главного двигателя Шаттла на испытательном стенде Marshall Space Flight Center, в Хантсвилле, штат Алабама, 22 декабря 1993 года
Астронавт Джозеф Р. Тэннер, STS-82 специалист полета, выходит в открытый космос для того, чтобы провести опыты на фотоплёнке 16 февраля 1997 года
Два компонента Международной космической станции соединены между собой 6 декабря 1998 года. Росссийский ФГБ, которая также называется Заря, к нему приближается к Шаттл Индевор
Во время первой войны в Ираке, в апреле 1991 года, черный дым от горящих нефтяных скважин в кувейтской пустыне видели с орбиты космического челнока Atlantis во время миссии STS-37. Иракская армия подожгла нефтяные скважины в Кувейте, когда она покинула эту страну.
Шаттл Индевор (STS-134) делает свою последнюю посадку в Космическом центре Кеннеди на мысе Канаверал, штат Флорида, на 1 июня 2011 года.
Клубы дыма и пара перемежаются с огненным светом во время запуска шаттла Индевор в NASA Kennedy Space Center в 39А в июле 2009 года.
Внешний топливный бак Шаттла ET-118, который отошёл в сентябре 2006 года был сфотографирован астронавтами на борту шаттла около 21 минут после взлета.
Учебная модель Шаттла спускается на парашютах в Атлантический океан у побережья Флориды, где они будут вытащены судами, вернулся на землю, и переоборудуются для повторного использования
Хотя астронавты и космонавты часто сталкиваются с поразительными сценами, это уникальный образ, имеет дополнительную особенность на фоне силуэта космического челнока Endeavour.
NASA шаттл Columbia на Боинге 747 летит из Палмдейл, Калифорния, в Космический центр Кеннеди, штат Флорида, на 1 марта 2001 года.
Высокие температуры, с которыми сталкиваются Space Shuttle были смоделированы в туннелях в Лэнгли в 1975 испытания теплоизоляционных материалов, которые будут использоваться на шаттлах.
Пожарно-спасательный персонал подготавливает эвакуацию, два «космонавта» готовятся к выходу в осуществлении спасательной подготовки в Палмдейл, Калифорния, 16 апреля 2005 года
Шаттл Челленджер движется сквозь туман на гусеничных тягачах на пути к пусковой площадке 39А Космического центра Кеннеди 30 ноября 1982 года.
Челнок Discovery стартует с мыса Канаверал 29 октября. На пляже дети наблюдают за ним.
Космический телескоп Хаббл начинает свое отделение от шаттла Discovery на 19 февраля 1997 года
Эта фотография снята с Земли с помощью телескопа с солнечным фильтром показывает силуэт NASA шаттла Atlantis, на фоне Солнца Вторник, 12 Мая 2009, из Флориды
Силуэт космического челнока Columbia Commander , Кеннет Cockrall, виден из передних окон самолёта 7 декабря 1996 года
Шаттл Discovery приземляется в пустыне Мохаве 11 сентября 2009 года в НАСА Драйден Летно-исследовательского центра по Edwards Air Force Base рядом Мохаве, штат Калифорния
Шаттл Индевор покоится на самолёте в Эймс-Драйден Летно-исследовательском фонде, Эдвардс, Калифорния, незадолго до того, когда его переправили обратно в Космический центр Кеннеди во Флориде
От Шаттла Discovery отрываются яркие полосы по утренней темноте,когда он отрывается от стартовой площадки 39А в 10-дневный полет для обслуживания космического телескопа Хаббл.
По окончанию полёта, космическому шаттлу Discovery удалось задокументировать начало второго дня активности вулкана Рабаул, на восточной оконечности Новой Британии. Утром 19 сентября 1994 г. два вулканических конуса на противоположных сторонах 6-километрового кратера начали извергаться в море
Космический челнок Атлантис над Землей, близок к стыковке на орбите с Международной космической станцией в 2007 году
После катастрофического сбоя при приземлении, обломки от космического челнока Columbia видны в небе утром 1 февраля 2003. Орбитальный аппарат, и все семь членов экипажа погибли.
На сетке разложены обломки Columbia для выяснения причин катастрофы. 13 марта 2003 года
Подготовка космического челнока Discovery медленно собирается в связи с молниями в районе стартовой площадки 39А Кеннеди Космического центра во Флориде, 4 августа 2009 года.
астронавт Роберт Л. Кербим-младший (слева) и Европейского космического агентства (ЕКА), астронавт Кристер Фуглесанг, как STS-116 специалистов миссии, участвуют в первом из трех запланированных выхода в открытый космос для строительства Международной космической станции 12 декабря 2006 года. На фоне Новой Зеландии.
Ксеноновые фонари помогают приземлению шаттла Индевор.НАСА Космический центр Кеннеди во Флориде.
Стыковка шаттла Endeavour, на фоне ночного вида Земли и звездного неба, сфотографирована экспедицией на Международной космической станции 28 мая 2011 года
В Космического центра Кеннеди во Флориде, STS-133 экипаж отдыхает от моделирования запуска обратного отсчета на 195 футов уровене Launch Pad 39A
Волна конденсации, с подсветкой на солнце, произошла во время запуска Atlantis на STS-106, 8 сентября 2001 года.
Международная космическая станция и пристыкованный шаттл Endeavour, полет на высоте около 220 километров. Это 23 мая 2011
Пилотируемые космические корабли имеют только три страны: Россия, США и Китай.
Космические корабли первого поколения
«Меркурий»
Так называлась первая пилотируемая космическая программа США и серия космических кораблей, использовавшихся в этой программе (1959-1963 гг.). Генеральный конструктор корабля - Max Faget. Для полётов по программе «Меркурий» был создан первый отряд астронавтов НАСА. Всего выполнено 6 пилотируемых полетов по этой программе.
Это одноместный орбитальный пилотируемый корабль, выполненный по схеме капсулы. Кабина изготовлена из титано-никелевого сплава. Объем кабины - 1,7м 3 . Астронавт располагается в ложементе и находится в скафандре все время полета. Кабина оснащена средствами информации на приборной доске и органами управления. Ручка управления ориентацией корабля находится у правой руки пилота. Визуальный обзор обеспечивается иллюминатором на входном люке кабины и обзорным широкоугольным перископом с изменяемой кратностью увеличения.
Корабль не предназначен для манёвра с изменением параметров орбиты, он оснащён системой реактивного управления для разворота по трём осям и тормозной двигательной установкой. Управление ориентацией корабля на орбите - автоматическое и ручное. Вход в атмосферу осуществляется по баллистической траектории. Ввод тормозного парашюта происходит на высоте 7 км, основного - на высоте 3 км. Приводнение происходит с вертикальной скоростью порядка 9 м/с. После приводнения капсула сохраняет вертикальное положение.
Особенностью корабля «Меркурий» является широкое использование резервного ручного управления. На орбиту корабль «Меркурий» выводили ракеты «Редстоун» и «Атлас» с весьма небольшой грузоподъемностью. Из-за этого масса и габариты кабины пилотируемой капсулы «Меркурий» были крайне ограничены и существенно уступали по техническому совершенству советским кораблям «Восток.
Цели полетов космических кораблей «Меркурий» были различными: отработка системы аварийного спасения, испытание абляционного теплозащитного экрана, его отстрел, телеметрия и связь по всей траектории полета, суборбитальный полет человека, орбитальный полет человека.
В рамках программы «Меркурий» в США летали шимпанзе Хэм и Энос.
«Джемини»
Космические корабли серии «Джемини» (1964-1966 гг.) продолжили серию кораблей «Меркурий», но превосходили их по возможностям (2 члена экипажа, большее время автономного полёта, возможность изменения параметров орбиты и т. д.). В ходе программы были отработаны методы сближения и стыковки, впервые в истории осуществлена стыковка космических аппаратов. Было произведено несколько выходов в открытый космос, установлены рекорды длительности полёта. Всего по этой программе было совершено 12 полетов.
Корабль «Джемини» состоит из двух основных частей - спускаемого аппарата, в котором размещён экипаж, и негерметичного приборно-агрегатного отсека, где находятся двигатели и другое оборудование. Форма спускаемого аппарата подобна кораблям серии «Меркурий». Несмотря на некоторое внешнее сходство двух кораблей, «Джемини» значительно превосходит «Меркурий» по возможностям. Длина корабля - 5,8 метра, максимальный внешний диаметр - 3 метра, масса - в среднем 3810 килограммов. Корабль выводился на орбиту ракетой-носителем Titan II. На момент появления «Джемини» был самым большим космическим кораблём.
Первый запуск корабля состоялся 8 апреля 1964 года, а первый пилотируемый запуск - 23 марта 1965 года.
Космические корабли второго поколения
«Аполлон»
«Аполло́н» - серия американских 3-местных космических кораблей, которые использовались в программах полётов к Луне «Аполлон», орбитальной станции «Скайлэб» и советско-американской стыковки ЭПАС. Всего по этой программе совершен 21 полет. Основное назначение - доставка астронавтов на Луну, но космические корабли этой серии выполняли и другие задачи. На Луну высаживались 12 астронавтов. На «Аполлоне-11» осуществлена первая посадка на Луну (Н. Армстронг и Б. Олдрин в 1969 г.)
«Аполлон» - единственная на данный момент серия космических кораблей в истории, на которых люди покидали пределы низкой околоземной орбиты и преодолевали притяжение Земли, а также единственная, которая позволила совершить успешную посадку астронавтов на Луну и их возвращение на Землю.
Космический корабль «Аполлон» состоит из командного и служебного отсеков, лунного модуля и системы аварийного спасения.
Командный отсек является центром управления полётом. Все члены экипажа в течение полёта находятся в командном отсеке, за исключением этапа высадки на Луну. Он имеет форму конуса со сферическим основанием.
Командный отсек имеет герметическую кабину с системой жизнеобеспечения экипажа, систему управления и навигации, систему радиосвязи, систему аварийного спасения и теплозащитный экран. В передней негерметизированной части командного отсека размещены стыковочный механизм и парашютная система посадки, в средней части 3 кресла астронавтов, пульт управления полётом и системой жизнеобеспечения и радиооборудование; в пространстве между задним экраном и гермокабиной размещено оборудование реактивной системы управления (РСУ).
Стыковочный механизм и деталь лунного модуля с внутренней нарезкой совместно обеспечивают жёсткую стыковку командного отсека с лунным кораблём и образуют туннель для перехода экипажа из командного отсека в лунный модуль и обратно.
Система жизнеобеспечения экипажа обеспечивает поддержание в кабине корабля температуры в пределах 21-27 °C, влажности от 40 до 70 % и давления 0,35 кг/см². Система рассчитана на 4-суточное увеличение продолжительности полёта сверх расчётного времени, необходимого для экспедиции на Луну. Поэтому предусматривается возможность регулировки и ремонта силами экипажа, одетого в скафандры.
Служебный отсек несёт основную двигательную установку и системы обеспечения корабля «Аполлон».
Система аварийного спасения. Если возникнет аварийная ситуация при старте ракеты-носителя «Аполлон» или потребуется прекратить полет в процессе выведения корабля «Аполлон» на орбиту Земли, спасение экипажа осуществляется отделением командного отсека от ракеты-носителя с последующей посадкой его на Землю на парашютах.
Лунный модуль имеет две ступени: посадочную и взлётную. Посадочная ступень, оборудованная самостоятельной двигательной установкой и шасси, используется для снижения лунного корабля с орбиты Луны и мягкой посадки на лунную поверхность, а также служит стартовой площадкой для взлётной ступени. Взлётная ступень с герметичной кабиной для экипажа и самостоятельной двигательной установкой после завершения исследований стартует с поверхности Луны и на орбите стыкуется с командным отсеком. Разделение ступеней осуществляется при помощи пиротехнических устройств.
«Шэньчжоу»
Программа космических пилотируемых полётов КНР. Работы по программе начались в 1992 г. Первый пилотируемый полёт корабля «Шэньчжоу-5» сделал Китай в 2003 г. третьей в мире страной, самостоятельно отправившей человека в космос. Космический корабль «Шэньчжоу» во многом повторяет российский космический корабль «Союз»: он имеет точно такую же компоновку модулей, что и «Союз» - приборно-агрегатный отсек, спускаемый аппарат и бытовой отсек; примерно такие же размеры, что и «Союз». Вся конструкция корабля и все его системы примерно идентичны советским космическим кораблям серии «Союз», а орбитальный модуль построен с использованием технологий, использовавшихся в серии советских космических станций «Салют».
Программа «Шэньчжоу» включала три этапа:
- запуск беспилотных и пилотируемых космических кораблей на околоземную орбиту при обеспечении гарантированного возвращения спускаемых аппаратов на Землю;
- выход тайкунавтов в открытый космос, создание автономной космической станции для кратковременного пребывания экспедиций;
- создание крупных космических станций для долговременного пребывания экспедиций.
Миссия успешно выполняется (совершено 4 пилотируемых полета) и является в настоящее время открытой.
Многоразовые транспортные космические корабли
Спейс шаттл, или просто шаттл («космический челнок») - американский многоразовый транспортный космический корабль. Шаттлы использовались в рамках государственной программы «Космическая транспортная система». Подразумевалось, что шаттлы будут «сновать, как челноки» между околоземной орбитой и Землёй, доставляя полезные грузы в обоих направлениях. Программа просуществовала с 1981 по 2011 год. Всего было построено пять шаттлов: «Колумбия» (сгорел при посадке в 2003 г.), «Челленджер» (взорвался во время запуска в 1986 г.), «Дискавери» , «Атлантис» и «Индевор» . В 1975 г. был построен корабль-прототип «Энтерпрайз» , но он никогда не запускался в космос.
Шаттл запускался в космос при помощи двух твердотопливных ракетных ускорителей и трёх собственных маршевых двигателей, которые получали топливо из огромного внешнего бака. На орбите шаттл осуществлял маневры за счёт двигателей системы орбитального маневрирования и возвращался на Землю как планёр. При разработке предусматривалось, что каждый из шаттлов должен был до 100 раз стартовать в космос. На практике же они использовались значительно меньше, к закрытию программы в июле 2011 г. больше всего полётов совершил шаттл «Дискавери» - 39.
«Колумбия»
«Колумбия» - первый экземпляр корабля системы «Спейс Шаттл», летавший в космос. Ранее построенный прототип «Энтерпрайз» летал, но только в пределах атмосферы для отработки посадки. Строительство «Колумбии» было начато в 1975 г., и 25 марта 1979 г. «Колумбия» была передана в эксплуатацию НАСА. Первый пилотируемый полёт многоразового транспортного космического корабля «Колумбия STS-1» состоялся 12 апреля 1981 г. Командиром экипажа был ветеран американской космонавтики Джон Янг, пилотом - Роберт Криппен. Полёт был (и остается) уникальным: самый первый, фактически испытательный запуск космического корабля, проводился с экипажем на борту.
«Колумбия» была тяжелее шаттлов, построенных позже, поэтому у неё не было стыковочного модуля. «Колумбия» не могла стыковаться ни со станцией «Мир», ни с МКС.
Последний полёт «Колумбии», STS-107, проходил с 16 января по 1 февраля 2003 г. Утром 1 февраля при входе в плотные слои атмосферы корабль разрушился. Все семь членов экипажа погибли. Комиссия по расследованию причин катастрофы пришла к выводу, что причиной стало разрушение наружного теплозащитного слоя на левой плоскости крыла челнока. При старте 16 января этот участок теплозащиты был поврежден падением на него куска теплоизоляции кислородного бака.
«Челленджер»
«Челленджер» - многоразовый транспортный космический корабль НАСА. Изначально он предназначался только для испытательных целей, но затем был переоборудован и подготовлен для запусков в космос. Первый раз «Челленджер» стартовал 4 апреля 1983 г. В общей сложности выполнил 9 успешных полётов. Потерпел катастрофу при десятом запуске 28 января 1986 г., все 7 членов экипажа погибли. Последний старт челнока был запланирован на утро 28 января 1986 г., за стартом «Челленджера» наблюдали миллионы зрителей по всему миру. На 73-й секунде полёта, на высоте 14 км произошёл отрыв левого твердотопливного ускорителя от одного из двух креплений. Провернувшись вокруг второго, ускоритель пробил основной топливный бак. Из-за нарушения симметрии тяги и сопротивления воздуха корабль отклонился от оси и был разрушен аэродинамическими силами.
«Дискавери»
Многоразовый транспортный космический корабль НАСА, третий шаттл. Первый полёт совершил 30 августа 1984 г. Шаттл «Дискавери» доставил на орбиту космический телескоп «Хаббл» и участвовал в двух экспедициях по его обслуживанию.
С «Дискавери» были запущены зонд «Улисс» и три ретрансляционных спутника.
На шаттле «Дискавери» совершил полет и российский космонавт Сергей Крикалев 3 февраля 1994 г. В течение восьми суток экипаж корабля «Дискавери» выполнил много различных научных экспериментов в области материаловедения, биологических экспериментов и наблюдений поверхности Земли. Крикалёв выполнил значительную часть работ с дистанционным манипулятором. Совершив 130 витков и пролетев 5486215 километров, 11 февраля 1994 г. шаттл совершил посадку в космическом центре имени Кеннеди (штат Флорида). Таким образом, Крикалёв стал первым российским космонавтом, совершившим полёт на американском шаттле. А всего с 1994 по 2002 год было выполнено 18 орбитальных полётов космических многоразовых кораблей «Спейс шаттл», в экипажи которых были включены 18 российских космонавтов.
На шаттле «Дискавери» (STS-95) 29 октября 1998 г. отправился в свой второй полёт астронавт Джон Гленн, которому в тот момент было 77 лет.
Шаттл «Дискавери» завершил свою 27-летнюю карьеру последним приземлением 9 марта 2011 г. Он сошел с орбиты, спланировал к космическому центру имени Кеннеди во Флориде и благополучно приземлился. Шаттл был передан в Национальный музей авиации и космонавтики Смитсоновского института в Вашингтоне.
«Атлантис»
«Атла́нтис» - многоразовый транспортный космический корабль НАСА, четвёртый спейс шаттл. При строительстве «Атлантиса» были внесены множество улучшений по сравнению с его предшественниками. Он легче шаттла «Колумбия» на 3,2 тонны и на его строительство потребовалось в два раза меньше времени.
Первый полёт «Атлантис» совершил в октябре 1985 г., это был один из пяти полётов для министерства обороны США. Начиная с 1995 года, «Атлантис» совершил семь полётов к российской космической станции «Мир». Был доставлен дополнительный стыковочный модуль для станции «Мир» и осуществлялась смена экипажей станции «Мир».
С ноября 1997 по июль 1999 года «Атлантис» был модифицирован, в нём было сделано около 165 усовершенствований. С октября 1985 по июль 2011 года шаттл «Атлантис» совершил 33 космических полёта, в состав его экипажей входило 189 человек. Последний 33-й запуск осуществлен 8 июля 2011 г.
«Индевор»
«Индевор» - многоразовый транспортный космический корабль НАСА, пятый и последний космический челнок. Первый полёт «Индевор» совершил 7 мая 1992 г. В 1993 г. на «Индеворе» была совершена первая экспедиция по обслуживанию космического телескопа «Хаббл». В декабре 1998 г. «Индевор» доставил на орбиту первый американский модуль Unity для МКС.
С мая 1992 по июнь 2011 г. шаттл «Индевор» совершил 25 космических полётов. 1 июня 2011г. шаттл в последний раз приземлился на космодроме на мысе Канаверал во Флориде.
Программа «Космическая транспортная система» была завершена в 2011 г. Все действующие шаттлы были списаны после их последнего полёта и отправлены в музеи.
За 30 лет эксплуатации пять шаттлов совершили 135 полётов. На шаттлах в космос было поднято 1,6 тыс. тонн полезных грузов. 355 астронавтов и космонавтов летали на шаттлах в космос.