Для успешной высадки астронавтов на Луну кораблю Starship потребуется как минимум 15 последовательных дозаправок в космическом пространстве. Поскольку ключевая технология перекачки топлива всё еще находится на стадии отработки, в NASA решили не полагаться исключительно на частных партнеров и активно ведут разработку собственной системы дозаправки аппаратов в условиях микрогравитации.
«Криогенная дозаправка на орбите между двумя космическими аппаратами до сих пор не имеет готового решения и остается одной из самых сложных инженерных задач в современной космонавтике, — отмечает Трэвис Белчер, руководитель профильного проекта в Центре космических полётов NASA имени Маршалла. — Такая передача ресурсов необходима для будущих миссий агентства, поэтому создание надежного соединительного устройства для сверххолодного топлива — важный шаг для реализации наших амбициозных планов».
Почему существующие технологии не подходят
Соединительные узлы, применяемые на стартовых площадках для заправки лунной ракеты SLS в рамках миссий Artemis, не рассчитаны на работу на орбите. Такие механизмы предназначены для быстрого отсоединения во время старта и требуют ручного обслуживания перед последующими запусками. Кроме того, они обладают избыточными габаритами и не способны функционировать в суровых условиях космического вакуума.
Преимущества новых криопар
Инженеры NASA работают над концепцией автоматизированных криопар, которые лишены недостатков наземных систем:
- Многократность использования: устройства способны подключаться и отсоединяться множество раз без участия человека.
- Автономность: процесс полностью автоматизирован, что исключает необходимость выхода астронавтов в открытый космос для выполнения заправочных работ.
- Компактность: габариты систем адаптированы под архитектуру современных орбитальных топливных резервуаров.
«Мы проектируем их так, чтобы они могли выдерживать значительные механические нагрузки и температурные перепады», — добавил Белчер.
Результаты первых испытаний
Совместная команда специалистов NASA и компании L3Harris уже провела серию первичных тестов новых криопар. Для проверки устойчивости конструкции к экстремально низким температурам через систему пропускали жидкий азот, охлажденный до –196 °C. Испытания проводились для различных конфигураций узлов с целью оценки их реакции на тепловое сжатие, интенсивный поток криогенной жидкости и резкие перепады температур между рабочим телом и материалами корпуса.
На текущем этапе инженеры сосредоточены на подтверждении базовой функциональности узлов. Как подчеркнул Трэвис Белчер, в будущих циклах разработки конструкции будут дорабатываться и адаптироваться под специфические требования конкретных исследовательских миссий.
