Программа Space Shuttle

Американская программа Space Transportation System (STS, "Космическая транспортная система") более известная как Space Shuttle ("Космический челнок") – программа американского национального космического агентства NASA по разработке и использованию многоразового пилотируемого транспортного космического корабля, предназначенного для доставки людей и грузов на низкие околоземные орбиты и обратно.

Программа и космический корабль назывались одинаково – Space Shuttle (Спейс Шаттл).

Разработка системы Space Shuttle началась в 1969 году. Она финансировалась двумя правительственными ведомствами США: NASA и министерства обороны. Основу системы составлял пилотируемый космический корабль многоразового применения. В систему также входили наземные обеспечивающие комплексы (стартово-посадочный и монтажно-испытательный комплексы космического центра имени Кеннеди на авиабазе Ванденберг, штат Флорида), центр управления полетом в Хьюстоне (штат Техас), системы связи и ретрансляции данных через спутники и другие средства.

Конструктивно многоразовая транспортная космическая система "Спейс Шаттл" состояла из двух спасаемых твердотопливных ускорителей, являющихся фактически первой ступенью, и орбитального корабля (orbiter) с тремя маршевыми кислородно-водородными двигателями и подвесным топливным отсеком, образующими вторую ступень.

Старт выполнялся вертикально, при помощи трех основных (маршевых) двигателей и двух твердотопливных ускорителей (работают в течение примерно двух минут после старта, затем отделялись на высоте около 45 километров, приводнялись на парашютах в океан и, после ремонта и перезаправки, использовались вновь). Дальнейший подъем и разгон орбитального корабля осуществлялся маршевыми двигателями, питающимися из внешнего топливного бака (отбрасывались примерно через 8,5 минуты на высоте 113 километров, большая его часть сгорала в атмосфере, остатки падали в океан). Для выхода на рабочую орбиту (185-643 километров) или для изменения ее параметров использовались ракетные двигатели орбитального маневрирования.

После осуществления программы космического полета орбитер самостоятельно возвращался на Землю и совершал посадку как самолет на взлетно-посадочную полосу. Твердотопливные ускорители приводнялись на парашютах и затем использовались вновь. Внешний топливный бак сгорал в атмосфере.

Он являлся единственным одноразовым элементом всей системы. Орбитальная ступень рассчитывалась на использование до 100 раз, твердотопливные ускорители – до 20, а кислородно-водородные двигатели – на 55 полетов.

Орбитальный корабль представлял собой моноплан (планер), выполненный по схеме "бесхвостка" (длина 37,24 метра, размах крыла 23,79 метра, высота 17,27 метра; масса, без полезного груза, 68,5 тонны). Кроме трех основных двигателей для выведения на орбиту, он был оборудован системой управления и наведения, а также тепловой защитой от нагрева при возвращении на Землю. Крыло имело двойную стреловидность, что обеспечивало необходимые аэродинамические характеристики. В носовой части находилась герметичная кабина для экипажа (в основном пять-семь астронавтов), позади которой располагался стыковочный узел. Для посадки корабль был оборудован убирающимся, трехстоечным шасси и носовым колесом.

Система Space Shuttle была способна выводить 29,5 тонны при пуске на восток с мыса Канаверал (Флорида, восточное побережье) на орбиту высотой 185 километров и наклонением 28º; 11,3 тонны при пуске из Центра космических полетов им. Кеннеди на орбиту высотой 500 километров и наклонением 55º; 14,5 тонны при пуске с базы ВВС "Ванденберг" (Калифорния, западное побережье) на приполярную орбиту высотой 185 километров.

Для орбитальных кораблей были оборудованы две посадочные полосы. Если шаттл садился вдали от космодрома, домой возвращался верхом на Boeing-747.

В работах по проекту участвовали ведущие аэрокосмические фирмы США. Изделия и оборудования для системы Space Shuttle поставлялись более чем 1000 фирмами из 47 штатов. Контракт на постройку орбитального корабля выиграла в 1972 году компания Rockwell International.

Изготовление первых двух шаттлов началось в июне 1974 года. Первоначально летные корабли обозначались номерами OV-099, OV-101, OV-102 и так далее. Затем каждый из шаттлов NASA был назван по имени известного океанографического судна. Всего с 1975 по 1991 год было построено пять шаттлов (два из них погибли в катастрофах) и один прототип, который не предназначался для космических полетов и не имел двигателей и теплозащитных плит.

Прототип (летающая лаборатория) орбитальной ступени шаттла, имевший номер OV-101, был выпущен 17 сентября 1976 года и получил название "Энтерпрайз" (Enterprise) по имени звездолета из фантастического телесериала Star Trek. На нем проводились испытания по отработке атмосферного участка полета и приземления. "Энтерпрайз" совершил несколько испытательных полетов на специально переоборудованном самолете-носителе Boeing-747, в том числе пять – с отделением от него и посадкой в пилотируемом режиме. 18 ноября 1985 года "Энтерпрайз" был передан Смитсоновскому институту (Вашингтон).

Первым действующим многоразовым орбитальным аппаратом был шаттл "Колумбия" (Columbia, OV-102). Его изготовили в 1979 году и передали Космическому центру NASA имени Кеннеди. Этот корабль был назван по имени парусника, на котором капитан Роберт Грей в мае 1792 года исследовал внутренние воды Британской Колумбии (ныне штаты США Вашингтон и Орегон). Первый полет челнока с астронавтами на борту состоялся 12 апреля 1981 года. За время своей службы шаттл совершил 28 рейсов на орбиту Земли и провел в космосе 300 дней. 1 февраля 2003 года во время своего последнего полета перед посадкой при входе в плотные слои атмосферы Земли шаттл "Колумбия" потерпел катастрофу, причиной которой стало разрушение теплоизоляционной обшивки корабля при старте. В ходе снижения именно из-за этого дефекта корабль разрушился, и все семь находившихся на борту астронавтов погибли.

Второй космический челнок – "Челленджер" (Challenger, OV-099), названный в честь британского военно-морского судна, исследовавшего океан в 1870-е годы, был передан NASA в июле 1982 года. Первый космический полет совершил 4 апреля 1983 года. "Челленджер" потерпел катастрофу при десятом запуске 28 января 1986 года, на 73-й секунде полета. От корабля оторвался один из ускорителей и пробил топливный бак, что привело к воспламенению топлива и разрушению шаттла. Погибли семь астронавтов.

Шаттл "Дискавери" (Discovery, OV-103) был передан NASA в ноябре 1982 года. Челнок назвали в честь одного из двух судов, на которых в 1770-х годах британский капитан Джеймс Кук открыл Гавайские острова и исследовал побережье Аляски и северо-западной Канады. Первый полет в космос шаттл состоялся 30 августа 1984 года. За время своей службы "Дискавери" совершил 39 полетов на орбиту Земли и провел в космосе 365 дней. 9 марта 2011 года он успешно приземлился после своего последнего полета.

Шаттл "Атлантис" (Atlantis, OV-104) был передан в эксплуатацию NASA в апреле 1985 года. Челнок был назван в честь океанографического исследовательского парусного судна, которое принадлежало океанографическому институту в Массачусетсе и эксплуатировалось с 1930 года по 1966 год. Первый полет шаттл совершил 3 октября 1985 года. За время своей службы шаттл выполнил 33 рейса на орбиту Земли и провел в космосе 307 дней.

"Атлантис" стал последним кораблем, запущенным по программе Space Shuttle. Свой последний полет шаттл совершил 8-21 июля 2011 года, состав экипажа для этого полета был уменьшен до четырех человек.

В 1991 году флот американских космических челноков пополнил шаттл "Индевор" (Endeavour, OV-105), названный в честь одного из кораблей британского флота, на котором совершал путешествия капитан Джеймс Кук. Челнок был построен взамен потерпевшего катастрофу шаттла "Челленджер". Первый полет совершил 7 мая 1992 года. За время своей службы шаттл выполнил 25 полетов на орбиту Земли и провел в космосе 299 дней. Свой последний полет совершил с 16 мая по 1 июня 2011 года.

Всего с 1981 года по 2011 год шаттлы осуществили 135 полетов.

Челноки были рассчитаны на двухнедельное пребывание на орбите. Самое длинное космическое путешествие совершил шаттл "Колумбия" в ноябре 1996 года – 17 суток 15 часов 53 минуты, самое короткое – он же в ноябре 1981 года – 2 дня 6 часов 13 минут. Обычно полеты шаттлов продолжались от пяти до 16 суток. Стоимость каждого полета шаттла составляла около 450 миллионов долларов.

За годы службы кораблями Space Shuttle выведено в космос большое число гражданских и военных спутников связи, тяжелых разведывательных спутников министерства обороны (их масса достигала 15 тонн), космических аппаратов для исследования планет и Солнца, космических лабораторий "Спейслэб". Начали работу на околоземных орбитах обсерватории "Хаббл", GRO и др. Выполнен большой объем научно-технических экспериментов в условиях невесомости и открытого космоса, осуществлен ремонт спутников SMM и "Интелсат" на орбите, возвращены с орбиты два спутника связи для повторного использования.

В 1990-е годы шаттлы принимали участие в совместной российско-американской программе "Мир – Спейс Шаттл". Было осуществлено девять стыковок с орбитальной станцией "Мир". Шаттлы играли важную роль в осуществлении проекта по созданию Международной космической станции (МКС). Одиннадцать полетов были выполнены по программе МКС.

В 2011 году программа Space Shuttle была закрыта из-за дороговизны и в связи с переориентацией NASA на новые задачи за пределами околоземного пространства.

После закрытия программы NASA Space Shuttle все "ушедшие на пенсию" шаттлы заняли места в американских музеях. Не летавший шаттл "Энтерпрайз", который находился в Национальном музее авиации и космонавтики Смитсоновского института в Вашингтоне (США), в июне 2012 года был доставлен в музей-авианосец Intrepid в Нью-Йорке (США). Его место в Смитсоновском институте занял шаттл "Дискавери". Шаттл "Индевор" в середине октября 2012 года был доставлен в Калифорнийский научный центр, где был установлен в качестве экспоната. Шаттл "Атлантис" занял свое место на постоянной выставке в Космическом центре имени Кеннеди во Флориде.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников