Crew Dragon запустил астронавтов с американской земли впервые с момента последнего полета шаттла в 2011 году. Но это совсем другой тип транспортного средства, чем отставной космический самолет НАСА.
Илон Маск говорит, что космические полеты человека всегда были основной целью для его новаторской компании SpaceX.
Предприниматель достиг этой цели в субботу 30 мая 2020 года, когда экипаж космического корабля Dragon доставил астронавтов НАСА Дуга Херли и Боба Бенкена на орбиту для встречи с Международной космической станцией (МКС).
Новый Crew Dragon эволюционировал от более ранней конструкции, названной Dragon 1, которая 20 раз запускалась в миссии по доставке грузов на МКС в период с мая 2012 года по март 2020 года.
В мае 2014 года Маск представил концепцию семиместного экипажа Dragon во время мероприятия в штаб-квартире SpaceX в Хоторне, штат Калифорния.
Как и Dragon 1, экипажная версия представляет собой конструкцию капсулы, что делает ее более похожей на командные модули Apollo, которые перевозили астронавтов на Луну, чем концепция крылатого космического шаттла, который был задуман для перевозки как экипажа, так и большого груза.
С момента запуска и до самого момента возвращения капсула крепится к секции, называемой стволом, которая имеет солнечные батареи, радиаторы отвода тепла и ребра для обеспечения устойчивости во время аварийных остановок. Вместе капсула и ствол имеют высоту около 8,1 м (26,7 фута), а диаметр-4 м (13 футов).
Crew Dragon оснащен 16 двигателями Draco, которые используются для маневрирования кораблем на орбите. Каждый дракон способен производить 90 фунтов силы в вакууме космоса.
Инженер SpaceX Джон Федерспил объясняет: "Когда мы хотели взять Dragon и сделать его, я думаю, что мы использовали другой подход к проектированию космических кораблей, чем это было сделано ранее, потому что мы хотели, чтобы это было похоже на космический корабль 21-го века.
"Вероятно, одна из самых больших особенностей Dragon-это сенсорные экраны внутри. Мы разработали их не только для того, чтобы быть очень функциональными, но и с учетом пользовательского опыта."
Три больших дисплея, которые позволяют Херли и Бенкену контролировать системы и управлять космическим кораблем, находятся далеко от аналоговых кнопок, циферблатов и ручки управления, которые были представлены в кабине шаттла, который летал с 1981 по 2011 год.
Два астронавта НАСА работали с SpaceX, чтобы подготовить корабль к его первому полету с экипажем. Херли признает, что к "стеклянной кабине" пришлось немного привыкнуть.
"Что касается реальной физической обратной связи, то вы, конечно же, не получаете ее от сенсорного экрана", - говорит он.
"Но то, что вы получаете, - это указание на то, где вы коснулись, и это часть процесса управления транспортным средством вручную... Я коснулся этой кнопки, и это заставило автомобиль подняться, и я получил ответную вспышку, что это то, что автомобиль распознал как мой вход."
Для типов сценариев, когда астронавтам, возможно, придется взять на себя ручное управление обычно автономным кораблем, например, завершить последовательность стыковки с космической станцией, сенсорное управление "гораздо более чем адекватно", добавляет Херли.
"Это просто может быть не то же самое, что вы хотели бы использовать, если бы Вы были одеты и пытались летать на входе или спуске, например, как мы могли бы сделать с космическим шаттлом", - говорит Бенкен.
Но адаптация космического аппарата к пользовательскому опыту требовала большего, чем просто проектирование элементов управления. "Когда я думаю о комфорте для астронавтов, на ум приходит каждый аспект того, как вы могли бы взаимодействовать с космическим кораблем", - говорит Джон Федершпиль.
- У нас есть три разных размера сидений, мы даже формуем пену вокруг тела астронавта, чтобы не было никаких точек давления, и это просто в целом приятное путешествие в космос."
Но на случай, если что-то пойдет не так на площадке или во время подъема на орбиту, SpaceX разработала инновационную систему прерывания для капсулы. Система аварийного запуска (LES) состоит из набора разработанных SpaceX двигателей SuperDraco, которые срабатывают в случае аварийной ситуации, чтобы безопасно оттолкнуть капсулу и ее экипаж от ракеты.
Комментируя этот проект, Дуг Херли говорит: "Эта перспектива для меня огромна по сравнению с шаттлом, где было то, что мы называем "черными зонами"... сценарии, в которых на самом деле не имеет значения, есть ли у вас правильная комбинация неудач, скорее всего, вы не выживете."
Кроме того, Херли комментирует: "конструкция капсулы является более безопасной конструкцией, чем крылатая машина в большинстве случаев."
Возвращение
Бенкен добавляет: "Космический шаттл был в 10 раз больше по массе, чем вам нужно было, чтобы выйти на низкую околоземную орбиту... полет на небольшой ракете, действительно ориентированной на миссию экипажа... обеспечивает еще один уровень безопасности."
Джон Федершпиль объясняет: "Dragon-это космический корабль, который всецело связан с безопасностью и надежностью. Мы спроектировали его так, чтобы он был устойчив к двум отказам, а это означает, что любые две вещи могут выйти из строя, поэтому я могу потерять бортовой компьютер и двигатель, и я все еще могу безопасно доставить экипаж домой."
Когда он возвращается на Землю, "Crew Dragon" не может просто приземлиться на взлетно-посадочную полосу, как космический челнок. "Я думаю, что есть аргумент, что возвращение в некотором смысле более опасно, чем восхождение", - говорит Илон Маск.
Во время повторного входа тепловой щит должен выдерживать температуру более высокую, чем поверхность Солнца, так как Crew Dragon мчит через атмосферу со скоростью, в 25 раз превышающей скорость звука.
Есть небольшой шанс, что асимметричная конструкция космического корабля, обусловленная размещением его аварийной системы эвакуации, может привести к тому, что он будет слишком сильно катиться. Маск уже говорил в прошлом, что этот вопрос, известный как нестабильность крена, был широко изучен, но он все еще беспокоит его.
Затем, после огненной фазы возвращения, космический корабль должен развернуть четыре парашюта, чтобы замедлить свой спуск.
Наконец, Crew Dragon плещется в Атлантическом океане, в 450 км от побережья Флориды, где спасательные корабли доставят астронавтов в безопасное место и заберут капсулу.
Херли говорит, что в то время как он и Бенкен - вместе с другими сотрудниками НАСА - предоставили информацию, "Этот космический корабль - Crew Dragon - это проект SpaceX, от начала до конца. Не сомневайтесь в этом".
Он добавляет: "Просто для того, чтобы увидеть, как автомобиль приходит из не очень большого, предварительного проекта, туда, где он находится сегодня, работоспособность автомобиля, чистые линии, как он находится внутри автомобиля, как он подходит для экипажа... мы просто взволнованы, чтобы провести его через свои шаги."
