Джеймс Уэбб пошел!

[fonzeppelin]

Самому не верится, но самый эпичный долгострой в истории мировой космонавтики все-таки покинул родную планету)

Космическая кровать-раскладушка с подсолнухом наверху.

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба (до 2002 известный просто как «Next Generation Space Telescope») делали долго и мучительно. Проектирование инфракрасного телескопа нового поколения НАСА начало еще в 1989. На тот момент он виделся как этакий «супер-Хаббл», со сплошным зеркалом в трубе, расположенный на значительном удалении от Земли. Впрочем, особо НАСА не спешило, и работы шли довольно медленно.

Оформился NGST лишь в 1996 году. В этом сильно помогла программа СОИ — от нее астрономы позаимствовали концепцию раскладного зеркала большого диаметра (исходно эта идея предназначалась для боевого орбитального лазера «Zenith Star»). Такой подход позволял увеличить диаметр зеркала с 4 до 8 метров, на порядки улучшив характеристики аппарата. Расходы на программу оценили в 500 миллионов долларов, а запуск планировали на 2007 год.

К счастью НАСА не умело предвидеть будущее, и не знало, чем в итоге обернется их проект. «Внезапно» оказалось, что построить раскладной научный прибор, который переживет вибрации при старте, и на орбите самостоятельно разложится в огромное зеркало с многослойным тепловым экраном (защищающим сенсоры от фонового излучения Солнца) не просто сложно, а ОЧЕНЬ сложно. К 2006 году, бюджет проекта вырос до 4.5 миллиардов долларов, а дата запуска сползла на 2014 год. К 2010 году, бюджет разросся до 6 миллиардов, а дата пуска переползла на 2018-ый.

В итоге запуск «Джеймса Уэбба» состоялся в декабре 2021 года (с опозданием на 14 лет), а бюджет проекта составил 9,7 миллиардов долларов (в 19,5 раз превысив исходный). 

И все-таки он взлетел) Ракета-носитель «Ариан V», стартовавшая с космодрома Куру (Французская Гвиана) 25 декабря 2021 года — как раз под Рождество — вывела многострадальный аппарат на околоземную орбиту. Телескоп благополучно отделился от верхней ступени носителя, и подтвердил получение электропитания и прием команд.

Впрочем, на этом приключения космической раскладушки с подсолнухом наверху только начинаются) Теперь «Джеймсу Уэббу» предстоит долгая — 13 дней — процедура развертывания всех своих составляющих. Никогда еще в Космос не выводился такой невероятный «пакет» компонентов, которые теперь должны сами развернуться и соединиться в правильной последовательности. Помощи ждать не приходится: в отличие от старого доброго «Хаббла», «Джеймс Уэбб» будет находиться не на низкой околоземной орбите, а в точке Лагранжа L2 системы Земля-Солнце:

Долгий путь в полтора миллиона километров от Земли, «Джеймс Уэбб» должен преодолеть примерно за месяц. Прибыв в место назначения, телескоп выйдет на гало-орбиту вокруг точки L2, удерживаемый на месте взаимно уравновешенными силами тяготения Земли и Солнца. Прикрытое многослойным тепловым экраном, огромное раскладное зеркало станет самым пристальным взглядом в глубины Вселенной, который когда-либо направляло человечество.

P.S. Уф, все-таки полетел) Недаром я держал на руках свинку)

Вообще же хочу заметить, что — ИМХО — проблемы «Джеймса Уэбба» наглядно демонстрируют, что традиционный подход «запустить аппарат одним пакетом сразу в точку назначения» исчерпывает себя. Слишком уж противоречивы требования:

* Запаковать тонкий научный прибор так, чтобы его не повредили перегрузки и вибрации при старте

* Ожидать, что этот прибор самостоятельно разложится и запустится на орбите

ИМХО, опять же, но, видимо, миссии такой сложности должны уже запускаться в несколько приемов с использованием «орбитальных буксиров» для разгона. Т.е. аппарат должен выйти на околоземную орбиту, быть развернут и проверен (при необходимости и починен пилотируемой/автоматической миссией), а затем уже разогнан «буксиром» к точке назначения.

Comments

[Андрей Тариков (from livejournal.com)]

Разгонный блок это одноразовый буксир, а буксир это многоразовый разгонный блок.

[dimmoff.livejournal.com]

Ну да, логично! Спасибо, а использовать фальконовские многоразовые ступени теоретически возможно, как считаете? С заправкой в космосе. Чисто теоретически.

[Андрей Тариков (from livejournal.com)]

Теоритически можно все, даже то что не можно. У спейсов пока многоразовая только первая ступень, которая изначально рассчитана на работу в атмосфере и ближайших окрестностях, для орбиты надо менять "атмосферные" движки на "вакуумные" или ставить (а сначала спроектировать) на сопла надставки. Иначе бессмысленая трата топлива. 9 вакумников на месте 9 атмосферников просто не вместятся. Да и не нужно их столько, одним обходятся. Значит на днище останутся восемь лишних узлов для установки движков, это все лишний вес. Да и нагрузки на орбите значительно меньшие чем при старте с Земли (опять же движков не 9, а 1), а значит запас прочности (и масса) ступени будет излишне большими. Нужно наложить теплоизоляцию на кислородный бак, его доливают почти до самого старта. Сама ступень расчита на заправку в вертикальном положении, в условиях гравитации - ничего не надо перикачивать, лей в одну точку, а сила тяжести сама все заполнит и все газовые пузыри сами всплывут. А ведь ещё есть система электропитания и гидропривода, по запасам они рассчитаны на короткий полет. Ну и для орбиты нужна совсем другая система управления, нужны двигатели осаждения и ориентации, маневровые малой тяги. То есть, к изначально избыточной и по прочности и по весу, для поставленной задачи, "бочке" , надо спроектировать и прикрутить кучу дополнительного специализированного под эту "бочку" оборудования. Не проще ли с самого начала начать проэктирование с новой "бочки"?

[dimmoff.livejournal.com]

спс, понял

[fonzeppelin.livejournal.com]

(задумчиво) Чисто так вот теоретически, можно попробовать соединить заправщик и заправляемую ступень кабелями и раскрутить, имитируя силу тяжести. Тогда и топливо пойдет самотоком...