NASA и SpaceX планируют построить заправочную станцию на орбите

Вместе с детищем Илона Маска государственное космического агентство займется разработкой технологий для дозаправки космических кораблей прямо в космосе.

«SpaceX вместе с нашим Исследовательским центром Гленна и Исследовательским центром Маршалла будут заниматься созданием новых технологий, необходимых для доставки ракетного топлива на околоземную орбиту. Для самой SpaceX это станет очень важным шагом в разработке их космического корабля Starship, — говорится в опубликованном пресс-релизе агентства NASA».
Заявление NASA компания SpaceX прокомментировала не скрывая энтузиазма:
Мы считаем, что ракеты и космические аппараты SpaceX, включая Falcon Heavy и Starship могут стать неотъемлемой частью лунных и марсианских планов NASA, — отметили в компании".

Зачем NASA и SpaceX заправка в космосе?

Все дело в желании обеих сторон осваивать дальний космос. NASA, напомним, в рамках новой лунной программы «Артемида» собирается вернуться на спутник Земли и основать там научные наземную и орбитальную базы с постоянным проживанием астронавтов.
К слову, глава SpaceX Илон Маск ранее уже «заикался» на тему того, что хотел бы чтобы его компания приняла в строительстве базы NASA на Луне непосредственное участие. Кроме того, сама SpaceX планирует в будущем использовать свой космический аппарат Starship для полетов на Луну и Марс, с перспективой основания там постоянного человеческого поселения.
NASA после Луны тоже хочет летать на Марс. Спутник Земли для агентства станет своего рода тренировочной площадкой для новых технологий, которые будут использоваться для полетов в еще более глубокий космос.

Как будет происходить заправка топливом в космосе?

Наличие заправочных станций на орбите Земли позволит упросить и удешевить космические запуски с Земли. Следует напомнить, что чем больше и тяжелее ракета и корабль с полезной нагрузкой, тем дороже обходится его запуск. При наличии заправочной станции на орбите ракеты-носители и космические корабли не придется заправлять топливом под завязку еще на земле. Заправка топлива будет производиться только в таком объеме, который будет необходим для вывода ракеты с кораблем на околоземную орбиту. После выхода на орбиту корабль будет дозаправляться ракетным топливом на космической заправочной станции, а затем продолжать свою миссию в дальний космос. С экономической точки зрения такой подход будет обходиться дешевле.

Выглядеть это будет примерно так: запуск с Земли – дозаправка на орбите – полет к Марсу – заправка топливом, произведенным на основе местных ресурсов – возвращение на Землю.
Предполагается, что для обратного полета на Землю для заправки ракеты будет использоваться топливо, которое будет производиться из тех же полезных марсианских и лунных ресурсов. Из них можно будет производить кислород, воду, метан и водород, которые и будут использоваться для производства ракетного топлива.

Сложно ли построить заправочную станцию в космосе?

Очень. По словам одного из главных инженеров SpaceX Пола Вустера, для компании решение этой задачи станет одной из самых сложных технологических проблем. Но найти ответ на нее необходимо, так как без этого компания не сможет реализовать свои амбициозные планы, связанные с Марсом.
В SpaceX уже даже подсчитали, что для реализации одной миссии к Красной планете потребуется осуществить пять «дозаправочных» выводов кораблей Starship на орбиту Земли с сотнями тонн нового ракетного топлива в качестве основной полезной нагрузки.
В прошлом NASA уже проводило исследования, направленные на понимание того, как доставлять, а также хранить ракетное топливо на основе жидкого кислорода, водорода и метана и производить заправку космических аппаратов непосредственно в условиях космической среды. Как оказалось, со всеми этими веществами очень сложно работать. В условиях космической среды они могут испаряться. Например, отмечается, что атомы того же водорода могут без проблем испаряться даже через металлическую оболочку топливного бака.
В NASA уверены, что сотрудничество с частными компаниями позволит преодолеть все технологические трудности, стоящие на пути полетов на Луну и Марс.