अधूरी उम्मीदें: अंतरिक्ष शटल कार्यक्रम में क्या योजना बनाई गई थी और क्या हुआ था

दूसरे दिन, मैंने गलती से देखा कि पांच बार टिप्पणियों में मैंने स्पेस शटल कार्यक्रम की सफलता की डिग्री के बारे में सवाल का जवाब दिया था। प्रश्नों की ऐसी नियमितता के लिए एक पूर्ण लेख की आवश्यकता होती है। इसमें मैं सवालों के जवाब देने की कोशिश करूंगा:

• स्पेस शटल के लक्ष्य क्या थे?
• परिणाम क्या है?

पुन: प्रयोज्य मीडिया का विषय बहुत बड़ा है, इसलिए इस लेख में मैं विशेष रूप से केवल इन मुद्दों तक सीमित हूं।

आपने क्या योजना बनाई?

पुन: प्रयोज्य जहाजों के विचार ने 50 के दशक के बाद से संयुक्त राज्य में वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के दिमाग पर कब्जा कर लिया है। एक ओर, यह जमीन पर डंप किए गए कचरे के चरणों को नष्ट करने के लिए एक दया है। दूसरी ओर, एक हवाई जहाज और एक अंतरिक्ष यान के गुणों के संयोजन वाला एक उपकरण हवाई जहाज के दर्शन के अनुरूप होगा, जहां पुन: प्रयोज्य स्वाभाविक है। विभिन्न परियोजनाओं का जन्म हुआ: एक्स -20 डायना सोर , रिकवरेबल ऑर्बिटल लॉन्च सिस्टम (बाद में एयरोस्पेस विमान)। साठ के दशक में, यह बल्कि असंगत गतिविधि मिथुन और अपोलो कार्यक्रमों की छाया में जारी रही। 1965 में, सैटर्न-वी उड़ान से दो साल पहले, पुन: प्रयोज्य वाहक रॉकेट प्रौद्योगिकियों पर एक उपसमिति कोऑर्डिनेटिंग काउंसिल फॉर एयरोस्पेस ऑपरेशंस (जिसमें अमेरिकी वायु सेना और नासा ने भाग लिया था) में बनाया गया था। इस कार्य का परिणाम 1966 में प्रकाशित एक दस्तावेज था, जिसमें गंभीर कठिनाइयों को दूर करने की आवश्यकता बताई गई थी, लेकिन कम पृथ्वी की कक्षा में काम करने के लिए उज्ज्वल भविष्य का वादा किया गया था। वायु सेना और नासा के पास प्रणाली और विभिन्न आवश्यकताओं की एक अलग दृष्टि थी, इसलिए, एक परियोजना के बजाय, विभिन्न लेआउट के जहाजों के विचार और पुन: प्रयोज्यता की डिग्री प्रस्तुत की गई थी। 1966 के बाद, नासा ने एक कक्षीय स्टेशन बनाने के बारे में सोचना शुरू किया। इस तरह के एक स्टेशन ने बड़ी मात्रा में माल को कक्षा में पहुंचाने की आवश्यकता का अनुमान लगाया, जिसने बदले में, इस तरह की डिलीवरी की लागत पर सवाल उठाया। दिसंबर 1968 में, एक कार्यकारी समूह बनाया गया था, जो तथाकथित से निपटना शुरू कर दिया था इंटीग्रल लॉन्च और रीएंट्री व्हीकल (ILRV) जुलाई 1969 में इस समूह की एक रिपोर्ट प्रस्तुत की गई और तर्क दिया गया कि ILRV को सक्षम होना चाहिए:

• कक्षीय स्टेशन की आपूर्ति करें
• लॉन्च और उपग्रहों की कक्षा से वापसी
• त्वरण ब्लॉक लगाएं और कक्षा में पेलोड डालें
• ईंधन को कक्षा में रखें (अन्य उपकरणों के बाद के ईंधन भरने के लिए)
• कक्षा में उपग्रहों को बनाए रखना और उनकी मरम्मत करना
• लघु मानव मिशन का संचालन करें

रिपोर्ट में जहाजों के तीन वर्गों की जांच की गई: एक पुन: प्रयोज्य जहाज "सवारी" एक बार के लॉन्च वाहन पर, एक आधा गति वाला जहाज (एक चरण का "आधा" टैंक या इंजन जो उड़ान में डंप होता है) और एक दो-चरण जहाज होता है, जो दोनों पुन: प्रयोज्य होते हैं।
समानांतर में, फरवरी 1969 में, राष्ट्रपति निक्सन ने एक कार्यकारी समूह बनाया, जिसका कार्य अंतरिक्ष अन्वेषण में आंदोलन की दिशा निर्धारित करना था। इस समूह के काम का नतीजा एक पुन: प्रयोज्य जहाज बनाने की सिफारिश थी:

• लागत और कक्षा के संदर्भ में मौजूदा अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी में एक मौलिक सुधार बनें
• लोगों, माल, ईंधन, अन्य जहाजों, बूस्टर ब्लॉकों आदि को हवाई जहाज की तरह कक्षा में ले जाना नियमित, सस्ता, अक्सर बहुत कुछ होता है।
• नागरिक और सैन्य पेलोड की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ संगतता के लिए सार्वभौमिक बनें।

प्रारंभ में, इंजीनियरों ने एक दो-चरण पूरी तरह से पुन: प्रयोज्य प्रणाली की दिशा में कदम रखा: एक बड़े पंख वाले मानव जहाज ने पहले से ही कक्षा में एक छोटा पंखों वाला मानव जहाज चलाया:

इस तरह का संयोजन सैद्धांतिक रूप से सबसे सस्ता था। हालांकि, एक बड़े पेलोड की आवश्यकता ने प्रणाली को बहुत बड़ा बना दिया (और इसलिए महंगा)। इसके अलावा, सैन्य ध्रुवीय कक्षा से पहली बारी में प्रक्षेपण स्थल पर उतरने के लिए 3,000 किमी की क्षैतिज पैंतरेबाज़ी की संभावना चाहते थे, जो कि इंजीनियरिंग के फैसले (उदाहरण के लिए, सीधे पंख असंभव हो गए) तक सीमित था।

हस्ताक्षर "उच्च क्रॉस-रेंज" (बड़े क्षैतिज पैंतरेबाज़ी) को देखते हुए, सेना को यह तस्वीर पसंद आई

अंतिम लेआउट निम्नलिखित आवश्यकताओं पर बहुत अधिक निर्भर करता है:

• कार्गो डिब्बे का आकार और क्षमता
• क्षैतिज पैंतरेबाज़ी
• इंजन (प्रकार, कर्षण और अन्य पैरामीटर)
• लैंडिंग विधि (इंजन या योजना पर)
• सामग्री का इस्तेमाल किया

नतीजतन, व्हाइट हाउस और कांग्रेस में सुनवाई में अंतिम आवश्यकताओं को अपनाया गया:

• कार्गो कम्पार्टमेंट 4.5 x 18.2 मीटर (15 x 60 फीट)
• पृथ्वी की कक्षा में 30 टन, ध्रुवीय कक्षा में 18 टन
• 2000 किमी के लिए क्षैतिज पैंतरेबाज़ी की संभावना

1970 के क्षेत्र में, यह पता चला कि एक ही समय में कक्षीय स्टेशन और शटल के लिए पर्याप्त पैसा नहीं होगा। और जिस स्टेशन के लिए शटल को माल ले जाना था, उसे रद्द कर दिया गया।
उसी समय, इंजीनियरिंग वातावरण में एक अनर्गल आशावाद ने शासन किया। ऑपरेटिंग प्रायोगिक रॉकेट विमान ( एक्स -15 ) के अनुभव के आधार पर, इंजीनियरों ने परिमाण के दो आदेशों (एक सौ गुना) द्वारा प्रति किलोग्राम एक किलोग्राम की लागत में कमी की भविष्यवाणी की। अक्टूबर 1969 में अंतरिक्ष शटल संगोष्ठी में, शटलर "पिता" जॉर्ज मुलर ने कहा:

“हमारा लक्ष्य शनि-वी के लिए एक किलोग्राम की लागत को 2000 डॉलर से घटाकर 40-100 डॉलर प्रति किलोग्राम के स्तर तक ले जाना है। यह अंतरिक्ष अन्वेषण के एक नए युग की शुरूआत करेगा। वायु सेना और नासा के लिए इस संगोष्ठी के लिए आने वाले हफ्तों और महीनों के लिए चुनौती यह सुनिश्चित करना है कि हम ऐसा कर सकते हैं। ”

BE "मिसाइल एंड पीपल" के चौथे भाग में पंक्ति कुछ अलग संख्या देती है, लेकिन समान क्रम में:

स्पेस शटल पर आधारित विभिन्न विकल्पों के लिए, यह भविष्यवाणी की गई थी कि लॉन्च की लागत $ 90 से $ 330 प्रति किलोग्राम के बीच होगी। इसके अलावा, यह मान लिया गया था कि दूसरी पीढ़ी का स्पेस शटल इन आंकड़ों को घटाकर 33-66 डॉलर प्रति किलोग्राम कर देगा।

मुलर की गणना के अनुसार, शटल के प्रक्षेपण में 1-2.5 मिलियन डॉलर (सैटर्न-वी के लिए 185 मिलियन डॉलर की तुलना) का खर्च होना चाहिए।
काफी गंभीर आर्थिक गणना भी की गई, जिसमें पता चला कि बिना किसी डिस्काउंट के प्रत्यक्ष मूल्य की तुलना में टाइटन- III लॉन्च वाहन की लागत कम से कम बराबर करने के लिए, शटल को साल में 28 बार लॉन्च करने की आवश्यकता है। वित्त वर्ष 1971 के लिए, राष्ट्रपति निक्सन ने डिस्पोजेबल लॉन्च वाहनों के उत्पादन के लिए $ 125 मिलियन का आवंटन किया, जो कि नासा के बजट का 3.7% था। यही है, अगर शटल पहले से ही 1971 में था, तो यह नासा के बजट का केवल 3.7 प्रतिशत बचाएगा। परमाणु भौतिक विज्ञानी राल्फ लैप ने अनुमान लगाया कि 1964-1971 की अवधि के लिए, यदि यह पहले से ही था, तो बजट का 2.9% बचा होगा। स्वाभाविक रूप से, इस तरह की संख्याएं शटल की रक्षा नहीं कर सकती थीं, और नासा नंबर गेम के फिसलन भरे ट्रैक पर खड़ा था: "अगर एक कक्षीय स्टेशन बनाया गया था, और अगर उसे हर दो सप्ताह में आपूर्ति मिशन की आवश्यकता होती है, तो शटल एक साल में एक अरब डॉलर बचाएंगे।" यह विचार भी उन्नत था "ऐसी प्रक्षेपण क्षमताओं के साथ, पेलोड सस्ता हो जाएगा, और अब से अधिक होगा, जो आगे बचत को आगे बढ़ाएगा।" केवल विचारों का एक संयोजन "शटल अक्सर उड़ान भरेगा और हर लॉन्च पर पैसे बचाएगा" और "शटल के लिए नए उपग्रह डिस्पोजेबल रॉकेट के लिए मौजूदा लोगों की तुलना में सस्ता होंगे" शटल को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बना सकते हैं।

आर्थिक गणना। कृपया ध्यान दें कि यदि आप "नए उपग्रहों" (तालिका के निचले तीसरे) को हटाते हैं, तो शटल आर्थिक रूप से नुकसानदेह हो जाते हैं।

आर्थिक गणना। हम अब (बाएं ओर) अधिक भुगतान करते हैं और भविष्य में जीतते हैं (दाएं छायांकित भाग)।

समानांतर में, जटिल राजनीतिक खेल संभावित निर्माताओं, वायु सेना, सरकार और नासा की भागीदारी के साथ हुए। उदाहरण के लिए, नासा संयुक्त राज्य अमेरिका के राष्ट्रपति के कार्यकारी कार्यालय के प्रबंधन और बजट के कार्यालय के लिए प्रथम चरण के त्वरक के लिए लड़ाई हार गया। नासा रॉकेट त्वरक चाहता था, लेकिन क्योंकि ठोस रॉकेट त्वरक विकसित करने के लिए सस्ता था, बाद वाले चुने गए। वायु सेना, जिसने एक्स -20 और एमओएल के साथ सैन्य मानवयुक्त कार्यक्रम की मांग की, वास्तव में नासा से राजनीतिक समर्थन के बदले में मुफ्त में शटल सैन्य मिशन प्राप्त किया। आर्थिक और राजनीतिक प्रभाव के लिए विभिन्न कंपनियों के बीच शटल उत्पादन जानबूझकर पूरे देश में फैला हुआ था।
इन जटिल युद्धाभ्यासों के परिणामस्वरूप, 1972 की गर्मियों में अंतरिक्ष शटल प्रणाली के विकास के लिए एक अनुबंध पर हस्ताक्षर किए गए थे। उत्पादन और संचालन का इतिहास इस लेख के दायरे से परे है।

आपको क्या मिला?

अब जब कार्यक्रम पूरा हो गया है, तो यह पर्याप्त सटीकता के साथ कहना संभव है कि कौन से लक्ष्य प्राप्त किए गए थे और कौन से नहीं थे।

लक्ष्य प्राप्त :

1. विभिन्न प्रकारों (उपग्रहों, ऊपरी चरणों, आईएसएस खंडों) की कार्गो डिलीवरी।
2. कम पृथ्वी की कक्षा में उपग्रहों की मरम्मत करने की क्षमता।
3. उपग्रहों को पृथ्वी पर वापस लाने की क्षमता।
4. आठ लोगों तक उड़ान में भेजने की क्षमता।
5. पुन: प्रयोज्यता लागू की गई।
6. एक बुनियादी रूप से नया अंतरिक्ष यान लेआउट लागू किया गया है।
7. क्षैतिज पैंतरेबाज़ी की संभावना।
8. बड़ा माल पकड़।
9. लागत और विकास का समय 1971 में राष्ट्रपति निक्सन से वादा की गई समय सीमा के भीतर था।

लक्ष्यों और विफलताओं को प्राप्त नहीं :

1. अंतरिक्ष तक पहुंच की गुणात्मक सुविधा। परिमाण के दो आदेशों द्वारा प्रति किलोग्राम कीमत कम करने के बजाय, स्पेस शटल उपग्रहों को कक्षा में पहुंचाने का सबसे महंगा साधन बन गया है।
2. उड़ानों के बीच तेज शटल की तैयारी। उड़ानों के बीच दो सप्ताह की अपेक्षित अवधि के बजाय, शटर महीनों से लॉन्च की तैयारी कर रहे थे। चैलेंजर दुर्घटना से पहले, उड़ानों के बीच का रिकॉर्ड 54 दिन था, चैलेंजर के बाद - 88 दिन। शटल के संचालन के सभी वर्षों के लिए, उन्हें वर्ष में 28 बार औसतन न्यूनतम अनुमेय के बजाय औसतन 4.5 बार लॉन्च किया गया था।
3. रखरखाव में आसानी। चयनित तकनीकी समाधान बहुत श्रम को बनाए रखने के लिए गहन थे। मुख्य इंजनों के निराकरण और सेवा के लिए बहुत समय की आवश्यकता थी। पहले मॉडल के इंजनों की टर्बोपंप इकाइयों को प्रत्येक उड़ान के बाद एक पूर्ण ओवरहाल और मरम्मत की आवश्यकता होती है। थर्मल संरक्षण टाइलें अद्वितीय थीं - प्रत्येक टाइल की अपनी टाइल थी। कुल 35,000 टाइलें हैं, और इसके अलावा, वे उड़ान में खो सकते हैं या क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।
4. सभी डिस्पोजेबल मीडिया को बदलें। Shuttles को कभी भी ध्रुवीय कक्षाओं में लॉन्च नहीं किया जाता है, जिसकी आवश्यकता मुख्य रूप से टोही उपग्रहों के लिए होती है। तैयारी का काम चल रहा था, लेकिन चैलेंजर आपदा के बाद उन्हें रोक दिया गया।
5. अंतरिक्ष के लिए विश्वसनीय पहुंच। चार ऑर्बिटर्स का मतलब था कि शटल के दुर्घटनाग्रस्त होने से बेड़े के एक चौथाई का नुकसान हुआ था। दुर्घटना के बाद, उड़ानें वर्षों के लिए बंद हो गईं। इसके अलावा, लॉन्च के लगातार कैरी-ओवर के लिए शटल कुख्यात थे।
6. आवश्यक विनिर्देशों के अनुसार शटल की वहन क्षमता पांच टन से कम थी (30 के बजाय 24.4)
7. क्षैतिज पैंतरेबाज़ी के महान अवसरों को वास्तव में इस तथ्य के कारण इस्तेमाल नहीं किया गया था कि शटल ध्रुवीय कक्षाओं में उड़ान नहीं भरते थे।
8. 1996 में कक्षा से उपग्रहों की वापसी बंद हो गई। केवल पांच उपग्रह कक्षा से लौटे थे।
9. सैटेलाइट की मरम्मत भी खराब थी। कुल मिलाकर, पाँच उपग्रहों की मरम्मत की गई (हालाँकि हबल की पाँच बार सेवा की गई थी)।
10. इंजीनियरिंग के फैसलों ने सिस्टम की विश्वसनीयता पर प्रतिकूल प्रभाव डाला। टेक-ऑफ और लैंडिंग के दौरान दुर्घटना में चालक दल को बचाने का कोई मौका नहीं था। इसकी वजह से चैलेंजर की मौत हो गई। लैंडिंग पट्टी पर पहले से ही लगी पूंछ में आग लगने से एसटीएस -9 मिशन लगभग आपदा में समाप्त हो गया। अगर यह आग एक मिनट पहले लगी होती, तो चालक दल को बचाने के मौके के बिना शटल गिर जाती।
11. यह तथ्य कि शटल हमेशा उड़ान भरती थी, लोगों को अनावश्यक रूप से जोखिम में डाल देती थी - उपग्रहों के नियमित प्रक्षेपण के लिए स्वचालन पर्याप्त था।
12. ऑपरेशन की कम तीव्रता के कारण, भौतिक रूप से शटल पुरानी रूप से पुरानी हैं। 2011 में, स्पेस शटल 80386 प्रोसेसर के संचालन का एक बहुत ही दुर्लभ उदाहरण था। डिस्पोजेबल मीडिया को नई श्रृंखला के साथ धीरे-धीरे उन्नत किया जा सकता था।
13. अंतरिक्ष शटल कार्यक्रम को बंद करना नक्षत्र कार्यक्रम को रद्द करने पर लागू किया गया था, जिसके कारण कई वर्षों तक अंतरिक्ष में स्वतंत्र पहुंच का नुकसान, छवि का नुकसान और दूसरे देश के अंतरिक्ष यान पर जगह खरीदने की आवश्यकता हुई।
14. नई नियंत्रण प्रणाली और नाडक्लिबर्नी फेयरिंग्स ने डिस्पोजेबल मिसाइलों पर बड़े उपग्रहों को लॉन्च करने की अनुमति दी।
15. मृत लोगों की संख्या में शटल अंतरिक्ष प्रणालियों के बीच एक उदास विरोधी रिकॉर्ड रखता है।

स्पेस शटल कार्यक्रम ने संयुक्त राज्य अमेरिका को अंतरिक्ष में काम करने के लिए अद्वितीय अवसर दिए हैं, लेकिन अंतर के दृष्टिकोण से "वे क्या चाहते थे, उन्हें क्या मिला", हमें यह निष्कर्ष निकालना होगा कि उसने अपने लक्ष्यों को प्राप्त नहीं किया।

ऐसा क्यों हुआ?

मैं विशेष रूप से जोर देता हूं कि इस अनुच्छेद में मैं अपने विचार व्यक्त करता हूं, शायद उनमें से कुछ गलत हैं।

1. कई बड़े संगठनों के हितों के बीच कई समझौता होने का नतीजा था। शायद अगर कोई एक व्यक्ति या समान विचारधारा वाले लोगों की टीम होती, जिनके पास सिस्टम की स्पष्ट दृष्टि होती, तो यह अधिक सफल हो सकता था।
2. "सभी के लिए सब कुछ होना" और सभी डिस्पोजेबल रॉकेट को बदलने की आवश्यकता ने सिस्टम की लागत और जटिलता को बढ़ा दिया। सार्वभौमिकता जब प्रसार आवश्यकताओं को जोड़ती है तो जटिलता, प्रशंसा, अत्यधिक कार्यक्षमता और विशेषज्ञता से भी बदतर दक्षता हो जाती है। अपने मोबाइल फोन में अलार्म घड़ी जोड़ना आसान है - आपके पास पहले से ही एक स्पीकर, एक घड़ी, बटन और इलेक्ट्रॉनिक घटक हैं। लेकिन एक उड़ान पनडुब्बी विशेष विमान और पनडुब्बियों की तुलना में अधिक महंगी और खराब होगी।
3. एक प्रणाली की जटिलता और लागत आकार के साथ तेजी से बढ़ती है। शायद 5-10 टन शटल पेलोड (एहसास से 3-4 गुना कम) अधिक सफल होगा। वे अधिक निर्मित किए जा सकते थे, बेड़े के कुछ हिस्से को मानवरहित बनाया गया, दुर्लभ भारी मिशनों की वहन क्षमता को बढ़ाने के लिए एक बार का मॉड्यूल बनाया गया।
4. "सफलता से चक्कर आना।" क्रमिक रूप से बढ़ती जटिलता के तीन कार्यक्रमों का सफल कार्यान्वयन इंजीनियरों और प्रबंधकों के प्रमुखों को बदल सकता है। वास्तव में, मानवरहित परीक्षण के बिना मानव निर्मित पहला प्रक्षेपण, कि लॉन्च / लॉन्च अनुभागों में चालक दल के बचाव प्रणालियों की कमी से कुछ आत्मविश्वास का संकेत मिलता है।

अरे, बुरान के बारे में क्या?

अपरिहार्य तुलनाओं को देखते हुए, आपको उसके बारे में थोड़ा कहना होगा। बुरान के लिए कई सालों से कोई ऑपरेशन के आंकड़े नहीं हैं। यह उसके साथ कुछ सरल हो गया - वह ढह गए यूएसएसआर के मलबे के साथ कवर किया गया था, और यह नहीं कहा जा सकता है कि क्या यह कार्यक्रम सफल होगा। इस कार्यक्रम का पहला भाग - "इसे अमेरिकियों की तरह बनाओ" पूरा हो गया था, और आगे क्या होगा यह अज्ञात है।
और उन लोगों के लिए जो एक होलीवर की व्यवस्था करना चाहते हैं "क्या बेहतर है?" टिप्पणियों में, मैं आपको सबसे पहले यह बताने के लिए कहता हूं कि आपकी राय में "बेहतर" क्या है। क्योंकि दोनों वाक्यांश "बुरान में स्पेस शटल की तुलना में विशेषता गति (डेल्टा-वी) का एक बड़ा मार्जिन है" और "बूस्टर एक मंच के साथ महंगे मार्चिंग इंजन को रीसेट नहीं करता है" सही हैं।

स्रोतों की सूची (विकिपीडिया को छोड़कर):

1. रे ए विलियमसन "स्पेस शटल का विकास"
2. टीए हेपनहाइमर "स्पेस शटल निर्णय"
3. कक्षा में एक किलोग्राम की लागत (किसी कारण से, विकी को एक अच्छी तालिका से बाहर निकाल दिया गया था)
4. उन उपग्रहों के बारे में जानकारी जिन्होंने मरम्मत की और वापस लौट आए।
5. तस्वीरों के लिए धन्यवाद। वीके एनसाइक्लोपीडिया ऑफ मिलिट्री एविएशन

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