יום שבת, 21 ביולי 2012

פקח אני פורק סחורה, בתחנת החלל

קוּנוֹטוֹרי-3 ארוזה בראשו של משגר מסוג H-2B במרכז החלל טאנֶגאשימה שביפן. מיכלי הדלק של המשגר מולאו בדלק קריוגני לפני שעות בודדות, והשיגור יתרחש בעוד דקות בודדות. בתוך הקונוטורי צפונים כ- 4,600 קילוגרמים של ציוד ואספקה לתחנת החלל הבינלאומית.

קונוטורי-2

רוב המשקל הוא כלים וחלקים לתחנת החלל, וציוד מדעי כמו ננו-לווינים, ומערכת אקווריומים לניסויי דגים. הדגים יגיעו בטיסה אחרת.
שיגור הקונוטורי הוא השלישי בסדרה של חלליות האספקה היפניות לתחנת החלל, ולכבודה החלטתי להשוות בין משאיות החלל הפעילות היום.


החסידה היפנית

סוכנות החלל היפנית, JAXA, משגרת ומפעילה חלליות אספקה בלתי מאויישות שנקראות HTV, או קוּנוֹטוֹרי (חסידה ביפנית).
הקונוטורי מיוצרות על ידי תעשיות מיצובישי (איך לא), וטסו כבר שתי טיסות מסוג זה ב- 2009 ו- 2011, והעבירו את מטענן לתחנת החלל בהצלחה.
הקונוטורי נראה כמו גליל בממדים של כ- 10 מטרים לאורך וקוטר של 4 מטרים. הלוחות הסולריים המשמשים לייצור חשמל מצפים את צידו החיצוני ואינם מורכבים על לוחות נפרשים כמו בחלליות אחרות המשמשות למשימות דומות.

קונוטורי-2 מחוברת לתחנת החלל
בטן המטען של החללית יכולה לשאת 6 טונות של ציוד. חלק מהמטען נמצא באזור מדוחס, שאליו יכולים להיכנס אסטרונאוטים מבעד לפתח ההיצמדות כדי לפרוק או כדי לעבוד. חלקו האחר של המטען מורכב כמודול נפרד באזור שאינו מדוחס, והוא נשלף מהחללית באמצעות זרוע רובוטית של תחנת החלל, ומורכב במקום המיועד לו בתחנת החלל.
הקונוטורי הן חלליות חד-פעמיות, כלומר שנשרפות באטמוספירה לאחר עזיבתן את תחנת החלל, יחד עם פסולת שצריך לפנות מהתחנה.


סוס העבודה הרוסי

חלליות הפּרוֹגְרֶס-M של רוסקוסמוס, סוכנות החלל הרוסית, הן גירסה בלתי מאויישת של חלליות הסויוז המשמשות להטסת צוותים לתחנת החלל. הפרוגרס מיועדת לציוד בלבד, ולכן אין לה מערכת קיום חיים או מגיני חום, ובכלל אין לה אפשרות לנתק את תא הנחיתה, כי היא מיועדת להישרף בכניסה לאטמוספירה.
חללית פרוגרס
הפרוגרס פותחה עוד בימי תחנות החלל המוקדמות של ברית המועצות בסוף שנות ה- 70, והיא מיוצרת על ידי יצרנית הטילים ומערכות החלל "אנרגיה". היא שרתה את סאליוט-6 ו- 7, את מיר, ועתה את תחנת החלל הבינלאומית. החללית עצמה שופרה ועודכנה, אבל בסופו של דבר טסו כבר מעל 100 חלליות פרוגרס ואיתן מאות טונות של ציוד לאנשים שחיים במסלול.
הפרוגרס מסוגלת להרים כ- 2,300 קילוגרם של מטען לתחנת החלל, והיא משוגרת על גבי משגר סויוז מבסיס החלל באיקונור שבקזחסטן.
כל שנה משוגרות 5 או 6 חלליות פרוגרס לתחנת החלל הבינלאומית.


הענק האירופאי

לסוכנות החלל של האיחוד האירופאי, ESA, יש רכב חלל רובוטי בשם ATV שמיוצר על ידי תאגיד "EADS אסטריום". ה- ATV מתקרב ועוגן בתחנת החלל באופן אוטונומי לחלוטין, כשתפקיד האסטרונאוטים בתחנת החלל מתמצה ביכולת לבטל את העגינה ולהרחיק את החללית במידת הצורך.
חללית מטען ATV
כאשר ה- ATV מחובר לתחנת החלל, הוא משתמש במנועים ובדלק שלו עצמו, כדי לבצע תיקוני מסלול שיגרתיים עבור תחנת החלל כולה.
ה- ATV רק במעט יותר גדול מהקונוטורי, אבל כבד ממנו ומסוגל לשאת כ- 7,600 קילוגרמים של ציוד ואספקה לתחנת החלל.

עד כה עגנו שלוש חלליות ATV בתחנת החלל הבינלאומית, האחרונה (ששמה "אדוארדו אמאלדי") עדיין מחוברת עליה. השתיים הקודמות, "ז'ול וורן" ו"יוהנס קפלר" שוגרו ב- 2008 וב- 2011.
השיגור של ה- ATV מבוצע על גבי משגר אריאן-5 ממרכז החלל בקוּרוּ שבגיאנה הצרפתית, וגם הוא, בסיום משימתו, מושמד בכניסה לאטמוספירה.


הדרקון החלוץ

ה"דרגוֹן" מתוצרת SpaceX הוא רכב החלל המסחרי הראשון שהורשה לעגון בתחנת החלל הבינלאומית, וזאת הוא ביצע לראשונה ב- 22 במאי 2012.
דרגון, צילום מתחנת החלל
רכב זה הוא גם היחידי כיום, מלבד חלליות "סויוז" המאויישות, שמסוגל לחזור לקרקע (לים, אם נדייק) ולהשיב מטען בתוכו.
הדרגון מסוגל להעלות לתחנת החלל 6 טונות של מטען, ולהחזיר לקרקע 3 טונות.
פרט לכך, הדרגון מתוכנן גם להוות חלופה משמעותית לטיסות הסויוז בהטסת אנשי צוות לתחנת החלל וחזרה. הדרגון יטיס שבעה אנשי צוות, לעומת שלושה שטסים כיום בסויוז.


הברבור שטרם עף

"סיגנוּס" הוא חלליות המטען העתידית של החברות אורביטל האמריקאית ותאלס-אלניה האירופאית. החללית תשוגר באמצעות משגר אנטארס, גם הוא מתוצרת אורביטל, מנמל החלל MARS שבוירג'יניה, ארה"ב.
הסיגנוס יוכל להעלות 2,000 קילוגרמים של מטען (או 2,700 בגירסה המורחבת) לתחנת החלל, ואף הוא רכב חד פעמי, שמתכלה בכניסה לאטמוספירה.
הטיסה הראשונה של סיגנוס מתוכננת לחודש דצמבר 2012.


הרוב המוחלט של המטען לתחנת החלל מועבר כיום על גבי חלליות פרוגרס (כאמור שש חלליות כאלה משוגרות מדי שנה). המצב מאיר בבירור את הביקוש שיש להטסת מטענים לתחנת החלל הבינלאומית, ובעתיד צפוי הביקוש לעלות כשתהיינה תחנות חלל נוספות. כתגובה ראויה, מתחילה התעוררות של משקיעים ושל חברות פרטיות בתכנון החלליות של השנים הבאות, כך שיש למה לצפות.

_______________________________________
קרדיט לכל התמונות: NASA

7 תגובות:

  1. מה הסיבה שהדרגון יכול להחזיר רק 3 טונות בחזרה, לעומת 6 טונות בהלוך, כלומר מה מונע ממנו מלהשתמש בכל "תא המטען" שלו? (ניחושים: הצורך לצוף בים, צבירת מהירות יתר בכניסה לאטמוספירה)

    השבמחק
    תשובות
    1. התשובה פשוטה מזה: תא המטען לא חוזר חזרה, אלא נפרד מהקפסולה לפני הכניסה לאטמוספירה. הקפסולה נשארת שלמה הודות למגן החום, אך תא המטען מתכלה לחלוטין.

      מחק
  2. למה משתמשים בעיקר בחלליות אשר אינן יכולות לחזור לכדור הארץ שלמות ולא להישרף באטמוספרה.
    אחרי הכל הציוד בשווי מיליארדי דולרים...

    השבמחק
    תשובות
    1. שווי הציוד הוא הרבה פחות ממיליארדי דולרים, אבל מיליונים רבים כן. משתמשים בעיקר בכלים מתכלים כי זה זול יותר.
      לפתח כלים שמסוגלים לנחות באמת מגיע למיליארד דולר.

      מחק
  3. הגעתי לכאן בעקבות הכישלון של פלקון 9 בשליחת הדרגון לISS, סליחה שאני מקפיץ פוסט ישן:
    1. מה היתרונות/חסרונות בפנאלים סולארים הממוקמים על גבי גוף החללית (HTV) לעומת כאלה שנפרשים (ATV למשל)?
    2. נכתב כי הATV עוגן באופן אוטונומי. איך זה בה לידי ביטוי ואיך זה בעצם שונה מחלליות אספה אחרות?

    אשמח לקבל הפניות לחומר בנושא :) תודה

    השבמחק
    תשובות
    1. 1. פנלים סולריים על גוף החללית זה פתרון הרבה יותר פשוט, וזה אומר פחות תקלות, אבל מצד שני השטח הכולל שלהם צריך להיות גדול יותר. פנלים נפרשים דורשים מנגנון פרישה ומנגנוני תנועה (סיבוב בדרך כלל), וזה אומר משקל גבוה יותר וסיבוכיות שעלולה לגרום לתקלות.
      2. עגינה אוטומטית מתבצעת באמצעות חיישנים למדידת מרחק, מהירויות יחסיות והכוון יחסי, והיכולת האלגוריתמית והביצועית להביא למגע במקום ובזוית הנכונה בעדינות מירבית.
      בחלליות אחרות נעצרים בקירבת התחנה, ואסטרונאוט מתוך התחנה לוכד את החללית באמצעות הזרוע הרובוטית שמחוברת לתחנה, ואז מצמיד אותה לנקודת העגינה. זה נחשב תהליך פחות בטיחותי אבל יותר פשוט לביצוע. באנגלית זה נקרא Berthing להבדיל מ- Docking.

      מחק