Ngày nay ở Hoa Kỳ, công việc chế tạo tàu vũ trụ mới đang diễn ra sôi nổi. Một số công ty tư nhân đang thực hiện các dự án của riêng họ trong lĩnh vực này. Vào ngày 14 tháng 8 năm 2019, Sierra Nevada Corporation đã đưa ra một thông cáo báo chí chính thức, theo đó tàu con thoi chở hàng của công ty sẽ đi vào vũ trụ lần đầu tiên vào năm 2021. Dự kiến sử dụng xe phóng Vulcan làm phương tiện phóng. Sự khác biệt chính giữa tàu vũ trụ Dream Chaser mới từ tàu con thoi và tàu Buran của Liên Xô sẽ là cánh gấp, cho phép phóng tàu vũ trụ bên trong nắp mũi của phương tiện phóng.
Ban đầu, chiếc phi cơ Dream Chaser mới được phát triển theo phiên bản có người lái. Với sự trợ giúp của tàu con thoi, người Mỹ dự kiến sẽ đưa các phi hành gia của họ lên ISS. Nhưng sau tai nạn trên chuyến bay đầu tiên vào năm 2013 vào tháng 9 năm sau, dự án đã không nhận được nguồn tài trợ cần thiết từ NASA, không còn số lượng người tham gia cuộc thi Chương trình Phi hành đoàn Thương mại, các hợp đồng đã thuộc về SpaceX và Boeing., người đã cung cấp các phiên bản của tàu vũ trụ có người lái Dragon V2 và CST- 100 Starliner tương ứng. Sau đó, Tập đoàn Sierra Nevada quyết định chuyển sang chế tạo phiên bản vận tải của tàu con thoi. Với khả năng này, công ty đã trở thành một trong ba người chiến thắng trong cuộc thi Chương trình Phi hành đoàn Thương mại 2 cho cung cấp ISS giai đoạn 2. Trong khuôn khổ chương trình này, các máy bay vũ trụ Dream Chaser sẽ thực hiện sáu chuyến bay đến Quốc tế Trạm vũ trụ cho đến năm 2024.
Không có nghi ngờ gì về việc Sierra Nevada Corporation (SNC) đang thực hiện dự án của mình. Ngày nay, SNC, được thành lập vào năm 1963, là một trong ba công ty vũ trụ sáng tạo nhất của Mỹ. SNC cũng được thành lập tốt trên thị trường dân sự, quân sự và thương mại và là nhà cung cấp hàng đầu cho Không quân Hoa Kỳ và một trong những công ty phát triển nhanh nhất của Hoa Kỳ.
Tập đoàn Sierra Nevada đã tìm ra phương án thay thế tên lửa Atlas 5 bằng động cơ RD-180 của Nga
Theo thông cáo báo chí được công bố, đại diện của công ty Sierra Nevada Corporation của Mỹ đã quyết định về phương tiện phóng sẽ được sử dụng cho 6 lần phóng đầu tiên của tàu con thoi Dream Chaser lên Trạm vũ trụ quốc tế. Phi cơ chở hàng sẽ được phóng bằng tên lửa Vulcan, đang được phát triển bởi một công ty khác của Mỹ, United Launch Alliance (ULA). Đồng thời, SNC nhấn mạnh rằng nhiều loại tên lửa thông thường đã có mặt trên thị trường có thể được sử dụng để phóng tàu vũ trụ vận tải. Ví dụ, trước đó, tên lửa Atlas 5, trên đó lắp động cơ RD-180 của Nga, được coi là một tàu sân bay khả thi.
Phi cơ Dream Chaser và phương tiện phóng Vulcan
SNC lưu ý rằng họ chọn ULA vì sự hợp tác chặt chẽ trong việc thực hiện dự án máy bay vũ trụ Dream Chaser, cũng như vì danh tiếng mà United Launch Alliance sở hữu, đặc biệt là trong lĩnh vực an toàn bay và sự đúng giờ của các vụ phóng. ULA là một liên doanh không gian thuộc sở hữu của hai gã khổng lồ của ngành công nghiệp Mỹ - Boeing và Lockheed Martin. Di sản tích lũy của các tập đoàn này trong việc chế tạo máy bay và thám hiểm không gian là rất lớn. ULA, được thành lập vào tháng 12 năm 2006, tự hào đã phóng thành công hơn 130 vệ tinh lên quỹ đạo, cung cấp thông tin liên lạc toàn cầu, quan sát bề mặt Trái đất và giải quyết các vấn đề khoa học khác nhau.
Để phóng nhiều trọng tải khác nhau vào không gian, ULA sử dụng ba loại phương tiện phóng chính: Atlas-5, Delta-2 và Delta-4. Hơn nữa, cả hai họ tên lửa này đã được người Mỹ sử dụng trong hơn nửa thế kỷ. Về vấn đề này, xe phóng hạng nặng Vulcan sẽ thay thế tên lửa Atlas-5. Công việc kế thừa tên lửa Atlas, được trang bị động cơ RD-180 do Nga sản xuất, đã được tiến hành tại Hoa Kỳ từ năm 2014. Dự án tên lửa mới đang được tạo ra trong khuôn khổ hợp tác công tư. Theo kế hoạch, chuyến bay đầu tiên của phương tiện phóng Vulcan mới sẽ diễn ra vào tháng 4/2021. Trong tên lửa mới ở giai đoạn đầu, về cơ bản sẽ có các động cơ mới do Mỹ sản xuất, chúng ta đang nói về động cơ ôxy-mêtan BE-4. Đó là việc sử dụng khí tự nhiên hóa lỏng (metan) thay vì dầu hỏa làm nhiên liệu là một tính năng sáng tạo của động cơ tên lửa này.
Được biết, phương tiện ra mắt Vulcan mới của Mỹ sẽ có hai giai đoạn. Để phóng vật nặng lên quỹ đạo, cấu hình tên lửa cho phép lắp đặt tối đa 6 tên lửa đẩy ở trạng thái rắn. Dự kiến, phiên bản có trọng tải lớn nhất của tên lửa Vulcan sẽ có thể đưa trọng tải lên tới 34,9 tấn vào quỹ đạo. Đồng thời, một phiên bản của phương tiện phóng với 4 tên lửa đẩy chất rắn, hai động cơ đặt ở giai đoạn hai và một tấm chắn mũi dài 5 mét sẽ được sử dụng để đưa Dream Chaser vào không gian.
Spaceplane Dream Chaser và các tính năng của nó
Nếu tên lửa mới của Mỹ vẫn đang ở giai đoạn thiết kế và chế tạo mô hình bay đầu tiên, sẽ được phóng không sớm hơn năm 2021, thì công việc trên tàu vũ trụ Dream Chaser đã tiến xa hơn nhiều. Tàu vũ trụ mới của các kỹ sư SNC đã trong giai đoạn thử nghiệm từ lâu. Các chuyến bay thử nghiệm tính năng mới đầu tiên bắt đầu vào năm 2013, mặc dù chuyến bay đầu tiên đã kết thúc trong sự thất bại của thiết bị. Trong quá trình hạ cánh, bộ phận hạ cánh ở mũi không bung ra, và chiếc phi cơ bị hư hại nghiêm trọng. Kết quả là lần hạ cánh thành công đầu tiên của tàu vũ trụ xuống sân bay chỉ diễn ra vào cuối năm 2017.
Theo dự án Dream Chaser, nó là một con tàu vũ trụ được quay trở lại Trái đất, được thực hiện theo sơ đồ của một chiếc phi thuyền. Khi tạo ra một phương tiện vận chuyển vũ trụ đa năng mới, các nhà phát triển đã sử dụng các giải pháp thiết kế trước đây đã được thực hiện trong thiết kế của tàu vũ trụ Mỹ HL-20 và một loạt các máy bay tiền nhiệm của nó, bao gồm X-20 Dyna-Sor, Northrop M2-F2, Northrop M2-F3, Northrop HL-10, Martin X-24A và X-24B, những chiếc đầu tiên bắt đầu được thử nghiệm từ những năm 60 của thế kỷ trước. Ban đầu, người ta dự định tạo ra một phiên bản tàu vũ trụ có người lái, được thiết kế để đưa 2-7 phi hành gia và hàng hóa lên quỹ đạo, nhưng hiện tại công việc đang được tiến hành trên một phiên bản tàu con thoi không người lái trong phiên bản chở hàng.
Tàu vũ trụ mới sẽ cung cấp khả năng đưa hàng hóa lên quỹ đạo trái đất thấp và sau đó trở về nhà. Không giống như các tàu vũ trụ khác hạ cánh bằng dù, tàu vũ trụ mới sẽ hạ cánh giống như máy bay trên đường băng. Tất cả sáu tàu con thoi được phóng trong chương trình CRS-2 dự kiến sẽ hạ cánh xuống Trung tâm Vũ trụ Kennedy trên đường băng được xây dựng để tổ chức Tàu con thoi trước đó.
Tàu con thoi Dream Chaser mới của Mỹ sẽ có thể vận chuyển tới 5500 kg hàng hóa khác nhau trên ISS, cũng như đưa khoảng 1750 kg trọng tải trở lại Trái đất. Nhờ khả năng hạ cánh trên đường băng chứ không phải trên biển, hàng hóa được chuyển đến Trái đất từ máy bay vũ trụ có thể được bốc dỡ rất nhanh chóng. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các chương trình khoa học khác nhau và đặc biệt hữu ích khi tiến hành các thí nghiệm sinh học. Về mặt cấu trúc, tàu con thoi sẽ bao gồm hai phần: bản thân máy bay vũ trụ và một mô-đun dịch vụ-hàng hóa bổ sung được gắn với nó, sẽ nằm ở phần phía sau của phương tiện. Một tính năng khác biệt của Dream Chaser sẽ là đôi cánh gấp lại. Giải pháp kỹ thuật như vậy là cần thiết để đặt tàu bên trong ống dẫn hướng mũi tên lửa, đường kính của nó không vượt quá 5 mét. Phương pháp phóng tàu vũ trụ lên quỹ đạo này giúp phân biệt chiếc phi cơ mới với người tiền nhiệm của nó là Tàu con thoi và tàu Buran của Liên Xô.
Điều đáng chú ý là Liên Xô đã phát triển một tàu vũ trụ tương tự về thiết kế và phương pháp phóng, được gọi là BOR-4 (máy bay tên lửa quỹ đạo không người lái) hoặc Kosmos-1374. Đó là một tàu vũ trụ không người lái thử nghiệm, là bản sao thu nhỏ (khoảng 1: 2) của máy bay quay quanh Spiral. Ở Liên Xô, từ năm 1982 đến năm 1984, đã thực hiện 6 lần phóng thành công tàu vũ trụ này, trong đó tàu vũ trụ được phóng lên các quỹ đạo khác nhau với độ cao 225 km. Thiết bị, đáng chú ý là có kích thước khiêm tốn, giống như chiếc máy bay vũ trụ hiện đại của Mỹ Dream Chaser, đã được phóng lên quỹ đạo bên trong phần đầu của phương tiện phóng. Các cuộc thử nghiệm và thử nghiệm được thực hiện tại Liên Xô trong khuôn khổ chương trình BOR-4 đã giúp giải quyết cuối cùng tất cả các vấn đề tồn tại về bảo vệ nhiệt của "ngôi sao chính" trong chương trình không gian của Liên Xô - tàu tên lửa quỹ đạo Buran.
