Yeniden kullanılabilir uzay aracı - Reusable spacecraft

Bu makale yeniden kullanılabilir uzay aracı ile ilgili . Farklı başlatma sistemleri için bkz. Yeniden kullanılabilir başlatma sistemi .
Uzay Mekiği Discovery bir performans backflip sırasında manevra STS-120 .

Yeniden kullanılabilir bir uzay aracı , tekrarlanan fırlatma, yörünge, yörüngeden çıkma ve atmosferik yeniden giriş göz önünde bulundurularak tasarlanmış bir uzay aracı sınıfıdır . Bu, kullanımdan sonra harcanmak üzere tasarlanmış (atılan, yeniden giriş sırasında yanmasına izin verilen) geleneksel uzay araçlarıyla çelişmektedir. Yeniden kullanılabilir uzay aracı örnekleri, uzay uçakları ( Uzay Mekiği yörüngeleri ve Dream Chaser gibi ) ve SpaceX Dragon gibi uzay kapsülleridir . Bu tür uzay araçları, yeniden giriş sırasında uzay aracının ve içindekilerin/kargonun parçalanmasını önleyecek mekanizmalara ihtiyaç duyar. Bu tür sistemlerin başarısızlığı, Uzay Mekiği Columbia felaketinde olduğu gibi felaket olabilir .

Tasarım

Atmosferik giriş

Yeniden kullanılabilir uzay aracı, kontrollü bir şekilde atmosferden ayrılmak ve atmosfere yeniden girmek için mekanizmalar içerir . Bu amaçla, Uzay Mekiği OMS bölmelerini içeriyordu ve SpaceX Dragon , yörüngeden çıkmak için kullanılan kendi motorlarını içeriyordu. Deorbiting, uzay aracını yavaşlatır ve alçalmasına neden olur.

Kaba bir kural olarak, atmosferik yeniden giriş yapan bir aracın iniş ağırlığının %15'inin ısı koruması olması gerekir .

Termal Koruma Sistemleri (TPS), güçlendirilmiş karbon-karbon ve ablatif malzemeler dahil olmak üzere çeşitli malzemelerden yapılabilir . Tarihsel olarak bu malzemeler ilk olarak ICBM MIRV'lerde geliştirildi . Ancak, yeniden kullanılabilir alan sistemlerinin gereksinimleri, özellikle ısı kalkanı gereksinimleri açısından, tek kullanımlık yeniden giriş araçlarının gereksinimlerinden farklıdır . Özellikle, birden fazla termal döngüye dayanabilen dayanıklı, yüksek emisyonlu kaplamalara duyulan ihtiyaç, yeniden kullanılabilir yeni uzay araçlarının geliştirilmesinde önemli bir gereklilik oluşturmaktadır. Bu tür yüksek emisyonlu kaplamalar için mevcut malzemeler , geçiş metali disilisitlerini içerir.

Ablatif ısı kalkanları güvenilirdir, ancak yalnızca bir kez kullanılabilirler ve ağırdırlar. Uzay Mekiği'nde kullanılanlar gibi güçlendirilmiş karbon-karbon ısı karoları kırılgandır ve bu, Uzay Mekiği Columbia felaketinde kanıtlanmıştır. Dayanıklı ancak hafif ve etkili bir ısı karosu yapmak zorlu bir görevdir. LI-900 malzeme Uzay aracına kullanıldı.

İniş ve yenileme

Bir piste yatay olarak inen uzay araçları, kanatlara ve alt takıma ihtiyaç duyar. Bunlar tipik olarak uzay aracı kütlesinin yaklaşık %9-12'sini tüketir, bu da ya yükü azaltır ya da uzay aracının boyutunu artırır. Kaldırıcı cisimler gibi kavramlar , Uzay Mekiği yörüngesinin delta kanat şekli gibi kanat kütlesinde bir miktar azalma sağlar .

Dikey inişler paraşütle veya iterek yapılabilir. spaceX Dragon , paraşütle yeniden kullanılabilirliğe sahip bir uzay kapsülü örneğiydi . Türevi Dragon 2 , başlangıçta karaya inmek için tasarlanmıştı. Ancak, bu tür bir yeniden kullanılabilirlik kavramı 2017'de iptal edildi ve şimdi denize inmek için paraşütler kullanılıyor.

Uzay aracı indikten sonra, bir sonraki uçuşuna hazırlamak için yenilenmesi gerekebilir. Bu süreç uzun ve pahalı olabilir, bir yıl kadar sürebilir. Ve uzay aracı, yenilemeden sonra insan dereceli olarak yeniden sertifikalandırılamayabilir. Sonunda, bir uzay aracının kullanımdan kaldırılmadan önce kaç kez yenilenebileceği konusunda bir sınır vardır, ancak bir uzay aracının ne sıklıkla yeniden kullanılabileceği, çeşitli uzay aracı tasarımları arasında önemli ölçüde farklılık gösterir.

yeniden kullanılabilir uzay aracı listesi

BİZE

Geliştirilmekte

İptal edildi

Rusça/Sovyet

Geliştirilmekte

İptal edildi

Diğerleri

Geliştirilmekte

İptal edildi

Ayrıca bakınız

Referanslar