Lịch sử và những dự án của NASA

NASA với tên đầy đủ là National Aeronautics and Space Administration(Cục Quản trị Hàng không và Không gian Quốc gia) là một cơ quan chính phủ liên bang Hoa Kì được thành lập vào năm 1958 có trách nhiệm thực thi chương trình thám hiểm không gian và nghiên cứu ngành hàng không đồng thời cũng có nhiệm vụ nghiên cứu dài hạn những hệ thống hàng không quân sự cũng như dân sự.

Biểu tượng của NASA

CÁC CHƯƠNG TRÌNH THÁM

HIỂM CỦA NASA

1 Chương trình MERCURY(Một vị thần La Mã biểu tượng cho tốc độ)

Tàu McDonnell Mercury

Chương trình Mercury là chương trình đầu tiên của NASA và được nghiên cứu bởi Ủy ban tư vấn quốc gia về không gian (National Advisory Committee for Aeronautics). Chương trình với mục đích đưa con người lên quỹ đạo vòng quanh Trái Đất được diễn ra từ năm 1959 đến năm 1963 và sau 3 năm thực hiện thì chuyến bay Mercury-Atlas 6 đã là chuyến bay đầu tiên đạt được mục đích này đánh dấu một phần thành công của dự án. Dự án này đã tiêu tốn hết khoảng $1.5 tỷ đô la Mỹ.

Khác với những loại tàu du hành ngày nay khoang tàu vũ trụ của Mercury rất nhỏ. Nó nhỏ đến mức mà người ta có thể mặc vào để điều khiển chứ không phải để lái(có vẻ giống bộ đồ của Iron man). Khoang tàu chỉ có thể tích 1.7 mét khối, vừa đủ cho một phi hành gia. Bên trong khoang của tàu có tất cả 120 linh kiện điều khiển bao gồm 55 công tắc điện, 30 cầu chì và 35 cần gạt.

Sơ đồ khoang tàu Mercury

Trong giai đoạn phóng của chuyến bay, tàu Mercury và phi hành gia được bảo vệ trong trường hợp phóng thất bại bởi hệ thống thoát hiểm khi phóng (Launch escape system). Hệ thống LES là một tên lửa đẩy nhiên liệu rắn với sức đẩy 52.000 lbf (231 kN) được gắn trên cái tháp ngay bên trên phi thuyền. Trong trường hợp vụ phóng bị bãi bỏ, hệ thống LES sẽ khai hỏa trong 1 giây, kéo cả phi thuyền Mercury và phi hành gia khỏi tên lửa phóng đã bị hỏng hóc. Phi thuyền sau đó sẽ hạ xuống bằng hệ thống dù của nó. Sau khi động cơ đẩy bị cắt, hệ thống LES không còn cần thiết nữa và được tách ra khỏi phi thuyền bởi một tên lửa nhiên liệu rắn với sức đẩy 800 lbf (3.6 kN) với thời gian đốt 1.5 giây.

Để tách phi thuyền Mercury ra khỏi hệ thống phóng, tàu vũ trụ sẽ khai hỏa ba tên lửa nhiên liệu rắn nhỏ, sức đẩy 400 lbf (1.8 kN), trong 1 giây. Những tên lửa này gọi là tên lửa Posigrade.

Con tàu chỉ được trang bị với các động cơ đẩy nhỏ dùng để điều chỉnh độ cao-sau khi được đặt vào quỹ đạo và trước khi khai hỏa đẩy lùi (retro fire) chúng không thể thay đổi quỹ đạo. Có ba nhóm động cơ điều khiển tự động và các động cơ điều khiển thủ công - mỗi nhóm cho một trục độ trệch(yaw), độ dốc(pitch), độ lăn (roll), nhiên liệu được cung cấp từ hai bình chứa tách biệt nhau- một tự động và một thủ công. Phi công có thể sử dụng một trong ba hệ thống đẩy này và lấy nhiên liệu từ một trong hai bình chứa để điều chỉnh độ cao của tàu vũ trụ.

Tàu Mercury được thiết kế sao cho có thể được hoàn toàn điều khiển từ mặt đất trong trường hợp môi trường vũ trụ làm phi công không còn khả năng điều khiển con tàu.

Tàu có 3 tên lửa nhiên liệu rắn, đó là các tên lửa đẩy lùi với sức đẩy 1000 lbf (4.5kN) mỗi cái đốt trong 10 giây. Một tên lửa đủ để đưa con tàu trở lại Trái đất nếu hai cái kia bị hỏng. Chuỗi khai hỏa (được biết như là khai hỏa lần lượt) bắt buộc phải khai hỏa tên lửa giật lùi thứ nhất, theo sau bởi tên lửa đẩy lùi thứ hai 5 giây sai đó (trong khi tên lửa thứ nhất vẫn cháy). Năm giây sau đó, tên lửa thứ ba được khai hỏa (trong khi tên lửa thứ hai vẫn còn đang cháy).

Có một cửa kim loại mỏng ở mũi của con tàu gọi là "spoiler". Nếu con tàu bắt đầu nhập vào khí quyển với mũi đi vào trước, khí thổi qua "spoiler" sẽ lật con tàu vòng quanh để tấm chắn nhiệt vào trước, kỹ thuật này gọi là 'Shuttlecocking'. Trong suốt giai đoạn nhập lại vào khí quyển, phi hành gia sẽ trải qua gia tốc 4 g (g = gia tốc trọng trường).

Các thiết kế ban đầu đề nghị sử dụng các vỏ chịu nhiệt làm bằng beryllium hay là vỏ cách nhiệt. Nhiều thử nghiệm đã đưa ra kết luận - vỏ cách nhiệt chắc chắn hơn (và do đó độ dày của vỏ thiết kế ban đầu được giảm xuống, cho phép giảm trọng lượng của tàu), dễ sản xuất hơn (vào lúc đó, beryllium chỉ được sản xuất vừa đủ bởi một công ty của Mỹ) và rẻ hơn.

NASA đã đặt hàng sản xuất 20 con tàu, đánh số từ 1 đến 20, từ McDonnell Aircraft Company, St. Louis, Missouri. Năm trong số 20 tàu, số #10, 12, 15, 17, và 19, không được sử dụng. Tàu số #3 và #4 bị phá hủy trong các chuyến bay thử không người lái. Tàu số #11 chìm và được trục vớt từ đáy Đại Tây Dương sau 38 năm. Một số con tàu được chỉnh sửa lại sau sản xuất nguyên thủy (sửa chữa thêm sau khi hủy bỏ phóng, chỉnh lại cho các chuyến bay dài hơn, v.v.) và được thêm vào một kí tự sau số hiệu của chúng, ví dụ như 2B, 15B. Một vài con tàu được sửa chữa hai lần; ví dụ, tàu số 15 trở thành 15A và sau đó là 15B.

Một số tàu Mercury Boilerplate (kể cả mô hình/bản sao, được làm từ các vật liệu không bay được hoặc thiếu hệ thống điều khiển) cũng được chế tạo bởi NASA và McDonnell Aircraft. Chúng được sử dụng để thử nghiệm hệ thống cứu hộ, tháp thoát hiểm và các động cơ tên lửa. Các thử nghiệm chính thức được tiến hành trên giàn phóng tại Langley và quần đảo Wallop sử dụng tên lửa Little Joe và tên lửa Big Joe Atlas.

Chương trình Mercury sử dụng ba loại tên lửa đẩy:

Little Joe - 8 chuyến bay tự động vào quỹ đạo thấp, 2 chuyến mang theo khỉ. Hệ thống thoát hiểm khi phóng được thử.

Redstone - 4 chuyến bay tự động vào quỹ đạo thấp, 1 chuyến mang theo một con vượn; 2 chuyến bay vào quỹ đạo thấp có người điều khiển.

Atlas - 4 chuyến bay tự động vào quỹ đạo thấp; 2 chuyến tự động vào quỹ đạo, 1 đem theo một con vượn; 4 chuyến vào quỹ đạo có người điều khiển.

Little Joe và một Mercury Boilerplate[2] được sử dụng để thử hệ thống thoát hiểm và các thủ tục bãi bỏ vụ phóng.[3] Redstone được sử dụng cho các chuyến bay ở quỹ đạo thấp (suborbital flight), và Atlas cho các chuyến bay vào quỹ đạo. Bắt đầu từ tháng 10, 1958, tên lửa phóngJupiter cũng được xem là thiết bị phóng vào quỹ đạo thấp cho chương trình Mercury, nhưng bị cắt khỏi chương trình vào tháng 7 năm 1959 do thiếu hụt về kinh phí. Tên lửa đẩy Atlas được thiết kế để mang các đầu đạn hạt nhân, do vậy cần được gia cố thêm để đối phó với sự gia tăng trọng lượng mà tàu Mercury đem lại. Little Joe là một tên lửa đẩy nhiên liệu rắn được thiết kế đặc biệt cho chương trình Mercury.

Tên lửa Titan cũng được xem xét sử dụng vào các chuyến bay Mercury về sau, tuy nhiên chương trình Mercury đã kết thúc trước khi các chuyến bay đó diễn ra. Tên lửa Titan được sử dụng cho Chương trình Gemini theo sau Mercury.

Chương trình Mercury sử dụng một tên lửa đẩy Scout cho một chuyến bay duy nhất, Mercury-Scout 1, phóng lên một vệ tinh nhỏ để đánh giá Mạng lưới Theo dõi Mercury (Mercury Tracking Network) trên toàn thế giới. Tên lửa này đã bị phá hủy bởi sỹ quan an toàn sau 44 giây bay.

Chương trình đã có tất cả 20 chuyến bay tự động và trong số đó có 4 chuyến bay mang vào bầu khí quyển 2 con khỉ và 2 con vượn. Tên của những con vật này là: Sam, Miss Sam, Ham, Enos.

Sau khi những chú khĩ và vượn được đưa vào bầu khí quyển với Mercury thì con người bắt đầu thực hiện những chuyến bay mang theo phi hành gia. Những phi hành gia lúc bấy giờ là 7 phi công được chọn từ 110 phi công của nước Mĩ. Trong số 7 người họ có John Herschel Glenn, Jr là người Mỹ đầu tiên bay vòng quanh Trái Đất.

Nhóm phi hành gia "Mercury 7" với mô hình tên lửa đẩy Atlas 12 tháng 7 năm 1962. Từ trài sang phải: Grissom, Shepard, Carpenter, Schirra, Slayton, Glenn, Cooper.

Tóm gọn một số thông số cơ bản:

Cao: 3.51 m

Đường kính: 1.89 m

Thể tích: 1.7 m3

Trọng lượng:

Phóng: 1.935 kg

Trên quỹ đạo: 354 kg

Post Retro: 1.277 kg

Vào khí quyển:1.224 kg

Hạ cánh: 1.098 kg

Động cơ tên lửa:

Retros (nhiên liệu rắn) x 3: 4.5 kN

Posigrade (nhiên liệu rắn) x 3: 1.8 kN

RCS cao (H2O2) x 6: 108 N

RCS thấp (H2O2) x 6: 49 N

Thời gian bay: 34 giờ,22 vòng

Cao nhất: 282 km

Thấp nhất: 160 km

CÒN NỮA ........

Nguồn: wikipedia

Viết bài:hanniball-HAAC. Nguồn lấy bài:http://www.thienvanhoc.org/forum/showthread.php?t=6447