4 космических проекта, в которых участвует Кавасаки, о которых вы, возможно, не подозревали

Kawasaki сделала себе имя, создав одни из лучших двухколесных транспортных средств, особенно серию спортивных мотоциклов Ninja. Однако многих фанатов удивит тот факт, что материнская компания представляет собой конгломерат, занимающийся различными видами деятельности, от аэрокосмической и железнодорожной перевозки до подводных лодок и энергетических решений. Фактически, компания также считается уважаемым игроком в сфере робототехники, предлагая решения для здравоохранения, строительства, нефтехимической, пищевой и электронной промышленности.

Возьмем, к примеру, пассажирский самолет Boeing 787 Dreamliner, носовая часть фюзеляжа которого была разработана и произведена компанией Kawasaki Heavy Industries. Интересно, что Kawasaki Heavy Industries также имеет давнюю и престижную историю сотрудничества в космической отрасли. Начинания Kawasaki начались несколько десятилетий назад, и сегодня компания утверждает, что «вносит вклад в космические системы, включая обтекатели полезной нагрузки для ракет H-IIA и H-IIB». Это само по себе впечатляет, но компания зашла так далеко, что разработала спутники, предназначенные для удаления космического мусора.

Среди примечательных деловых проектов — одноразовая система запуска H-2A, которая реализовала множество проектов для Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), а также сыграла ключевую роль в марсианской миссии Эмирейтс, стартовавшей в 2020 году. Подразделение было одним из ключевых игроков в космических миссиях JAXA и продолжает работать над разработкой ракеты-носителя нового поколения H3 для космического агентства страны. На космической станции есть модуль Кибо, который служил домом не только для астронавтов, но и испытательным стендом для широкого спектра научных экспериментов по микрогравитации и запусков спутников.

Кавасаки был одним из основных партнеров, участвовавших в разработке Кибо, научного модуля, установленного на борту Международной космической станции (МКС) японским космическим агентством. В частности, Кавасаки отвечал за разработку системы кондиционирования воздуха «Кибо», комплекта шлюзовой камеры, механизма причаливания открытого объекта (EFBM) и механизма крепления поручней для открытых экспериментов (ExHAM), который позволяет ученым на борту «Кибо» проводить научные испытания. Примечательно, что «Кибо» является крупнейшим компонентом космической станции, а также первым пилотируемым комплексом Японии в космосе для долгосрочной деятельности астронавтов.

Кибо работает уже более полутора десятилетий и отвечает за развертывание более 350 спутников. Он состоит из четырех основных элементов, включая роботизированную руку под названием Японская система дистанционного манипулятора экспериментального модуля (JEMRMS), которой удаленно управляет наземная команда. . «Среди экспериментальных модулей на МКС только «Кибо» имеет собственный отсек для хранения вещей», — сообщает JAXA. При круглосуточной связи с командами Космического центра Цукуба сборка модуля заняла три полета космического корабля «Шаттл», начиная с 2007 года.

Что касается научных экспериментов, астронавтам удалось вырастить на Кибо высококачественные белковые кристаллы, прорастить рис в космосе для изучения их клеточных стенок, создать большие монокристаллы высокоэффективных полупроводниковых материалов и провести детальные рентгеновские наблюдения, среди прочего. . Всего на платформе имеется 12 портов для установки экспериментального оборудования. Со стороны Кавасаки, самый большой вклад был внесен в Expose Facility, многоцелевую экспериментальную платформу, подходящую для научных испытаний и наблюдений, требующих воздействия космического вакуума.

Кавасаки отмечает, что она «отвечает за проектирование и обтекатели полезной нагрузки для ракеты-носителя H-IIA» в дополнение к вариантам H3 и Epsilon S. Начавшая свою деятельность еще в 2001 году H-2A (также обозначаемая как H-IIA) представляет собой одноразовую ракету большого размера, которая постоянно находится в эксплуатации для запуска спутников и экспериментальных зондов JAXA. Это настраиваемое транспортное средство высотой 53 метра, состоящее из двух твердотопливных ракетных ускорителей.

В зависимости от требований миссии он может быть оснащен дополнительной парой ускорителей типа SRB-A для повышения стартовых возможностей, например твердотопливными навесными ускорительными двигателями Castor IVA-XL, предоставленными Northrop Grumman. Приводимый в движение жидким водородом и жидким кислородом, он преимущественно использовался в вариантах H2A202 (два ракетных ускорителя) и H2A204 (четыре ракетных ускорителя). Когда-то существовала еще более тяжелая версия — H-IIIA — которая работала на комбинации жидкого водорода и кислорода. Kawasaki, со своей стороны, разработала четырехметровый однополезный обтекатель для ракеты-носителя H-2A.

«С момента поставки первого обтекателя полезной нагрузки для ракеты-носителя H-II в 1993 году компания Kawasaki разработала и изготовила различные обтекатели полезной нагрузки в общей сложности для 25 ракет-носителей H-IIA», — сообщает компания. Примечательно, что Kawasaki является единственным производителем обтекателей полезной нагрузки в стране. Среди наиболее заметных достижений ракеты-носителя H-2A — миссия «Хаябуса-2», которая вступила в контакт с астероидом Рюгу в 2019 году и вернулась с образцами, которые сейчас находятся в лабораториях по всему миру.

Конструкция и система теплозащиты на борту беспилотной системы восстановления космических экспериментов (USERS) были разработаны компанией Kawasaki. Миссия USERS, запущенная на борту ракеты-носителя H-IIA в 2002 году, проводила эксперименты по научной оценке микрогравитации и была успешно возвращена в 2003 году. Разработана некоммерческим Институтом беспилотных космических экспериментов Free Flyer (USEF) и поддержана Министерством страны. экономики, торговли и промышленности (METI), основной целью всего проекта была разработка системы самовозврата и инфраструктуры беспилотных орбитальных экспериментов, но он также нашел полезность в качестве образец усилий по борьбе с космическим мусором.

Среди основных полезных нагрузок был эксперимент по обработке сверхпроводящих объемных материалов (SMAP), целью которого было проверить функционирование объемного сверхпроводящего магнита большого размера, технологии, которая находит применение повсюду: от медицинской визуализации, спектроскопии и ускорителей частиц до многообещающая область термоядерных реакторов и поездов на магнитной подушке. Эксперименты проводились в сверхпроводящей печи градиентного нагрева для объемной обработки (SGHF), установленной в транспортном средстве-эвакуаторе (REV), который является восстанавливаемым сегментом модуля входа RE (REM).

Компания Kawasaki разработала и поставила систему теплозащиты для фазы REV. Кажется, вклад Кавасаки сделал свое дело. «Краткий анализ показывает, что функция теплового экрана была завершена, и в результате не было никаких признаков утечки горячего газа на внутренней поверхности обшивки, а температура внутри конструкции была ниже проектных требований», — говорится в документе USEF, представленном на конференции. уважаемой астронавтической конференции 2003 года.

Кавасаки также участвует в проектах, направленных на решение острой проблемы космического мусора с помощью орбитальных решений. Среди них — беспрецедентный микроспутник для удаления мусора (DRUMS), который был запущен JAXA на борту ракеты-носителя «Эпсилон» в 2021 году. «Мы разработали собственный спутник DRUMS* и успешно продемонстрировали свою технологию на орбите», — сказал Кавасаки. после развертывания миссии.

Первый тест DRUMS с размерами 600 x 600 x 800 мм и весом чуть менее 62 килограммов был направлен на демонстрацию возможности такого подхода к решению проблемы космического мусора. Он был оснащен навигационной системой на основе видения, которая измеряла относительное расстояние между спутником активного удаления мусора (ADR) и мусором, плавающим на орбите.

«Что также важно для нашей компании в этой демонстрации, так это то, что мы впервые разработали целый спутник. Правильное функционирование спутника, который мы разработали собственными силами в космосе, является еще одной важной темой, наряду с демонстрацией механизм улавливания мусора», — рассказали JAXA сотрудники аэрокосмического отдела Кавасаки (перевод с японского).

Основным элементом комплекта является выдвижная стрела, отвечающая за захват близлежащего мусора. Согласно техническому документу, представленному экспертами Kawasaki Heavy Industries, микроспутник будет захватывать цель с помощью своего визуального датчика, и как только он достигнет двухметровой досягаемости обломков, выдвижная стрела будет выпущена для захвата объекта.