NASA полностью готово для полета на Луну, и готовится к запуску Артемиды I.

23 октября 2021 г.

Космический корабль NASA Orion закреплен на вершине мощной ракеты Space Launch System, и интегрированная система вступает в заключительную фазу подготовки к предстоящему испытанию полета без экипажа вокруг Луны.

Миссия, известная как « Артемида I» , проложит путь для будущих летных испытаний с экипажем, прежде чем НАСА начнет регулярные, более сложных миссии с астронавтами на Луне и на лунной орбите, в рамках проекта Артемида . После завершения интеграции ракеты носителя и космического корабля начинается серия комплексных испытаний, которая закончится запуском SLS/Orion в глубокий космос в феврале 2022 года.

«Трудно описать словами, что означает эта веха не только для нас здесь, в Exploration Ground Systems, но и для всех невероятно талантливых людей, которые так много работали, чтобы помочь нам добраться до этой точки», - сказал Майк Болджер, Exploration Ground Systems. руководитель программы. «Наша команда продемонстрировала огромную преданность делу, готовясь к запуску Artemis I. Хотя для запуска еще предстоит проделать работу, продолжая серии интегрированных тестов, и предстоит генеральная репетиция с заправкой топливом, вид полностью укомплектованного SLS, безусловно, является наградой для всех нас. . »

Теперь тестовые проверки впервые начнут оценивать ракету и космический корабль как единое целое, и, сменяя друг друга, завершатся симуляцией полета на стартовой площадке перед самим стартом.

Проверка интерфейса - проверка функциональности и взаимодействия интерфейсов между элементами и системами.

Команды специалистов проведут этот тест из "огневой рубки" в Центре управления запуском и начнут с включения авионики Orion для зарядки аккумуляторов и выполнения проверки работоспособности и состояния различных систем.

Затем группы проведут тесты интерфейсов коммуникации между основной ступенью,  ускорителями и наземными системами, а также проверят обеспечение функциональности  различных систем, включая двигатели основной ступени и управление тягой главного ускорителя, а также двигателя и систем второй ступени (ICPS).

Окончательное комплексное испытание должно проверить работоспособность всех интерфейсов коммуникации всех систем комплекса, их способность обмениваться информацией друг с другом и с системами наземного управления.

Специальное инженерное тестирование  - обеспечивает проверки функциональности множества различных систем.

После проверки интерфейса для основной ступени и ускорителей в ходе дополнительных испытаний в здании сборки системы (VAB) будет выполнено несколько проверок основной ступени и ускорительных систем, например, проверка управления тяговым усилием ускорителя. Позже инженеры проведут дополнительные инженерные испытания на площадке 39B  при заправленных топливом баках.

Сквозное тестирование связи - интегрированное тестирование радиосвязи и телеметрии от системы управления полетами до SLS, ICPS и Orion - все, чтобы проверить способность машины связываться с землей.

В этом тесте используется радиочастотная антенна в VAB, другая рядом с стартовой площадкой, которая покрывает первые несколько секунд запуска, а также более мощная антенна, которая использует спутник ретрансляции данных слежения и сеть Deep Space.

Тестирование последовательности обратного отсчета - проводит имитацию обратного отсчета запуска внутри VAB, чтобы проверить программное обеспечение наземного запуска и секвенсор наземного запуска (система обратного отсчета с последовательными проверками готовности подсистем ракеты и космического корабля), который проверяет работоспособность и состояние транспортного средства, находящегося на площадке.

Команды настроят ракету в VAB в режиме имитации запуска и запустят секвенсор до заранее определенной точки в обратном отсчете - проверяя ответы от ракеты и космического корабля и убедятся, что секвенсор беспроблемно работает.

В день запуска наземный секвенсор запуска подключается к ракете и космическому кораблю, включаясь примерно за 30 секунд до запуска.

Репетиционные испытания с заправкой топливом - проверят способность ракеты загружать криогенное  топливо на стартовой площадке.

За несколько недель до фактического запуска Artemis I проедет примерно четыре мили до Pad 39B на гусеничном транспортном средстве.

Там он будет установлен на стартовый стол и пройдет проверки на заправку, проверки в заправленном состоянии, и проверки на слитие топлива.

Перед тем, как система выкатится для тестов на стартовой площадке, в VAB будет проведена первая из двух проверок на прекращение полета при возникновении нештатных ситуаций, а после проверки на стартовом столе с топливом, вернув систему в VAB, проведут вторую проверку.

В преддверии запуска операционные группы Artemis I также продолжат дополнительное моделирование запуска, чтобы проработать все возможные ситуации и убедиться, что персонал  готов к любому сценарию с этим новым транспортным средством в день запуска.

Агентство назначит точную дату запуска после успешной репетиции на стартовом столе с топливом.

Краткий адаптивный перевод оригинала от NASA

NASA закончила установку космического корабля "Орион" на ракету носитель SLS, и все меньше и меньше времени остается до старта. Пока скептики и оптимисты спорят на тему данного проекта, причем первые утверждают что "долбанет", а вторые надеются что нет :) рассмотрим данную систему SLS/Orion миссии "Artemis I" немножко подробнее.

Итак, ракета носитель "SLS", что означает Space Launch System - т.е. всего то "Система космического запуска". Она в миссии "Artemis I" работает в первой из возможных ее конфигураций, Block 1 Crew, т.е. "модификация 1 с экипажем".

Да, она может быть и в конфигурации Block 1 Cargo, т.е. "грузовик" для формирования и снабжения окололунной станции и прочих вещей - например вывода на орбиту модулей космических станций, тяжелых спутников, разрабатываемых космических телескопов, мини шаттлов, и так далее.

Высота ракеты с пристыкованным "Орионом" в обтекателе -101 метра при диаметре 8,4 метр.

В грузовом варианте с грузовым кораблем в обтекателе ее высота составит 95 с небольшим метра.

SLS Block 1 может доставить на низкую околоземную орбиту 95 тонн полезной нагрузки, а на орбиту к Луне порядка 26 тонн. В дальнейшем ракета носитель будет модифицирован, и на орбиту к Луне сможет закидывать не менее 45 тонн полезной нагрузки.

В конфигурации Block 1 Crew ракета носитель имеет две ступени.

4 двигателя RS-25 первой ступени, сжигая 2,8 миллиона литров топлива "жидкий водород + жидкий кислород", создают тягу 2 миллиона lbs (907 тс), а 2 пяти сегментных твердотопливных ускорителя (SRB, solid rocket buster)  добавляют еще более 7 млн. lbs (3175 тс) тяги. 

Суммарно ракета носитель создает порядка 8.8 миллиона международных фунтов (lbs) тяги (3991 тс), т.е. примерно эквивалентно тяге матрицы, составленной из 9-10 двигателей РД-180.

Первую ступень SLS строит Боинг. Скептики усмехнутся, но стоит напомнить, что именно Боинг строил S-IC, первую ступень ракеты Сатурн-5 программы "Аполлон".

По сути, мы уже видели полеты первой ступени SLS в программе Space Shuttle, в качестве внешнего бака, ибо конструктивно да и визуально они весьма похожи, и первая ступень является прямым его потомком. Только побольше, побольше :)

Так же ничего нового нет (кроме ряда модификаций) в двигателях Aerojet Rocketdyne RS-25,  успешно поработавших на Шаттлах.

Ну и твердотопливные ускорители тоже модернизированные Шаттловские.

У NASA (вернее у изготовителя ускорителей ATK) осталось 16 корпусов ускорителей, предназначенных для Шаттлов, поэтому на 8 полетов SLS Block 1/1B ускорителями система обеспечена, а дальше в космос пойдет SLS Block 2, на котором будут стоять к тому времени уже проверенные и отлаженные новые твердотопливные ускорители, с намного большей тягой.

Как не странно,  NASA решила пока не ставить новые и более мощные ускорители, поскольку пришлось бы переделывать ... стартовую площадку LC-39B, углублять и расширять ее траншею для пламени, и модифицировать пусковую установку.

Т.е. NASA взяли проверенные более чем 130 успешными полетами Шаттлов компоненты, и модифицировав их, скомпоновали первую ступень.

Разумеется, горячие головы хотели бы создать все это дело "по другому и с нуля", и, наступив на все возможные грабли (включая возможные человеческие жертвы), сделать что то ну совсем новенькое, но NASA решила снизить все возможные риски, и пошла по пути использования проверенных и надежных решений, применяя новые решения (новая вторая ступень, новые ускорители, возможно - новые двигатели) постепенно, по мере их разработки, отладки и испытаний, в виде ввода в строй новых версий SLS.

После 2 минут полета ракета носитель сбрасывает отработавшие боковые твердотопливные ускорители, а после 8 минут полета, выведя на 160 км орбиту Земли вторую ступень и Orion CM-002, разогнав их до более 28 000 км в час, отходит отработавшая свое первая ступень.

Орион набирает высоту, проводя маневр подъема перигея орбиты с 160 км до 600 км над поверхностью Земли.

Далее начнется маневр TLI (Trans-lunar injection, вывод на траекторию полёта к Луне), когда ракета, описав почти 1 виток вокруг планеты  с повышением орбиты, включает двигатель второй ступени и уходит с орбиты  Земли, в точку рандеву с Луной.

Этот маневр де факто стандартный.

Советские и американские лунные миссии в процессе своих полетов к Луне выполняли его  более 70 раз.

Первым аппаратом, успешно выполнившим маневр TLI была Луна -2 (Е-1А № 7), совершившая его 12 сентября 1959 года. Луна-1 (Е-1 № 4), запущенная 2 января 1959 года, могла быть первой, успешно выполнившей TLI, но из за просчетов в настройках аппаратуры, мимо Луны промахнулась, став спутником Солнца.

Маневр TLI (красным - точка начала маневра). Moon it arrival time - позиция Луны во время прибытия. Moon it TLI - Позиция Луны во время начала маневра TLI.

Вторая ступень SLS - Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), производства Boeing/Mitsubishi, является немного модернизированной верхней ступенью Delta Cryogenic Second Stage (DCSS ) в  "пятиметровой" версии (диаметр 5 метров), использующейся на ракетах Delta IV/ Delta IV Heavy, и оснащена двигателем "жидкий водород + жидкий кислород" Aerojet Rocketdyne RL10B-2 (отличается выдвижным углеродным соплом для увеличения удельного импульса).

Orion CM-002 (Lockheed Martin), раскрыв солнечные батареи на сервисном модуле (Airbus Space) на высоте 484 км,  разгонится второй ступенью ICPS до скорости 39 400 км/час, уходя в точку встречи с Луной. Через 1 час 53 минуты с начала полета ICPS выполнит свою работу и отстыкуется, чтобы потом, летя следом за Орионом по инерции, облететь вокруг Луны и спустя через много много времени полета сгореть в Солнце.

В процессе полета ICPS  запустит несколько кубсатов (мини спутники), а Орион займется проведением целого комплекса исследований и испытаний, поддерживая связь с центром в Хьюстоне через систему Deep Space Network (DSN).

DSN имеет три наземные станции, расположенные на Земле примерно на 120 градусов друг от друга (120 + 120 + 120 = 360). Это необходимо для того, чтобы любой спутник в дальнем космосе мог постоянно поддерживать связь хотя бы с одной станцией. Антенны DSN имеют от 34 до 70 метров в диаметре.

В процессе всего полета, от старта до посадки, будет выполнятся радиационный научный эксперимент "Матрешка" (Matroshka AstroRad Radiation Experiment. NASA/ФРГ/Израиль)  в ходе которого в двух манекенах в корабле Орион, один из которых будет защищен антирадиационным жилетом AstroRad, а второй нет, будет замеряться  уровень накопления радиации.

Манекены программы Матрешка дают возможность измерить радиационное облучение не только на поверхности , но и внутри человеческого тела.

Радиационное облучение будет измеряться с использованием как пассивных, так и активных дозиметров, распределенных внутри антропоморфных манекенов, в местах чувствительных к радиации тканей и местах высоких концентраций стволовых клеток.

Через 4 суток 7 часов 18 минут Орион совершит пролет на высоте 100 км над поверхностью Луны и переместится на дальнюю ретроградную (противоположную вращению Луны) лунную орбиту (DRO), на расстоянии около 70 000 км от Луны, где и пробудет еще около 6 суток.

Отработав нужный участок программы исследований на DRO, космический корабль снова совершит пролет над Луной на высоте 60 км и ляжет на обратный курс к Земле.

Через 25 дней 11 часов 30 минут с начала полета Орион, находясь на высоте порядка 5100 км над поверхностью Земли, расстыкуется с сервисным модулем., и еще через полчаса, на высоте 7.1 км. раскроет парашюты.

В процессе полета будут испытаны все системы и подсистемы комплекса SLS/Orion и системы защиты от радиации.

Карта миссии Artemis I (октябрь 2021г)

1- запуск, 2- отделение твердотопливных ускорителей, 3- отделение первой ступени, 4- маневр подъема перигея орбиты, 5- проверки систем и разворачивание солнечных панелей, 6- включение двигателей второй ступени ICPS, начало маневра TLI, 7- завершение работы двигателя второй ступени, отделение (далее серым пунктиром показан полет отделившейся второй ступени и буквами A,B,C - запуски кубсатов данной ступенью), 8- коррекция траектории короткими включениями двигателя сервисного модуля Орион, 9- проход около Луны на высоте 100 км, включения двигателя сервисного модуля для выхода космического корабля на DRO, 10- выход на DRO (удаление от Луны около 70 000 км, полет по орбите в течении 6 суток). 11- DRO, 12- начало выполнения маневра возврата к Земле, 13- пролет над Луной на высоте 60 км, кратковременные включения двигателя сервисного модуля для выхода в маневр возврата к Земле, 14- коррекция курса полета к Земле, 15-разделение посадочного модуля Орион и сервисного модуля, 16 - вход в атмосферу, 17- приводнение.

Ракета носитель получит новую модификацию SLS Block 1B Crew/ SLS Block 1B Cargo начиная с миссии  Artemis IV.

Высота SLS Block 1B Crew увеличится в сравнении с SLS Block I до 111.25 метров, а "грузовик" подрастет до 99 метров.

Ракета изменится визуально - исчезнет переходник Launch Vehicle Stage Adapter, сменившись на переходник Interstage, вторая ступень ICPS сменится на Exploration Upper Stage (EUS),  разрабатываемой и производимой компанией Boeing (заказано 8 штук), оснащенную уже 4 мя двигателями RL10-C3, что позволит выводить на низкую околоземную орбиту (НОО) более 100 тонн полезной нагрузки.

Далее ракета получит SLS Block 2, где вместе с требуемыми модификациями по опыту эксплуатации Block 1B произойдет переход на новые твердотопливные ускорители.

Эти ускорители будут созданы на основе твердотопливных ракетных ускорителей с композитным корпусом, которые разрабатывались для отмененного проекта OmegA (возможно будут выбраны другие, поскольку у NASA есть несколько предложений по ускорителям от ряда фирм), и, по расчетам, полезная нагрузка SLS Block 2 увеличится до 130 тонн для НОО, и как минимум 45 тонн для вывода к Луне.

"Грузовик" SLS Block 2 Cargo получит более объёмный обтекатель, и подрастет до 108 метров. Высота  SLS Block 2 Crew останется такой же, как и у версии  SLS Block 1B Crew - 111.25 метра.

Ну а в этой табличке можно посмотреть максимальную тягу в М lbs, объём отсека полезной нагрузки и вес полезной нагрузки, доставляемой на траекторию полета к Луне:

Ну и несколько иллюстраций основных компонентов системы SLS Block 1, SLS Block 1B и Block 2:

SLS Block 1 Crew

SLS Block 1B Crew

SLS Block 2 Cargo

И немного подробнее, компоненты SLS Block 1 Crew:

У американской программы Artemis («Артемида») по возвращению человека на Луну — сложная судьба. Будучи в значительной степени наследницей закрытой программы Constellation («Созвездие»), она то откатывалась «вправо», то ей, наоборот, назначали малореальные сроки — типа высадки на Луну в 2024 году. Постоянный перенос сроков запуска сверхтяжёлой ракеты-носителя SLS, судебные тяжбы с Blue Origin, недофинансирование и отсутствие скафандров — это лишь малая часть текущих проблем Artemis.

Возможно, американскую программу подстегнёт проект ILRS, совместной лунной станции России и Китая. Хорошо бы получить новую лунную гонку, столь же динамичную и насыщенную, как и во времена Apollo. Тем более что теперь в прицеле не только Луна, но и Марс.

▍ Сверхтяжёлая SLS как ключевой элемент программы Artemis

10 лет назад NASA начала программу Space Launch System (SLS) – разработку сверхтяжёлой ракеты-носителя (РН) для миссий на Луну, к Марсу и в дальний космос. Её реализация столкнулась с политическими, репутационными рисками и техническими проблемами. В результате тестовый пуск SLS, изначально планируемый на 2017 г., многократно откладывался, актуальный сегодня срок — первая половина 2022 г. С таким долгостроем, уже вызвавшим двукратный перерасход средств ($19,6 млрд) и получившим у американцев прозвище Senate Launch System, может сравниться разве что строительство уникального инфракрасного телескопа James Webb (Pro космос о нём писал: проект растянулся на 20 лет, бюджет оказался превышен в 20 раз). Стоимость одного запуска SLS оценивалась в $2 млрд, что много даже для США. При этом общий бюджет программы Artemis приближается к $38 млрд (включая $18 млрд на разработку космического корабля Orion).

Почему NASA упорно продолжает держаться за SLS? Теоретически можно отправить миссию на Луну двумя-тремя пусками уже имеющихся тяжёлых ракет-носителей: ULA Delta 4 Heavy или SpaceX Super Heavy. Или дождаться готовности сверхтяжёлого корабля Starship. Тем более что есть вероятность старта последнего даже раньше SLS, несмотря на палки в колёса от регулятора FAA и большой объём работы, которую ещё предстоит проделать SpaceX.

Причина — в масштабности проекта SLS, который «нельзя просто взять и закрыть». При этом медлительность работ по программе, по словам одного из аналитиков, превратилась из недостатка в одну из характерных черт, не более. Создание NASA собственной сверхтяжёлой РН стабильно обеспечивает работой десятки тысяч человек в 41 из 50 штатов США (генеральные подрядчики, субподрядчики и их поставщики). Естественно, в сохранении текущего положения дел заинтересованы сенаторы от этих штатов независимо от своей партийной принадлежности. Да и сами генподрядчики со своим мощным лобби совсем не против довести дело до конца. Так что политическая поддержка у программы SLS — на уровне «бог».

В игру вступают и такие эфемерные факторы, как национальная гордость и сохранение статуса разработчика чего-то масштабного. Предельно ясно выразился Бейли Хатчисон, сенатор-республиканец от Техаса, один из двух председателей сенатского комитета по коммерции, курирующего космос (кстати, вторым был Бил Нельсон, сенатор-демократ от Флориды, нынешний глава NASA). На пресс-конференции 2012 г. во время презентации агентством NASA концепции SLS Block 1 Хатчисон заявил, что доставку на НОО и развитие там NASA готово отдать частникам, в то время как само агентство продолжит заниматься более серьёзными вещами. Вот так вот, — правильным мальчикам нужны самые большие игрушки.

Плановый разрыв топливного бака LH2 (для жидкого водорода) первой ступени SLS в ходе прочностных испытаний на предельные нагрузки. Источник: NASA, Aerospaceamerica

▍ С чем связаны проблемы создания SLS?

Прежде всего, с тем же самым политическим лобби. Текущий облик SLS был навязан сверху сенаторами для максимальной унификации новой РН с наработками предыдущих программ (для их продолжения и сохранения рабочих мест). Так SLS унаследовал двигатели первой ступени RS-25 от Space Shuttle разработки Aerojet Rocketdyne — после завершения их полётов осталось 16 движков (хватит на 4 старта). От той же программы перешли твердотопливные ускорители разработки Northrop Grumman. Верхняя ступень практически в неизменном виде перекочевала с Delta IV, а от закрытой президентом Обамой программы Constellation с РН Ares — сам космический корабль Orion разработки Lockheed Martin. В итоге всё это предстояло интегрировать в первую ступень SLS, которую заново должен был разработать Boeing. За разработку сервисного модуля корабля Orion взялся Airbus при поддержке ESA, а за верхнюю криогенную ступень на основе двигателей RL-10B2 производства Aerojet — Boeing совместно с ULA.

В результате новая ракета NASA создавалась в основном на основе технологий предыдущего поколения, не обещая выдающихся показателей. Энергоэффективность жидкого водорода двигателей RS-25 всё равно оказывается ниже, чем у керосиновой смеси RP-1 для двигателей F-1 Saturn-V. В результате даже в своём самом мощном перспективном варианте (Block 2 Cargo) SLS проигрывает по грузоподъёмности РН Saturn-V, разработанной более полувека назад (46 против 48,6 т к Луне соответственно). У начального варианта SLS Block 1 она вообще «всего» 27 т, в будущем её планируют довести в Block 1B до 38 т.

А ведь в России принято ругать «Роскосмос» и разработчиков РН «Ангара» именно за это: характеристики новой ракеты в целом такие же, как у старой. При этом упускают из виду, что ракета переведена на пару «керосин – кислород», которая гораздо экологичнее, чем пара «гептил – амин» на «Протоне». И вдруг видим, что за океаном действует та же логика «озеленения», а большие организационные системы также склонны к сохранению максимального числа рабочих мест и «раздаче всем сёстрам по серьгам».

По замыслу, использование уже имеющихся компонентов должно было снизить стоимость разработки всей системы, но на практике это вылилось в сложности взаимодействия большого числа партнёров-генеральных подрядчиков, их субподрядчиков и поставщиков (это не SpaceX, разрабатывающая всё in-house). Такая иерархическая структура взаимодействия свела к минимуму возможность гибкой адаптации к изменениям, снизив общую эффективность коммуникации. Свой вклад в задержку программы SLS внесла пандемия и участившиеся ураганы, а также ряд технических и производственных проблем. Самой известной из них стала ошибка в монтаже гигантского цилиндрического сварочного аппарата для сборки 50-метровой первой ступени одного из субподрядчиков Boeing, к тому же под него забыли укрепить фундамент — с кем не бывает? Это и прочие, менее значительные технические сложности, потянули на дополнительные расходы в $2 млрд с задержкой программы по меньшей мере на 2 года.

Но вот 6 октября NASA объявило о сертификации конструкции РН SLS, что открывает дорогу к первому полёту — он ожидается в первой половине 2022 г. Будем надеяться, он станет успешным. Пока же NASA находится на этапе согласования контракта с Boeing по строительству 10 первых ступеней SLS и 9 более мощных верхних ступеней следующего этапа Block 1B.

План первого этапа программы Artemis (строительство орбитальной станции и высадки на Луну). Источник: NASA

▍ Новые проблемы программы Artemis: HLS и скафандры

Всё было бы не так плохо, если бы проблемы в Artemis были только с SLS. Но у всех на слуху ситуация с HLS (лунный посадочный модуль), работы по которому NASA попросило SpaceX приостановить до ноября, пока не закончится рассмотрение иска Blue Origin в федеральном апелляционном суде США. Поводом для иска стал выбор агентством SpaceX как единственного исполнителя по HLS на апрельском тендере на $2,9 млрд. Напомним, что для участия в тендере NASA по HLS Blue Origin собрал национальную команду с проектом трехмодульного National HLS, включающую также Lockheed Martin, Northrop Grumman и Draper, и, что неудивительно, основные генподрядчики по SLS. Так что история явно ожидает продолжения. SpaceX перешла дорогу всем самым известным лоббистам — тяжеловесам от ВПК. Но NASA и радо бы было дать аналогичный контракт национальной команде под лидерством Blue Origin, но у него просто не хватит на это денег (Конгресс США одобрил лишь четверть запрашиваемого бюджета NASA на 2021 г.). В итоге агентству на модернизацию наземной инфраструктуры и стартовых комплексов для программы Artemis NASA пришлось недавно буквально вымаливать в Конгрессе США несколько млрд долларов — мы писали об этом.

Кстати, некоторые эксперты справедливо возмущаются выбором NASA — зачем платить SpaceX за избыточную забрасываемую массу к Луне (масcа ILV HLS национальной команды явно на порядок ниже, чем возможности 100 т Starship). Притом что отправка Starship к Луне потребует ещё 8 рейсов танкеров по его заправке. А модули National HLS можно вообще вывести за три пуска существующими тяжёлыми РН и собрать потом на орбите. В общем, аргументы у противников SpaceX в защиту как SLS, так и национальной команды Blue Origin тоже имеются.

Сравнение концепций HLS от трёх компаний, прошедших предварительный отбор на тендере NASA (слева-направо): SpaceX (выиграла), Dynetics и Blue Origin в консорциуме с Draper, Lockheed Martin и Northrop Grumman. Источник: IEEE

На слуху и ещё одна проблема миссии Artemis, на этот раз со скафандрами. В августе аудиторы NASA признали, что и скафандры для Луны не будут готовы к пилотируемой миссии Artemis 3 в 2024 г. И это после 14 лет разработки! Поэтому на прошлой неделе NASA нашло в себе силы и обратилось к частному сектору за помощью.

▍ План реализации программы Artemis

• Artemis 1 — Сейчас первый пуск SLS намечен на первую половину 2022 года. В ходе запуска корабль Orion облетит Луну и на её орбиту будет выведено 13 кубсатов. Что дальше?

• Artemis 2 — Миссия запланирована на конец 2023г. Планируется пилотируемый облёт естественного спутника Земли с посадкой на его поверхность небольших луноходов для поиска наилучшего места под лунную базу.

• Artemis 3 — Это первая пилотируемая Миссия пока запланирована на 2024 г., хотя неготовность скафандров и прогресс по другим компонентам заставляет в нём усомниться. Астронавты полетят к лунной орбитальной станции Lunar Gateway, строительство которой к тому моменту уже должны начать частные компании (без использования SLS). К станции заранее будет доставлен посадочный модуль HLS, в который перейдут прибывшие на Orion астронавты. И наконец высадятся на поверхность Луны.

• Artemis 4 — 7 — Далее планируются уже ежегодные пилотируемые миссии в 2025—2028 гг. и строительство долговременной лунной базы.

Интересно, что первоначально высадка на Луну планировалась как раз на 2028 г., но три года назад президент США Дональд Трамп форсировал планы и объявил, что она состоится до конца 2024 года. Будем надеяться, что новых отсрочек по SLS не будет и NASA набила все возможные шишки.

Общий вид орбитальной станции Lunar Gateway 2019 г., ещё с российским многофункциональным модулем. Источник: ESA

▍ Марс — главное отличие Artemis от Apollo

Основное отличие «Артемиды» от программы «Аполлон» полувековой давности — в создании орбитальной станции и строительстве долговременной лунной базы. Луна во всех программных документах рассматривается NASA как промежуточный этап отработки технологий для достижения основной цели — Марса. Ещё одно важное отличие — широкая международная кооперация. Так сервисный модуль корабля Orion создаёт Airbus, а ESA, JAXA и CSA участвуют в разработке модулей международной орбитальной станции Lunar Gateway. По размерам она получится примерно в 6 раз меньше МКС, и будет состоять из жилого/логистического и двигательного/транспортного модулей (первая фаза, строительство начнётся в 2023 г.). В дальнейшем к ним прибавятся ещё два модуля – международный жилой и научно-коммуникационный ESPRIT. Lunar Gateway будет рассчитана на пребывание экипажа из 4 человек в течение 1—2 месяцев.

Что касается Artemis Base Camp, то база, рассчитанная на пребывание 4 астронавтов, будет представлять не монолитный объект, а скорее «россыпь» автоматов, луноходов и обеспечивающей инфраструктуры (в т.ч. и ядерные энергетические установки Kilopower с электрической мощностью до 10 кВт). Хотя долговременный обитаемый модуль там тоже, конечно, будет.

Увеличится и длительность пребывания астронавтов на Луне — всё-таки теперь нужно не просто флаг воткнуть, а заняться серьёзными научными исследованиями. Начать выработку кислорода и водорода изо льда, протестировать их применение в качестве топлива, а кислорода — для дыхания. Поэтому экипаж миссии Artemis 3 проведёт на Луне 7 суток (вместо максимум 3 для Apollo), а с началом полноценного функционирования лунной базы длительность экспедиции вырастет до 1 месяца.

Для Apollo зоны высадки миссий выбирались исходя из безопасности — искали сравнительно ровную поверхность. А для всех миссий Artemis приоритетным стал район Южного полюса Луны, где предполагается наличие водяного льда. Он предварительно будет исследован большим числом автоматических станций в рамках программы NASA CLPS («сервис коммерческой лунной нагрузки»). Это тоже новшество, — начиная с 2022 г. по программе CLPS планируется отправлять на Луну по меньшей мере по два посадочных модуля в год с научной аппаратурой. Некоторые будут включать небольшие луноходы. Первыми станут посадочные платформы Peregrine разработки Astrobotic и Nova-C от Intuitive Machines.

План второго этапа программы Artemis и подготовка к экспедиции на Марс (строительство лунной базы, расширение орбитальной станции для «подскока»). Источник: NASA

▍ Начало новой лунной гонки

Изначально предполагалось участие в программе Artemis и «Роскосмоса», но Дмитрий Рогозин ясно дал понять NASA, что Россия будет участвовать в проекте только на условиях равного партнёра. Поскольку ничего больше, чем разработку небольшого многофункционального модуля для Lunar Gateway России не предложили, она начала прорабатывать проект совместной научной станции ILRS с Китаем. Декларацию по ILRS «Роскосмос» и Китайская национальная космическая администрация (CNSA) собираются подписать на предстоящем International Astronautical Congress, который пройдёт в Дубае уже 25-29 октября этого года (держим пальцы). С общей концепцией ILRS можно ознакомиться в брошюре «Роскосмоса» и видеоролике.

Основной фокус — на исследованиях автоматами. Но в 2021 году Китай на авиасалоне в Чжухае представил макет сверхтяжёлой РН Long March 9 (первый полёт ожидается в 2028 г., вводит до 50 т к Луне) и пилотируемый корабль, подходящий для миссий в дальний космос (Pro космос о нём писал). Эта связка может доставить на Луну и людей.

Первая разведывательная фаза продлится до 2025 г. (китайские миссии Chang’e-4, 6 и 7, а также российские миссии «Луна» 25, 26 и 27). Основная цель — отработка технологий мягкой посадки, проведение исследований (лунных и орбитальных), поиск лучшего места для создания лунной базы. Вторая, промежуточная, фаза продлится между 2026-2030 гг. (миссии Chang’e-8 и «Луна-28»). После чего начнётся третья фаза, собственно строительство первой очереди ILRS в составе как орбитальной станции, так и лунного сегмента. Планируется отправка на неё ежегодных экспедиций в период 2030-2035 гг. ILRS тоже будет «россыпью» различных объектов: посадочного модуля, транспортных средств, долгосрочного обитаемого модуля, научных инструментов и обеспечивающей инфраструктуры.

Предполагаемый состав лунной базы ILRS России и Китая к 2035 г. Источник: «Роскосмос»

Возможно, к совместной программе России и Китая по лунной базе присоединятся также Бразилия и ESA (они участвуют и в Artemis) и другие международные партнёры. Таким образом, проект ILRS становится прямым конкурентом программы Artemis, но отстаёт на 5-6 лет. Тем не менее, можно ожидать, что уже первые успехи ILRS приведут в чувство руководство США и NASA, превратив Artemis из «процесса ради процесса» во внятную программу с чёткими целями, сроками и ответственными. Собственно, как это и произошло с Apollo.

Материал подготовлен медиа Pro космос для Блога компании RUVDS.com на habr.com.

Artemis — Лунная программа США — к сожалению, продолжает буксовать. Ars Technica со ссылкой на источник в ракетной индустрии сообщила, что первый старт свертяжелой лунной ракеты SLS сдвигается как минимум на весну 2022 года, а наиболее вероятная дата — лето.

Три года назад первый старт по программе Artemis планировался на апрель 2024 года. Потом сроки плавно сдвинулись на осень. А на 36-м космическом симпозиуме глава NASA сообщил, что в крайнем случае старт может состояться в январе следующего года. Однако, теперь и этот срок выглядит пессимистичным.

Первоначально высадка на Луну планировалась в 2028 год. Три года назад президент США Дональд Трамп форсировал планы и объявил, что она состоится до конца 2024 года. NASA исправно получала увеличенный бюджет под это ускорение, хотя со стороны казалось, что срок слишком оптимистичен.

В августе 2020 года из отчета генерального инспектора NASA Пола Мартина стало известно, что суммарные задержки по проекту более 20 месяцев. При этом одна из самых критичных статей — создание лунных скафандров не могло быть завершено ранее апреля 2025 года. Казалось, хотя бы первое испытания ракеты SLS может быть совершено вовремя, но пандемия вносит свои коррективы.

Обычная дискуссия со Свидетелями Лунного Заговора, казалось бы, ничего особенного...

И вдруг...

Источник:

#comment_209113169

Первый запуск планируется в ноябре 2021 года

Следущая американская сверхтяжёлая ракета-носитель для лунной миссии прибыла во Флориду. Основная ступень ракеты под названием SLS (Space Launch System (SLS, рус. Система космических запусков) была доставлена в Космический центр Кеннеди NASA на барже вечером во вторник, 27 апреля 2021 года.

Работы над ракетой вот уже целое десятилетие велись американским управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства NASA. 

Основную ступень доставили в здание вертикальной сборки VAB спустя два дня — 29 апреля.  Как отмечают специалисты NASA, это знаковое событие — все компоненты ракеты впервые были собраны в одном месте. 

«Украшенная» оранжевым пенопластом гигантская ракета  проведет следующие несколько недель в переходном проходе VAB, прежде чем присоединится к двум твердотопливным ракетным ускорителям, которые уже установлены в High Bay 3. 

Летом новую капсулу экипажа космического корабля Orion установят на SLS и подготовят к испытательному полету без экипажа вокруг Луны в конце этого года в рамках миссии Artemis 1 (Артемида-1). После окончательной сборки SLS и космический корабль Orion будут иметь высоту около 98 м. Представители управления заявили, что если все пойдет по плану, полет может состояться уже в ноябре 2021 года. 

Источник: https://www.ixbt.com/news/2021/05/04/fotogalereja-dnja-sverh...