Наступного року ми маємо стати свідками знакової космічної події, подібної до якої не відбувалося вже понад півстоліття. Ідеться про місію Artemis II, у межах якої чотири астронавти на кораблі Orion залишать околиці нашої планети й облетять Місяць.
Розповідаємо все, що відомо про цю місію: екіпаж, план польоту, техніку, що використовується, а також про те, чи вплине шатдаун на дату її запуску.
Екіпаж Artemis II
Почнемо з екіпажу Artemis II. Він складається з чотирьох астронавтів, три з яких представляють NASA. Це Грегорі Вайсмен (командир), Віктор Гловер (пілот) і Христина Кук (спеціалістка польоту). Кожен із них здійснив по одному польоту на МКС.
Четвертим членом екіпажу є астронавт Джеремі Хансен (спеціаліст польоту), який представляє Канадську космічну агенцію. Artemis II стане його першим польотом у космос. Хансен отримав призначення в екіпаж завдяки внеску Канади в руку-маніпулятор Canadarm3, яку планується встановити на навколомісячну орбітальну станцію Gateway.
Усі члени екіпажу вже пройшли серію тренувань у скафандрах всередині космічного корабля Orion. Вони практикувалися у виконанні дій, які виконуватимуть, перебуваючи в космосі, а також змоделювали кілька можливих сценаріїв, які можуть виникнути під час польоту.
Техніка Artemis II
На чому ж астронавти вирушать до Місяця? Для запуску буде залучена SLS — найбільша ракета NASA з часів програми Apollo. Її висота становить 98 метрів. Носій складається з двох твердопаливних бічних прискорювачів і двох ступенів.
Бічні прискорювачі SLS побудовані компанією Northrop Grumman і є модифікованою версією блоків, які колись встановлювали на шаттлах. Вони відрізняються від них наявністю додаткового сегмента.
Перший (центральний) ступінь SLS створено компанією Boeing. Він оснащений чотирма модифікованими двигунами RS-25, що працюють на паливній парі — рідкий водень + рідкий кисень. Раніше ці силові агрегати теж використовувалися на шаттлах. Другим (верхнім) ступенем SLS слугує кріогенний блок DCSS (Delta Cryogenic Second Stage), який до цього застосовували на ракетах сімейства Delta.
Загалом ракета SLS може вивести 95 тонн вантажу на низьку навколоземну орбіту (ННО) і до 27 тонн вантажу на траєкторію польоту до Місяця.
Що стосується Orion, то він був отриманий Artemis у «спадок» від закритої ще в нульові програми Constellation. Корабель складається з побудованого компанією Lockheed Martin, житлового модуля і службового відсіку, за створення якого відповідає концерн Airbus Defence and Space.
Маса житлового модуля Orion становить 10,4 тонни. Він розрахований на екіпаж із чотирьох астронавтів. Службовий модуль Orion створено на базі безпілотного корабля ATV, який колись здійснював постачання МКС. Він несе весь необхідний запас повітря і води для екіпажу, а також акумуляторні батареї та чотири фотогальванічні панелі, призначені для генерування електроенергії. Його довжина становить 4 метри, діаметр — 4,1 метра (19 метрів з урахуванням сонячних батарей, що розкриваються), маса в заправленому стані — близько 15 тонн, з яких близько 9 тонн становить паливо для бортових двигунів.
Основою силової установки службового модуля є двигун AJ10-190, який раніше використовувався в системі орбітального маневрування шаттлів. Він може забезпечити Δv до 1800 м/c. Також на ньому буде встановлено 8 допоміжних двигунів Aerojet R-4D-11 і 24 малих двигуни системи орієнтації.
Orion оснащений системою аварійного порятунку у вигляді встановленої в його носовій частині твердопаливної ракети. У разі аварії вона має «висмикнути» корабель і відвести його в бік від носія, що гине.
План польоту Artemis II
План польоту Artemis II має такий вигляд. SLS виведе Orion на витягнуту орбіту навколо Землі. Корабель проведе на ній близько доби, що дасть астронавтам можливість перевірити всі системи. Після цього Orion виконає маневр, який спрямує його до Місяця.
Через кілька днів польоту Orion досягне Місяця. Корабель облетить його (дистанція мінімального зближення становитиме 7400 км) і використає місячну гравітацію для того, щоб лягти на зворотний курс до Землі. Це зроблено з міркувань безпеки: навіть якщо двигун Orion вийде з ладу, гравітація Місяця зробить усе необхідне і направить астронавтів додому.
Через 10 днів після запуску, Orion досягне Землі. Якщо все пройде успішно, капсула увійде в атмосферу і приводниться в Тихому океані.
Проблемний теплозахисний екран Orion
Польоту Artemis II передувала ціла серія тестів різних компонентів програми. Наприклад, ще 2014 року NASA провела орбітальне випробування житлового модуля Orion, під час якого він здійснив два витки навколо нашої планети, а потім виконав успішну посадку. А 2019 року відбувся тест системи аварійного порятунку корабля.
Але все ж, головною перевіркою стала місія Artemis I, запущена в листопаді 2022 року. Під час неї безпілотний Orion був виведений на далеку ретроградну орбіту навколо Місяця, провів на ній кілька тижнів, після чого повернувся на Землю. Загалом політ тривав 25 днів.
Хоча капсула Orion і здійснила успішне приводнення, після огляду з’ясувалося, що її теплозахисний екран втратив більше матеріалу, ніж очікувалося. Інженери виявили в ньому тріщини та порожнини. Після подальшого розслідування було встановлено, що під час входу в атмосферу гази, що утворилися всередині абляційного зовнішнього матеріалу теплового екрана, не могли виходити назовні та розсіюватися, як очікувалося. Через це тиск усередині нього наростав, і виникали тріщини, внаслідок чого в кількох місцях відшарувався обвуглений матеріал.
За підсумками розслідування в NASA не стали змінювати конструкцію теплозахисного екрана Artemis II й замість цього вирішили трохи підкоригувати профіль входу корабля в атмосферу, щоб знизити на нього навантаження. Це викликало суперечливі оцінки з боку експертів — але в NASA запевняють, що екран абсолютно безпечний і астронавтам нічого не загрожує.
Наслідки шатдауна і дата запуску Artemis II
Дата запуску Artemis II неодноразово зсувалася. У грудні 2024 року її було вкотре перенесено — цього разу на квітень 2026 року. Але надалі нове керівництво NASA ухвалило рішення прискорити підготовку до місії з розрахунком на її запуск уже в лютому 2026 року.
Наразі ракета SLS, яка запустить Artemis II до Місяця, вже зібрана і на неї встановили корабель Orion. Але не все так гладко. Шатдаун, що почався 1 жовтня, призвів до припинення роботи уряду США, частиною якого є NASA. Звісно, не можна говорити про те, що NASA повністю припинила свою діяльність — фахівці продовжують роботу над найважливішими проєктами, до числа яких входить і Artemis II. Проте, очевидно, що фінансово-політична нестабільність серйозно вплинула на NASA та аерокосмічну індустрію, що не могло не позначитися на ході підготовки місії. Наскільки великий цей вплив стане зрозуміло вже після завершення кризи.
Також не можна не відзначити, що і без шатдауна настільки великі й важливі запуски дуже рідко вдається організувати у встановлені терміни. Наприклад, уже згадана місія Artemis I спочатку мала бути запущена ще в серпні 2022 року. Ракета SLS з кораблем була встановлена на стартовий майданчик, але під час заправлення виникла проблема з двигуном, через що запуск відклали. Під час наступної спроби заправлення було виявлено витік водню і запуск знову перенесли. А після того, як інженери нарешті зуміли відремонтувати ракету, в Атлантичному океані сформувався потужний ураган, тож її довелося спішно евакуювати зі стартового майданчика.
Щось подібне цілком може повторитися і з Artemis II. Тим паче, що ракета SLS ще має пройти генеральну репетицію запуску у вигляді заправлення і пропалення двигунів першого ступеня. А оскільки йдеться про пілотований політ, до будь-яких несправностей і відхилень від норми буде прикута підвищена увага. Тож якщо дата запуску Artemis II знову зміниться, це навряд чи когось сильно здивує.
Водночас якщо не станеться чогось зовсім непередбачуваного, нас відділяють буквально місяці від першого польоту людей до Місяця за останні 53 роки. Заради цього можна почекати ще трохи.
