В следующем году мы должны стать свидетелями знакового космического события, подобного которому не происходило уже более полувека. Речь о миссии Artemis II, в ходе которой четыре астронавта на корабле Orion покинут окрестности нашей планеты и облетят Луну.
Рассказываем все, что известно об этой миссии: экипаже, плане полета, используемой технике, а также о том, повлияет ли шатдаун на дату ее запуска.
Экипаж Artemis II
Начнем с экипажа Artemis II. Он состоит из четырех астронавтов, три из которых представляют NASA. Это Грегори Уайсмен (командир), Виктор Гловер (пилот) и Кристина Кук (специалист полета). Каждый из них совершил по одному полету на МКС.
Четвертым членом экипажа является астронавт Джереми Хансен (специалист полета), представляющий Канадское космическое агентство. Artemis II станет его первым полетом в космос. Хансен получил назначение в экипаж благодаря вкладу Канады в руку-манипулятор Canadarm3, которую планируется установить на окололунную орбитальную станцию Gateway.
Все члены экипажа уже прошли серию тренировок в скафандрах внутри космического корабля Orion. Они практиковались в выполнении действий, которые будут производить, находясь в космосе, а также смоделировали несколько возможных сценариев, которые могут возникнуть во время полета.
Техника Artemis II
На чем же астронавты отправятся к Луне? Для запуска будет задействована SLS — крупнейшая ракета NASA со времен программы Apollo. Ее высота составляет 98 метров. Носитель состоит из двух твердотопливных боковых ускорителей и двух ступеней.
Боковые ускорители SLS построены компанией Northrop Grumman и являются модифицированной версией блоков, некогда устанавливавшихся на шаттлах. Они отличаются от них наличием дополнительного сегмента.
Первая (центральная) ступень SLS создана компанией Boeing. Она оснащена четырьмя модифицированными двигателями RS-25, работающими на топливной паре — жидкий водород + жидкий кислород. Ранее эти силовые агрегаты тоже использовались на шаттлах. Второй (верхней) ступенью SLS служит криогенный блок DCSS (Delta Cryogenic Second Stage), до этого применявшийся на ракетах семейства Delta.
В общей сложности, ракета SLS может вывести 95 тонн груза на низкую околоземную орбиту (НОО) и до 27 тонн груза на траекторию полета к Луне.
Что касается Orion, то он достался Artemis по «наследству» от закрытой еще в нулевые программы Constellation. Корабль состоит из построенного компанией Lockheed Martin, жилого модуля и служебного отсека, за создание которого отвечает концерн Airbus Defence and Space.
Масса жилого модуля Orion составляет 10,4 тонны. Он рассчитан на экипаж из четырех астронавтов. Служебный модуль Orion создан на базе беспилотного корабля ATV, некогда осуществлявшего снабжение МКС. Он несет весь необходимый запас воздуха и воды для экипажа, а также аккумуляторные батареи и четыре фотогальванические панели, предназначенные для генерирования электроэнергии. Его длина составляет 4 метра, диаметр — 4,1 метра (19 метров с учетом раскрываемых солнечных батарей), масса в заправленном состоянии — около 15 тонн, из которых порядка 9 тонн составляет топливо для бортовых двигателей.
Основой силовой установки служебного модуля является двигатель AJ10-190, ранее использовавшийся в системе орбитального маневрирования шаттлов. Он может обеспечить Δv до 1800 м/c. Также на нем будут установлены 8 вспомогательных двигателей Aerojet R-4D-11 и 24 малых двигателя системы ориентации.
Orion оснащен системой аварийного спасения в виде установленной в его носовой части твердотопливной ракеты. В случае аварии она должна «выдернуть» корабль и увести его в сторону от гибнущего носителя.
План полета Artemis II
План полета Artemis II выглядит следующим образом. SLS выведет Orion на вытянутую орбиту вокруг Земли. Корабль проведен на ней около суток, что даст астронавтам возможность проверить все системы. После этого Orion выполнит маневр, который направит его к Луне.
Через несколько дней полета Orion достигнет Луны. Корабль облетит ее (дистанция минимального сближения составит 7400 км) и использует лунную гравитацию для того, чтобы лечь на обратный курс к Земле. Это сделано из соображений безопасности: даже если двигатель Orion выйдет из строя, гравитация Луны сделает все необходимое и направит астронавтов домой.
Через 10 дней после запуска, Orion достигнет Земли. Если все пройдет благополучно, капсула войдет в атмосферу и приводнится в Тихом океане.
Проблемный теплозащитный экран Orion
Полету Artemis II предшествовала целая серия тестов различных компонентов программы. Например, еще в 2014 году NASA провела орбитальное испытание жилого модуля Orion, в ходе которого он совершил два витка вокруг нашей планеты, а затем совершил успешную посадку. А в 2019 году состоялся тест системы аварийного спасения корабля.
Но все же, главной проверкой стала миссия Artemis I, запущенная в ноябре 2022 года. В ее ходе беспилотный Orion был выведен на дальнюю ретроградную орбиту вокруг Луны, провел на ней несколько недель, после чего вернулся на Землю. В общей сложности полет продлился 25 дней.
Хотя капсула Orion и совершила успешное приводнение, после осмотра выяснилось, что ее теплозащитный экран потерял больше материала, чем ожидалось. Инженеры обнаружили в нем трещины и полости. В ходе последующего расследования было установлено, что во время входа в атмосферу газы, образовавшиеся внутри абляционного внешнего материала теплового экрана, не могли выходить наружу и рассеиваться, как ожидалось. Из-за этого давление внутри него нарастало, и возникали трещины, в результате чего в нескольких местах отслоился обугленный материал.
По итогам расследования в NASA не стали менять конструкцию теплозащитного экрана Artemis II и вместо этого решили немного подкорректировать профиль входа корабля в атмосферу, чтобы снизить на него нагрузку. Это вызвало противоречивые оценки со стороны экспертов — но в NASA уверяют, что экран абсолютно безопасен и астронавтам ничего не угрожает.
Последствия шатдауна и дата запуска Artemis II
Дата запуска Artemis II неоднократно сдвигалась. В декабре 2024 года она была в очередной раз перенесена — в этот раз на апрель 2026 года. Но в дальнейшем новое руководство NASA приняло решение ускорить подготовку с миссии с расчетом на ее запуск уже в феврале 2026 года.
На данный момент ракета SLS, которая запустит Artemis II к Луне, уже собрана и на нее установили корабль Orion. Но не все так гладко. Начавшийся 1 октября шатдаун, привел к прекращению работы правительства США, частью которого является NASA. Конечно, нельзя говорить о том, что NASA полностью прекратила свою деятельность — специалисты продолжают работу над наиболее важными проектами, в число которых входит и Artemis II. Тем не менее, очевидно, что финансово-политическая нестабильность оказала серьезное влияние на NASA и аэрокосмическую индустрию, которое не могла не сказаться на ходе подготовки миссии. Насколько велико это влияние станет понятно уже после завершения кризиса.
Также нельзя не отметить, что и без шатдауна столь крупные и важные запуски очень редко удается организовать в установленные сроки. Например, уже упомянутая миссия Artemis I изначально должна была быть запущена еще в августе 2022 года. Ракета SLS с кораблем была установлена на стартовую площадку, но во время заправки возникла проблема с двигателем, из-за чего запуск отложили. Во время следующей попытки заправки была выявлена утечка водорода и запуск вновь перенесли. А после того, как инженеры наконец-то сумели отремонтировать ракету, в Атлантическом океане сформировался мощный ураган, так что ее пришлось спешно эвакуировать со стартовой площадки.
Нечто подобное вполне может повториться и с Artemis II. Тем более что ракете SLS еще предстоит пройти генеральную репетицию запуска в виде заправки и прожига двигателей первой ступени. А поскольку речь идет о пилотируемом полете, к любым неисправностям и отклонениям от нормы будет приковано повышенное внимание. Так что если дата запуска Artemis II снова изменится, это вряд ли кого-то сильно удивить.
В то же время, если не произойдет чего-то совсем непредвиденного, нас отделяют буквально месяцы от первого полета людей к Луне за последние 53 года. Ради этого можно подождать еще немного.
