NASA+SpaseX – полет на Луну неизбежен?

Официально американскую космическую программу Artemis («Артемида») учредили в 2017 году. Она заменила предыдущую, носившую название «Созвездие» (отменена в 2010-м). Нынешняя программа представляет собой несколько миссий, базирующихся на старте ракеты-носителя (РН) от NASA Space Launch System (SLS), в котором будет находиться корабль Orion.


Каждое «мероприятие» имеет свои цели и нумерацию: от «Артемида-1» до «Артемида-9». По завершении последнего программа будет считаться выполненной. Но обо всем по порядку: расскажем о миссиях, ракете и корабле.

Artemis-1

Это первое испытание системы без космонавтов, которое увенчалось успехом. Главная цель заключалась в достижении кораблем «Орион» лунной орбиты с последующим возвращением на Землю.


В ноябре 2022 года РН стартовала: ее вторая ступень отправила Orion к нашему естественному спутнику. На его орбите корабль провел 6 дней и вернулся к планете. Далее произошло отделение спускаемой капсулы от служебного модуля. Она вошла в атмосферу и 11.12.2022 благополучно спустилась на Землю с помощью парашютов. На все ушло 25,5 суток.

Artemis-2

Первоначально пуск ракеты с кораблем запланировали на ноябрь этого года. Однако 9.01.2024 было объявлено, что осуществление миссии переносится на сентябрь 2025-го. Официальная причина – неготовность «Ориона» (проблемы с тепловым экраном).


Вторая часть программы «Артемида» предполагала доставку экипажа сначала на околоземную орбиту, затем – лунную. Планировалось, что вывод корабля на траекторию свободного возврата позволит ему без использования силовых установок вернуться обратно.

Последующие Artemis

«Артемида-3» предполагает в 2026-м высадку на Луну четырех человек. Однако сначала на орбиту спутника будет отправлен специальный модуль системы посадки и возврата HLS (Human Landing System).


Прилетевший с Земли Orion сначала состыкуется с этим блоком, в который перейдут астронавты, чтобы спуститься на лунную поверхность, где пробудут 6,5 суток.


«Артемида-4» – миссия, запланированная на 2028 год. Сначала на орбиту естественного спутника отправится пара модулей для формирования станции Lunar Gateway. На нее и прибудут астронавты, видимо, для обустройства. «Артемида-5» и все последующие миссии вплоть до Artemis-9 предполагают создание на Луне базы с инфраструктурой и постепенное ее расширение.

Что такое Starship

Это слово нередко вносит путаницу. «Старшип» – система, состоящая из пары частей: ускорителя Super Heavy (по сути, это первая ступень РН) и корабля. Все вместе называется ракетой-носителем Starship. Для преодоления земного притяжения используется ускоритель, представляющий собой емкость с топливом, необходимых для работы 33-х двигателей.


Когда полет будет выполнен, Super Heavy вернется на Землю, где его «поймает» башня «Мехазилла» с «руками». После проверки и испытаний ускоритель снова подготовят к эксплуатации. А сам корабль (точнее, вторая ступень) полетит дальше – к Луне, Марсу либо иным космическим объектам.

Конструкция

Система Starship (с ускорителем) в основной версии достигает высоты 120 м: этакая «башня» с 35-этажное здание. Но это только первый вариант, а третий будет иметь длину 150 м. Подобные «монстры» были в истории мировой космонавтики. Это Saturn V (110 м), доставивший астронавтов на Луну, и советская Н-1 (105 м). Сегодняшний самый часто используемый носитель «Союз» имеет высоту всего полсотни метров. Так что «Старшип» – самая тяжелая и высокая ракета-система в мире. Кстати: число движков (33) – тоже рекордное.


Но дело не в габаритах. Илон Маск хочет сделать многоразовую мощную ракету-корабль. Ведь главная проблема полетов в космос – дороговизна аппаратов. Использование шаттлов позволит снизить стоимость пусков в более, чем в 100 раз! Вот тогда путешествия на Луну и другие планеты станет реальностью. Роль силовых агрегатов играют двигатели Raptor, работать которые должны на жидкой топливной паре – метан плюс кислород. Почему?


Обе составляющих горючего можно найти на Марсе, чтобы синтезировать из воды (льда) и углекислого газа. Сейчас на Starship используют агрегаты второго поколения. Но на подходе уже Raptor-3. Их успешно испытали весной этого года. Стоит отдать должное Маску и его компании: вместо многолетних проектов он со своей командой предпочитает все проверять на практике – пусть есть ошибки, но зато будут правильные выводы и бесценный опыт. Никто же ранее не создавал на практике многоразовые системы.

NASA

Одно дело, когда частная компания готовит аппараты для полета на Луну, Марс. И совсем другое – государственная программа, в данном случае «Артемида». Как ее собирается выполнять НАСА? Пуск с Земли планируется осуществлять с помощью ракеты Space Launch System – SLS. Однако, доставлять астронавтов с лунной орбиты на поверхность спутника будет упомянутая выше система HLS. А ее предложено разработать Маску (было несколько претендентов).


Контракт с американским космическим агентством подписан в 2020 году. SpaceX уже получила деньги в размере 2,89 млрд долларов для разработки и создания модуля, который доставит астронавтов на Луну и вернет обратно на ее орбиту.

Почему NASA не хочет использовать свой «шаттл»

Для высадки на поверхность Луны и возвращения на ее орбиту предполагается использовать «Старшип». Дело в том, что «Шаттлы» от НАСА очень дороги в подготовке к полету и обслуживании. Например, использование водорода в качестве топлива, которое может просочиться сквозь малейшую щелку, заставляло инженеров вручную перебирать движки RS-25 перед каждым стартом. Двигатели Маска меньше, легче, дешевле и, по его мнению, надежнее.

Что еще доставят на Луну

По спутнику надо как-то перемещаться: необходим транспорт. И он уже готовится – из трех кандидатов NASA отдало предпочтение компании Lunar Outpost. Договор подписан 21 ноября этого года. Собственно, луноход Lunar Dawn уже построен: на данный момент, по словам главы компании Дж. Сайрус, ведется его «доработка». Она вызвана выявленными недостатками на испытаниях: недавно астронавты проверили машину «на ходу» – пока, правда, на Земле.


Луноход будет сделан таким образом, чтобы обеспечивалась максимальная его совместимость с транспортным средством «Старшип» (HLS), которое с орбиты доставит Lunar Dawn на наш спутник. График готовности техники и иные условия соглашения компания не раскрывает.

SLS или Starship

Первая из этих ракет совершила успешный полет, осуществляя миссию «Артемида-1». Создаваемые Маском аппараты часто взрываются, что отрицательно влияет на мнение общественности. Однако видимые неудачи – совсем не свидетельство того, что SpaceX стоит на неверном пути: все дело в подходах, которые у НАСА и Маска разные.


Чтобы разработать и построить SLS, у НАСА ушли годы и миллиарды «зеленых». Но в результате выполнение миссии «Артемида-1» прошло безупречно. Маск может все сделать быстрее и стоимость одного пуска у него будет дешевле.


Вот только успеха он достигнет после ряда провалов. Так, по мнению экспертов, SpaceX может изготовить с десяток первых ступеней ускорителя Super Heavy, пока НАСА построит одну SLS. Но если первая пятерка у Маска будет неудачной, а вторая полетит – что лучше? Скорость SpaceX или стабильность NASA, растянутая на несколько лет? Кто знает…