Американцы полетят к Луне на корабле с тепловым экраном сомнительного качества

После двух лет молчания NASA публично признало сомнительные качества теплового экрана корабля Orion. Что хуже всего, тепловой экран решено оставить как есть, и даже в худшем состоянии, чем у первого «Ориона», облетевшего Луну без экипажа два года назад. За это решение руководство агентства подверглось всесторонней критике. Однако разгребать всё это придётся новому составу руководства NASA.

Источник изображений: NASA

О том, что с тепловым щитом «Ориона» что-то не так стало известно в мае этого года после публикации снимков корабля с отвалившимися кусками экрана. Фотографии опубликовал главный инспектор NASA после проверки деятельности агентства. В апреле NASA создало группу независимых экспертов (IRT), которая должна была оценить проблему и сделать выводы. Свой отчёт группа предоставила агентству в августе, но NASA спрятала его в дальний ящик стола. И не удивительно, в разгаре была кампания по спасению застрявших на МКС пилотов корабля Boeing Starliner. Ещё одна существенная проблема никому не была нужна.

Что не так с тепловым экраном, NASA рассказало только в минувший четверг на пресс-конференции. Как выяснила комиссия, тепловой экран оказался плохо проницаемым для газов. Он представляет собой 186 плиток из материала Avcoat, произведённого компанией Textron Systems по лицензии Lockheed Martin. Плитки наклеены на титановую основу корпуса капсулы. При вхождении в атмосферу Земли на скорости 40 тыс. км/ч и после разогрева щита до 2760 °C внутри экрана выделялись газы. По причине плохой проницаемости материала экрана и швов между плитками газы создавали давление и взрывали экран изнутри. От них же ожидали равномерного обгорания и снижения толщины.

Капсула без целых кусков теплового экрана рискует в этом месте прогореть. Впрочем, аэродинамика тоже под вопросом. Напор воздуха там такой, что капсулу может закрутить. Во время спуска корабля Orion в ходе миссии Artemis 1 разрушение теплового экрана не привело к критическому росту температуры внутри. Но тепловой экран на корабле для миссии Artemis 2, на котором впервые полетят четверо астронавтов, ещё хуже.

В процессе работы с тепловым экраном «Ориона» для беспилотной миссии Artemis 1 выяснилось, что ультразвуковое диагностирование целостности экрана работает недостаточно хорошо. Чтобы оно работало лучше, было предложено увеличить непроницаемость щита, что воплотили в экране для «Ориона» миссии Artemis 2. Как теперь понятно, это было ошибочное решение, которое только увеличило риск разрушения экрана. И теперь этот корабль с экраном сомнительной надёжности готовят к установке на первую ступень ракеты SLS для миссии Artemis 2. Руководство NASA дало добро на эту операцию, объяснив, что они смоделировали более безопасную траекторию вхождения «Ориона» в атмосферу Земли. Траектория была оценена методом статистического анализа Монте-Карло, что вызвало шок у профильных специалистов.

«Я проработал в NASA 45 лет, — сказал бывший астронавт и специалист по тепловым экранам Чарльз Камарда (Charles Camarda). — Я люблю NASA. Мне не нравится то, каким стало NASA. Мне не нравится, что мы утратили нашу исследовательскую культуру». В своём сообщении в сети LinkedIn Камарда заявил, что космическому агентству и его руководящей команде должно быть «стыдно». В интервью в пятницу он повторил, что NASA полагается на ошибочные вероятностные оценки рисков и моделирование методом Монте-Карло для определения безопасности существующего теплозащитного экрана Orion.

«Целесообразность победила безопасность и хорошие материаловедческие и инженерные разработки. Печальный день для NASA», — написал в LinkedIn Эд Поуп (Ed Pope), эксперт в области передовых материалов и теплозащитных экранов.

Состояние теплового экрана у первого вернувшегося от Луны корабля Orion

В то же время глава специальной комиссии IRT, Пол Хилл (Paul Hill), бывший руководитель полётов NASA и эксперт по катастрофе челнока «Колумбия» в 2003 году, утверждает, что специалисты агентства ничего не пытались скрывать в отношении проблем с экраном «Ориона». Все данные предоставлялись в полном объёме, тесты проводились, отчёты готовились. В начале работы комиссии два её члена были против использования экрана в нынешнем виде, но к подготовке заключения все единогласно признали экран способным выдержать полёт в атмосфере при изменении траектории входа.

Поскольку сборка ракеты SLS для миссии Artemis 2 уже началась, брать на себя ответственность за судьбу миссии придётся новому руководству NASA после назначений Дональда Трампа в январе или феврале 2025 года. Для миссии Artemis 3 с высадкой астронавтов на Луну корабль Orion получит уже модифицированный тепловой экран. В этом плане экипаж миссии Artemis 2 рискует сильнее. Им придётся лететь с тем, что уже есть, представляя себе уровень риска.