NASA опубликовало обновлённый список возможных мест посадки своей миссии Artemis III вблизи Южного полюса Луны — в рамках этой миссии человек впервые за последние полвека должен снова ступить на поверхность спутника.

Источник изображения: prnewswire.com

Американское космическое агентство не одно десятилетие вынашивало планы по возвращению человека на Луну. В 2019 году соответствующая программа получила название Artemis, а в 2022 году стало ясно, что посадка будет осуществляться в районе Южного полюса. Аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) помог NASA проанализировать данные и выбрать 13 возможных мест посадки; теперь же агентство уточнило этот список — старт миссии с высадкой пока запланирован на 2026 год.

Из присутствовавших ранее в этом списке позиций остались: края кратера Нобиле (Nobile Rim 1 и Nobile Rim 2), край кратера Де Герлах (de Gerlache Rim 2), кратеры Малаперт (Malapert Massif) и Хауорт (Haworth). Из новых значатся: пик возле кратера Кабео (Peak near Cabeus B), плато и гора Монс Мутон (Mons Mouton Plateau и Mons Mouton) и равнина кратера Слейтер (Slater Plain).

Новые точки посадки были выбраны «многопрофильной группой учёных и инженеров», которые в качестве исходной информации использовали данные LRO и других источников. Места посадки оценивались с точки зрения научного потенциала, доступного окна запуска, пригодности местности, возможности связаться с Землёй, условий освещения и безопасности.

В прошлом году близ Южного полюса Луны совершил посадку индийский аппарат «Чандраян-3» (Chandrayaan-3), а в этом — китайский «Чанъэ-6» (Chang’e 6). Этот регион представляет интерес, поскольку предполагается, что там есть ресурсы, способные поддерживать присутствие человека, в частности, водяной лёд. Экипаж Artemis III составит до четырёх человек. Ракета-носитель Space Launch System отправит их на космическом корабле Orion, а посадку на Луну они произведут на аппарате SpaceX Starship Human Landing System. Миссия на поверхности Луны продлится около недели.

Примерно через полгода после успешного полёта корабля Orion вокруг Луны в беспилотном режиме NASA сообщило, что теплозащитный экран корабля повёл себя не так, как ожидали инженеры. Вместо равномерного истончения экран местами выгорел до основания и от него отваливались куски. Это не привело к катастрофе, но потенциально угрожает будущей пилотируемой миссии. В NASA докопались до корней аномалии, но предпочитают держать их в секрете.

Источник изображения: NASA

На днях на тематической конференции представителям NASA были заданы прямые вопросы, что они могут сказать о проблемах с теплозащитой корабля. «Я не собираюсь делиться этим прямо сейчас. Когда это будет обнародовано, всё узнаете сразу, — заявила Лори Глэйз (Lori Glaze), исполняющая обязанности заместителя помощника администратора Управления миссии по разработке исследовательских систем NASA, которое курирует программу Artemis. — У нас есть окончательное определение первопричины проблемы».

Корабль Orion отправился в облёт Луны на ракете SLS. Миссия Artemis 1 должна была стать для него главным испытанием на надёжность. Скорость входа капсул «Орион» в атмосферу планеты при возвращении почти вдвое выше скорости возвращения капсул с земной орбиты и достигает 40 тыс. км/ч. У NASA есть лаборатория ArcJet-Complex для исследования тепловых нагрузок на теплозащитные экраны космических кораблей, но она не может воспроизвести там условия для кораблей, возвращающихся из межпланетных полётов. Первый Orion должен был на своей шкуре испытать, каково это.

Компьютерное моделирование предполагало, что материал теплового экрана — Avcoat, произведённый компанией Textron Systems по лицензии Lockheed Martin — должен был постепенно выгорать, в целом оставаясь сплошным покрытием. Экран представляет собой щит из 186 формованных блоков, наклеенных на специальное термоустойчивое основание (тоже один из элементов теплового экрана). Изначально экран должен был быть сплошным, но испытания корабля на околоземной орбите показали, что это стало бы не лучшим выбором и его сделали блочным.

Участки корабля с повреждённым тепловым экраном

После спуска облетевшего Луну «Ориона» в Тихий океан выяснилось, что местами блоки прогорели или откололись целыми кусками до базовой основы. Если бы в корабле были астронавты, для них это не имело бы никаких последствий. Тем не менее, экран повёл себя не так, как ожидали инженеры, а это заставляет искать причины такого поведения. Если в этот раз повезло, не факт, что повезёт в следующем полёте.

В NASA утверждают, что специалисты выяснили первопричину аномального поведения теплозащиты. Официальное сообщение на этот счёт задержится, поскольку нужны дополнительные проверки, которые проведут в декабре. По мнению источника, руководство агентства просто не желает озвучивать негатив в преддверии выборов нового президента США и, вероятно, до смены главы NASA, которая за этим последует. Такие новости обычно сообщают в последние недели пребывания предыдущего главы Белого дома на его должности. Поэтому следует ждать января 2025 года, чтобы ситуация прояснилась.

Затягивание решения вопроса с тепловой защитой «Ориона» чревато отсрочкой отправки астронавтов в полёт вокруг Луны и возвращения человека на Луну. Проблема ещё в том, что корабль для полёта с экипажем в ходе миссии Artemis 2 уже установлен на сервисный модуль и его начали обклеивать плитками теплового экрана. Если этот процесс остановить для переделок, то это как минимум на год отложит полёт, запланированный на сентябрь 2025 года. Отсутствие решения по тепловой защите корабля также не позволяет приступить к сборке первой ступени ракеты SLS. Это невозможно по причине ограниченного срока службы твердотопливных ускорителей, которые в случае замены теплового щита окажутся непригодны после задержек на год или дольше, если их установить в ближайшее время.

С учётом неопределённости с тепловым экраном корабля Orion и других проблем с ракетой SLS, производственным процессом Boeing и мобильной пусковой установкой повышенной грузоподъёмности, возвращение человека на Луну в 2026 году представляется фантастическим сценарием. Так есть ли смысл дальше вкладываться в это малоперспективное дело? В США уже публично задаются этим вопросом.

Основатель и мажоритарный владелец медиахолдинга Bloomberg — Майкл Блумберг — написал статью, в которой буквально разгромил деятельность NASA в рамках лунной программы Artemis. По его мнению, которое он подтвердил некоторыми цифрами и фактами, эта программа ни к чему не приведёт кроме баснословных растрат федерального бюджета. Будущий президент США должен немедленно пересмотреть планы по возвращению США на Луну, как только выборы будут завершены.

Boeing изготовила первую ступень для ракеты SLS, которая впервые за 50 лет отправит людей к Луне. Источник изображения: Boeing

За последние годы каждый раз поле очередного аудита деятельности NASA и планирования нового годового бюджета агентства появлялись неприятные цифры перерасхода и отставания от графика программы Artemis. Цифры расходов удвоились, утроились и увеличились многократно, а сроки сместились на пять и более лет. В NASA все проблемы объясняют новизной решений и вызванные этим технические трудности, а также формальным запретом заключать договора с подрядчиками с указанием фиксированной суммы. Это может побудить частные компании «на всякий случай» устанавливать гораздо большие расценки, чем в случае заключения договора с плавающей суммой.

В ответ на это Майкл Блумберг отмечает: «На данный момент было потрачено почти 100 миллиардов долларов, но ничто не сдвинулось с места, однако сложность программы и возмутительные растраты продолжают расти. Следующему президенту США следует переосмыслить эту программу в целом».

По мнению автора, проблема уже в том, что эта миссия носит не научный, а политический характер. Задачу собирать камни на Луне легко можно поручить роботам. Человек для этого не нужен. Миссия с участием людей раздувает бюджет до астрономических значений, почти ничего не давая взамен. Один лунный скафандр стоит $1 млрд, и их ещё предстоит изготовить и приобрести.

Следует отметить, что в своём возмущении автор прав лишь отчасти. Космос это пока не о прямой выгоде. Космические программы — это технологический локомотив для той страны, которая готова тратить на него ресурсы. И чем сложнее проект, тем больше технологий для него приходится разрабатывать, но потом эти технологии будут работать на экономику.

Майкл Блумберг в целом не против науки и прогресса, как он отмечает в заметке. Просто надо считать деньги. По оценкам генерального инспектора NASA, на данный момент на программу Artemis потрачено $23,8 млрд. Каждый запуск, вероятно, обойдется как минимум в $4 млрд, что в четыре раза превышает первоначальные оценки. Это во много раз превышает затраты частного сектора. При этом ракета SLS может запускаться только примерно раз в два года и, в отличие от ракет SpaceX, не может быть использована повторно.

Более того, ракета SLS в текущей конфигурации неспособна доставить на орбиту Луны одновременно космический корабль Orion с экипажем и лунный посадочный модуль. Их придётся доставлять на орбиту раздельно. При этом у «Ориона» есть проблемы с теплозащитным экраном и, возможно, не только с ним. Задача не станет намного легче, когда NASA выведет на окололунную орбиту лунную станцию Gateway как перевалочный пункт перед высадкой людей на Луну. Ежегодное обслуживание станции будет поглощать не менее $1 млрд, а надобность в ней довольно сомнительная.

Проблемы могут возникнуть даже с выводом станции Gateway на окололунную орбиту. Этим должна будет заниматься «усиленная» разгонная ступень SLS Block 1B. Создание усиленной ступени уже затянулось на шесть лет и подорожало до $5,7 млрд. И это не говоря о том, что её производством занимается заслуженный «бракодел» последнего десятилетия компания Boeing. Кстати, не лучше обстоят дела с производством мобильного стартового комплекса ML-2 для запуска «усиленной» ракеты SLS. Комплекс подорожал почти в 8 раз с момента заключения контракта (до $2,7 млрд), и никто точно не скажет, когда его завершат.

В угоду поддержки программы Artemis агентство отменяет проект за проектом, пытаясь найти средства на лунную программу. Сверхирония может заключаться в том, считает автор разгромной передовицы в ведущем американском издании для финансистов, что Илон Маск на своём сравнительно недорогом и многоразовом корабле Starship может добраться до Луны раньше NASA без Orion, Gateway, Block 1B или ML-2.

Компания-разработчик космических технологий Axiom Space и итальянский дом моды Prada показали окончательный вариант скафандра для будущей лунной миссии NASA Artemis 3. Первая версия этой космической спецодежды была выполнена в фирменных цветах Axiom: синем, чёрном и оранжевом, и украшена логотипом Axiom, чтобы скрыть элементы космической одежды на время её разработки. Теперь публике представлен финальный, белый вариант скафандра.

В 2022 году NASA предоставило Axiom заказ на $228,5 млн в рамках контракта на $1,26 млрд на создание скафандров следующего поколения для поддержки лунной программы Artemis. Взяв за основу классический скафандр xEMU (Extravehicular Mobility Unit), разработанный инженерами NASA, в Axiom Space создали новый скафандр для «внекорабельной мобильности» AxEMU (Axiom Extravehicular Mobility Unit), который обеспечивает повышенную гибкость, лучшую защиту от суровых условий космоса и специализированные инструменты для научных исследований.

Скафандры, предназначенные для использования астронавтами на Луне, будут иметь белое покрытие, отражающее тепло и защищающее владельца от экстремально высоких температур и воздействия солнечной радиации. В создании AxEMU принимала участие дизайнер одежды для фантастических сериалов Эстер Маркиз (Esther Marquis). Скафандр изначально проектировался для использования самыми разными членами экипажа, независимо от пола и физических кондиций.

Белый скафандр получил тёмно-серые накладки на локтях и коленях и в районе тазобедренных суставов. Ботинки со светло-голубой подошвой перекликаются с обувью первых космонавтов эпохи Аполлона. На скафандр добавлены точки крепления для красных полос, такие же были добавлены к скафандрам Аполлона, космического челнока и космической станции, чтобы различать членов экипажа.

Верхняя часть туловища с интегрированным шлемом и рюкзаком портативной системы жизнеобеспечения (PLSS) также имеет точки крепления для нашивок национальных флагов и названия миссии. Коммерческий дизайн скафандра подчёркивает логотип Axiom, вышитый серым цветом на клапане средней части скафандра.

Скафандр оснащён бортовой диагностической системой, регенерирующей системой очистки углекислого газа и технологией охлаждения для удаления тепла. Он получил дополнительное покрытие на шлеме и забрале для улучшения обзора и усовершенствованные перчатки по сравнению с теми, которые использовали астронавты ранее.

AxEMU прошёл предварительную проверку конструкции, окончательные испытания скафандра намечены на 2025 год. По заявлению производителя, скафандр обеспечивает нахождение на лунной поверхности продолжительностью не менее восьми часов и выдерживает экстремальные условия на южном полюсе Луны. AxEMU способен противостоять низким температурам в постоянно затенённых регионах в течение как минимум двух часов.

Скафандр успешно справился с испытаниями под водой без участия человека в Лаборатории нейтральной плавучести NASA (NBL) и прошёл моделирование в условиях пониженной гравитации в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне. Дальнейшие испытания предполагают пилотируемые погружения в NBL и комплексные испытания с прототипами лунного вездехода.

«Мы сломали шаблон, — заявил президент Axiom Мэтт Ондлер (Matt Ondler). — Партнёрство Axiom Space и Prada заложило новую основополагающую модель для межотраслевого сотрудничества».

«Мы открываем новую эру в исследовании космоса, где партнёрские отношения являются обязательными для коммерциализации космоса, — добавил исполнительный вице-президент по внекорабельной деятельности Axiom Space Рассел Ралстон (Russell Ralston). — Впервые мы используем опыт других отраслей для создания лучшего решения для космоса».

«Я очень горжусь результатом, который мы показываем сегодня, — отметил директор по маркетингу и руководитель корпоративной социальной ответственности Prada Group Лоренцо Бертелли (Lorenzo Bertelli). — Мы поделились своим опытом в области высокопроизводительных материалов, функций и методов шитья, и мы многому научились». Ранее он напомнил о «передовой» работе и многолетнем опыте компании по работе с парусной командой для участия в Кубке Америки Luna Rossa Prada, где используются технологии, мало уступающие космическим.

Источник изображения: nssmag.com

В ходе миссии Artemis 3 NASA планирует высадку на Луну первой женщины вместе с ещё одним астронавтом американского происхождения. Следующие миссии Artemis доставят на Луну первого человека с другим цветом кожи и астронавтов из стран-партнёров, включая Японию и страны ЕС.

Очередной аудит деятельности NASA выявил новый провал. В отчёте инспектора указано, что заказанная NASA для запуска ракеты SLS с астронавтами на борту мобильная пусковая установка (ML-2) будет изготовлена с задержкой минимум на один год и по почти впятеро возросшей стоимости. Таковы условия контракта с плавающей ценой, и никто с этим ничего не может cделать.

Готовность платформы ML-2 на апрель 2024 года. Источник изображения: NASA

Подрядчиком для изготовления платформы ML-2, как и ML-1, выступает американская строительная компания Bechtel National. В практике космических запусков в США используется вертикальная сборка ракеты в ангаре, с последующей транспортировкой на стартовый стол. Ракета собирается сразу на пусковой установке, вместе с которой затем перемещается к месту старта и с неё же стартует. Постоянные тайфуны на месте запусков не оставляют другого выбора — полусобранную ракету нельзя оставлять на стартовом столе.

Чем больше ракета, тем мощнее должна быть мобильная платформа. Поэтому платформа ML-1, уже созданная и отправившая на облёт Луны корабль Orion на ракете SLS, не подойдёт для запуска ракеты с увеличенным разгонным блоком, который должен будет доставить на орбиту спутника корабль с экипажем и часть орбитальной лунной станции.

Первоначально заключённый NASA с Bechtel контракт на сборку платформы ML-2 составлял $384 млн, а срок сдачи работы — март 2024 года. Как теперь поясняют аудиторы агентства, на апрель 2024 года для изготовления ML-2 едва начали резать металл.

NASA ожидает, что стоимость платформы ML-2 вырастет до $1,8 млрд, а компания изготовит её к сентябрю 2027 года. Однако инспекторы NASA настроены менее оптимистично. По данным аудита, стоимость будет ещё выше, а срок сдачи затянется ещё больше. Самое высокое здание в мире — небоскрёб Бурдж-Халифа в Дубае высотой 828 м — обошёлся заказчику вдвое дешевле предполагаемой стоимости платформы ML-2. По мнению аудиторов, компания Bechtel слабо представляла масштабы и объём работ, которые от неё требовало NASA.

Причиной перерасхода в NASA называют заключение контрактов с плавающей ценой. В то же время в агентстве отказываются переходить на контракты с фиксированной ценой, по крайней мере, по уже заключённым договорам. В NASA считают, что это сделает контракты ещё дороже, поскольку компании будут стремиться заложить в них как можно больше средств для страховки. В своё время при выступлении перед Конгрессом глава NASA Билл Нельсон (Bill Nelson) назвал практику заключения контрактов без твёрдой цены «чумой». Однако в самом агентстве пока не спешат или не ищут путей отказаться от этой «чумы», продолжая заключать договоры с постоянно растущим бюджетом.

Задержка с производством мобильной пусковой платформы ML-2 очевидно приведёт к задержке в программе Artemis. Официально отправка миссии Artemis-4 с астронавтами для высадки на Луну планируется на 2028 год. С учётом отставания по графику в создании ML-2, вряд ли стоит рассчитывать на запуск этой миссии ранее середины 2029 года.

Компания Boeing сообщила, что изготовление первой ступени ракеты SLS для миссии Artemis II полностью завершено. Вскоре её погрузят на баржу Pegasus и морем доставят за 1,5 тыс. км в Космический центр имени Джона Ф. Кеннеди для сборки ракеты. Созданный в Boeing компонент является самым большим в составе ракеты, в высоту он достигает 65 м. Ступень несёт четыре двигателя RS-25, что в сочетании с двумя твердотопливными ускорителями обеспечит мощнейшую тягу.

Получите и распишитесь. Источник изображения: Boeing

Компания Boeing участвовала в доставке людей на Луну в 60-е годы прошлого века и создаёт ракеты для возвращения человека на Луну в новых реалиях. Успешный запуск ракеты SLS в миссии Artemis I два года назад подтвердил, что компания, её коллеги и NASA всё ещё могут создавать ракеты, которые в один запуск способны доставлять людей и оборудование на Луну, Марс и дальше.

В Космическом центре им. Кеннеди на первую ступень будет установлен разгонный блок (промежуточная криогенная двигательная ступень, ICPS) производства компании United Launch Alliance. На блок ICPS установят корабль Orion, созданный компаниями Lockheed Martin Airbus Defence и Space Arianespace. А дополнительную стартовую мощность ракете SLS придадут два боковых ускорителя компании Northrop Grumman.

Ожидается, что запуск ракеты (миссии Artemis II) с четырьмя астронавтами на борту состоится в 2025 году. Астронавты NASA Рид Уайзман (Reid Wiseman), Виктор Гловер (Victor Glover), Кристина Кох (Christina Koch) и канадский астронавт Джереми Хансен (Jeremy Hansen) выйдут на орбиту Луны и проведут там несколько дней, после чего вернутся на Землю. Это будет первый за более чем 50 лет полёт человека к Луне, что станет значимой вехой на новом витке развития земной космонавтики.

NASA выбрало три компании — Intuitive Machines, Lunar Outpost и Venturi Astrolab — для разработки лунного транспортного средства (LTV) для астронавтов программы Artemis. Согласно планам, в следующие 13 лет на эти задачи может быть потрачено до $4,6 млрд. Это решение открывает новую главу в исследовании Луны, особенно её южного полюса, предположительно богатого замёрзшей водой.

Источник изображения: Lunar Outpost

Все три компании были отобраны из общего списка претендентов благодаря своему инновационному потенциалу и возьмут на себя разработку LTV, адаптированных для безопасной транспортировки двух астронавтов в космических скафандрах по сложному ландшафту южного полюса Луны. Кроме того, NASA должно будет иметь возможность дистанционного управления, чтобы продолжать проводить исследования даже во время отсутствия астронавтов на спутнике Земли.

Следующим этапом для подрядчиков станет заказ на технико-экономическое обоснование, который будет представлять собой годичное специальное исследование по разработке системы, отвечающей требованиям NASA на этапе предварительного проектирования. Затем от компаний ожидается представление предложений для демонстрационной миссии, целью которой будет доставка LTV непосредственно на Луну и подтверждение их работоспособности и безопасности перед стартом миссии Artemis V.

Источник изображения: Intuitive Machines

«Мы будем использовать LTV для путешествий в места, куда иначе не смогли бы добраться пешком, что расширит наши возможности по исследованию и совершению новых научных открытий», — заявил Джейкоб Бличер (Jacob Bleacher), главный учёный по исследованиям в Управлении по разработке исследовательских систем в штаб-квартире NASA в Вашингтоне.

Источник изображения: Venturi Astrolab

Одна из компаний-подрядчиков, Intuitive Machines, недавно заслужила внимание мировой общественности, став первой частной аэрокосмической компанией, осуществившей посадку космического аппарата на Луну после более чем 50-летнего перерыва со стороны США, хотя аппарат и завалился на бок.

Источник изображения: Lunar Outpost

Задача программы Artemis — укрепить присутствие человечества на Луне как прелюдии к будущим миссиям на Марс. Новый шаг в освоении Луны был сделан после того, как Майк Пенс (Mike Pence), занимавший тогда должность вице-президента США, поставил перед NASA цель высадить астронавтов на Луну к 2024 году. Впоследствии сроки реализации миссий Artemis II и III были пересмотрены и перенесены на сентябрь 2025 и сентябрь 2026 годов соответственно.

Очевидно, что не всякую работу можно доверить роботам. Как считают в NASA, астронавты миссии «Артемида-3» первым делом должны вручную установить на Луне три научных прибора, которые затем помогут развивать лунные и даже марсианские программы.

Установка приборов астронавтами на поверхности Луны в представлении художника. Источник изображения: NASA

Миссия Artemis-3 («Артемида-3») в настоящий момент ожидается осенью 2026 года. В ходе её реализации в районе южного полюса Луны должны быть высажены трое астронавтов. Это станет возвращением человека на Луну после более чем 50 лет отсутствия на спутнике. Присутствие человека, считают в NASA, усилит научные открытия. Это станет новой эрой исследования спутника, когда человек в лице астронавтов лично внесёт свой посильный вклад в подготовку и проведение экспериментов за пределами Земли.

Три выбранных для первых экспериментов прибора будут использоваться для решения трёх научных задач программы «Артемида»: помочь с пониманием геологических процессов в недрах планеты, выяснить характер и происхождение летучих веществ в полярной зоне Луны, а также для изучения и снижения рисков, связанных с разведкой. Приборы были специально выбраны с условием, что для установки каждого из них (а это будет целый комплекс датчиков, базовых станций и другого) потребуется участие астронавтов.

Первым комплексом приборов станет станция мониторинга лунной среды (LEMS). Это компактный автономный сейсмометрический комплекс, предназначенный для проведения непрерывного долгосрочного мониторинга сейсмической обстановки, а именно движения грунта в результате лунотрясений в южной полярной области Луны. Также прибор прояснит структуру коры и мантии Луны в регионе контроля.

Наблюдения с помощью станции LEMS добавят ценную информацию для моделирования формирования и эволюции Луны. Ранее программа разработки LEMS на протяжении четырёх лет получала от NASA необходимое финансирование. Станция предназначена для работы на поверхности Луны от трёх месяцев до двух лет и может стать ключевой станцией в будущей глобальной лунной геофизической сети. Разработку комплекса LEMS возглавляет доктор Мехди Бенна (Mehdi Benna) из Университета Мэриленда, округ Балтимор.

Комплекс под названием «Влияние Луны на сельскохозяйственную флору» или LEAF будет исследовать влияние окружающей среды на поверхности Луны на выращиваемые в космосе культуры. Комплекс LEAF станет первым экспериментом по наблюдению за фотосинтезом, ростом и системными реакциями растений на стресс в условиях космического излучения и ослабленной гравитации. Измеряемыми с помощью LEAF данные о росте и развитии растений, наряду с параметрами окружающей среды, помогут учёным понять перспективы использования выращенных на Луне растений как для питания человека, так и для поддержки жизнеобеспечения на Луне и за ее пределами. Проект LEAF возглавляет Кристин Эскобар (Christine Escobar) из Space Lab Technologies в Боулдере, штат Колорадо.

Третий прибор — лунный диэлектрический анализатор (LDA) — будет измерять способность реголита распространять электрическое поле, что станет ключевым параметром в поиске лунных летучих веществ, особенно льда. Прибор будет собирать важную информацию о структуре недр Луны, отслеживать диэлектрическую проницаемость недр в зависимости от угла наклона Солнца при вращении Луны, и искать возможное образование инея или ледяных отложений. Программу LDA осуществляют в Японии при поддержке JAXA. Проектом руководит доктор Хидеаки Миямото (Hideaki Miyamoto) из Токийского университета.

«Эти три научных прибора станут нашей первой возможностью после ”Аполлона" использовать уникальные возможности людей-исследователей для трансформации науки о Луне, — сказала Джоэл Кернс (Joel Kearns), заместитель помощника администратора по исследованиям в Управлении научных миссий NASA в Вашингтоне. — Эти полезные нагрузки знаменуют собой наши первые шаги по реализации рекомендаций для высокоприоритетной науки, изложенных в отчёте группы по определению научных данных Artemis III».

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США опубликовало снимки космического корабля Orion, на котором группа астронавтов отправится в полёт вокруг Луны в рамках миссии Artemis 2, запланированной на 2025 год. Позднее Orion также будет задействован для доставки на поверхность спутника Земли экипажа астронавтов.

Источник изображения: NASA

В настоящее время специалисты NASA завершают работу над интерьером Orion в Космическом центре им. Кеннеди во Флориде. Параллельно с этим инженеры ведомства устанавливают защитные панели корпуса и подготавливают корабль к вакуумным испытаниям, которые пройдут весной этого года.

Источник изображения: NASA / X

В 2022 году в рамках миссии Artemis 1 корабль Orion в беспилотном режиме совершил облёт Луны и вернулся на Землю. Следующим этапом программы станет миссия Artemis 2, когда в полёт вокруг спутника нашей планеты отправятся четверо астронавтов. Если не произойдёт никаких изменений, то в состав экипажа миссии Artemis 2 войдут астронавты NASA Рид Уайзман (Reid Wiseman) в качестве командира, Виктор Гловер (Victor Glover) в качестве пилота (станет первым темнокожим человеком, вышедшим за пределы низкой околоземной орбиты, НОО), Кристина Кох (Christina Koch) в качестве специалиста миссии (станет первой женщиной, вышедшей за пределы НОО), а также астронавт канадского космического агентства Джереми Хансен (Jeremy Hansen) в качестве второго специалиста.

Источник изображения: NASA / X

Этот квартет станет первым экипажем космического корабля Orion, который уже дважды отправлялся в космос, но в обоих случаях на его борту не было людей и систем жизнеобеспечения. Сама же миссия Artemis 2 станет очередным шагом на пути реализации американской лунной программы Artemis, одна из целей которой заключается в высадке людей на поверхность Луны. Доставка астронавтов на Луну должна состояться в рамках миссии Artemis 3, которая, по текущим оценкам, может быть проведена не ранее 2026 года. Лунная программа США также предполагает строительство базы на южном полюсе спутника.

В январе 2024 года NASA провело подряд два испытания модернизированных двигателей RS-25, оставшихся от программы «Спейс шаттл». Модернизация призвана поднять тягу на 11 % по сравнению с базовым изделием. Доработанные таким образом двигатели начнут эксплуатироваться с миссии Artemis-5 ближе к концу текущего десятилетия. Но для этого их необходимо сертифицировать в серии из 12 огневых испытаний.

Источник изображения: NASA

Первый запуск модернизированного двигателя RS-25 состоялся в октябре 2023 года. Два новых огневых испытания прошли 17 и 23 января 2024 года. Оба раза двигатели отработали по 500 с (около 8 мин). На каждой ракете SLS будет по четыре таких двигателя, которые будут работать по 500 с. В ходе огневых испытаний улучшенных двигателей были проверены новое сопло, гидравлические приводы, гибкие воздуховоды и турбонасосы.

Первые четыре миссии «Артемида», включая одну уже выполненную с беспилотным облётом корабля «Орион» Луны и возвращением на Землю, также используют модернизированные двигатели RS-25 производства Aerojet Rocketdyne. Тяга двигателей повышена до 109 % от номинальной. Начиная с пятой миссии (ракеты) тяга будет повышена ещё на 2 % или до 111 % от номинала. На стенде NASA испытывает двигатели, нагружая их до 113 % от номинала, чтобы иметь запас прочности.

При разработке программы «Артемида» для экономии средств было решено использовать запас двигателей, оставшихся после закрытия программы «Спейс шаттл». Но на практике это вылилось в катастрофический перерасход финансирования и поставило под угрозу всю новую лунную программу США. Миссии Artemis-2 и Artemis-3 перенесены каждая на год. Полёт с астронавтами на борту корабля вокруг Луны теперь ожидается осенью 2025 года, а высадка на Луну перенесена на осень 2026 года. Что же, по крайней мере, двигатели для последующих полётов без спешки и суеты пройдут все необходимые этапы для получения сертификата.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США на год перенесло реализацию лунных миссий Artemis 2 и Artemis 3. Таким образом возвращение американских астронавтов на Луну, где они не были со времён миссии «Аполлон-17» в 1972 года, откладывается. Соответствующее сообщение опубликовано на официальном сайте ведомства.

Экипаж миссии Artemis 2. Источник изображения: NASA

Новый график проведения лунных миссий предполагает, что Artemis 2, в рамках которой планируется провести пилотируемый полёт вокруг Луны с последующим возвращением на Землю, будет реализована в сентябре 2025 года. Миссия Artemis 3, предполагающая высадку астронавтов в районе Южного полюса Луны, теперь запланирована на сентябрь 2026 года. Прежде данные миссии планировались соответственно на текущий и 2025 годы. Более поздняя миссия Artemis 4, в рамках которой планируется осуществить первый полёт к будущей окололунной космической станции Gateway, запланирована на 2028 год.

Обеспечение безопасности экипажа пилотируемых миссий названо в качестве главной причины изменения графика полётов. В ходе тестирования систем безопасности космического корабля Orion были выявлены проблемы, для решения которых инженерам аэрокосмического ведомства потребуется дополнительное время. В настоящее время специалисты работают над устранением неполадок с аккумулятором и решают проблемы с компонентом схемы, отвечающим за вентиляцию воздуха и контроль температуры.

Вместе с изменением графика полётов NASA пересмотрело график запуска в космос первых интегрированных элементов станции Gateway, выведение которых на орбиту теперь запланировано на октябрь 2025 года. Это делается для обеспечения разработчикам дополнительного времени и лучшего согласования с миссией Artemis 4. NASA также попросило разработчиков систем спуска на лунную поверхность в лице компаний SpaceX и Blue Origin приступить к разработке вариаций посадочных систем, которые могли бы использоваться в будущем для доставки на поверхность спутника больших грузов.

«Мы многому научились со времени проведения миссии Artemis 1, и успех этих первых миссий зависит от коммерческого и международного партнёрства, направленного на расширение наших возможностей и понимания места человечества в Солнечной системе. Программа Artemis представляет собой то, чего мы можем достичь как нация – как глобальная коалиция. Когда мы вместе нацелимся на трудное, мы сможем достичь великого», — заявил глава NASA Билл Нельсон (Bill Nelson).

В NASA сообщили, что 14 сентября в Центре космических полетов им. Маршалла состоялся третий статический огневой тест прототипа перспективного ракетного ускорителя для поздних миссий Artemis, которые затронут также полёты к Марсу. Уменьшенный прототип ускорителя BOLE разработан и изготовлен компанией Northrop Grumman. Огневой тест прототипа позволяет собрать критическую информацию о материалах и узлах ускорителя для запуска серийного производства.

Источник изображения: NASA

Первые три миссии Artemis, одна из которых уже успешно завершена после возвращения на Землю беспилотного корабля «Орион», предусматривают оснащение ракет-носителей SLS парами старых твердотопливных ускорителей, оставшихся от программы «Спейс шаттл». Для миссий с четвёртой по восьмую включительно компания Northrop Grumman изготовит пять пар модернизированных ускорителей Flight Support Booster-2. Они будут изготавливаться фактически по старым чертежам и каждый получит по дополнительной пятой твердотопливной секции (оригинальные ускорители от «Шаттлов» состоят из четырёх секций).

Для девятой миссии «Артемида» компания Northrop Grumman готовит совершенно новые ускорители BOLE (booster obsolescence and life extension). В перспективе они станут основой для отправки миссий на Марс. Корпуса ускорителей BOLE будут из композитных материалов, а не из стали, что сделает их легче при той же или даже большей тяге, а это означает вывод большей полезной нагрузки в космос.

14 сентября на полигоне NASA компания Northrop Grumman провела третьи по счёту статические огневые испытания прототипа ускорителя BOLE. Это уменьшенная копия будущего ускорителя, огневые испытания которой также были проведены в 2021 и 2022 годах. Ранее третьи испытания прототипа не планировались. Компания рассчитывала провести третий огневой тест на полномасштабном ускорителе, что должно произойти весной 2024 года. Возможно, понадобились ещё какие-то данные для изготовления полномасштабного прототипа.

Испытания 14 сентября прошли успешно. Были собраны данные по устойчивости и качеству материалов для защиты дюз и композитного корпуса от температурного воздействия. Впрочем, инженеры обычно отслеживают режимы работы двигателя по сотням каналов одновременно, что даёт достаточный для анализа изделия набор данных. Ускорители крайне важны для программы «Артемида». Первые 2 минуты полёта они обеспечивают ракете свыше 75 % тяги. 24-дюймовый прототип показал тягу в 37 т, что для его габаритов считается хорошим результатом.

Счётная палата США опубликовала отчёт о тратах на разработку и эксплуатацию ракеты SLS (Space Launch System), которая помогла в прошлом году выполнить лунную миссию Artemis I. В документе приводятся слова высокопоставленных чиновников NASA, которые признали, что при теперешнем уровне затрат программа SLS обходится государству слишком дорого.

Источник изображений: nasa.gov

В Счётной палате выразили серьёзную обеспокоенность решением NASA отказаться от учёта затрат на производство компонентов ракеты SLS, необходимых для будущих запусков. Вместо этого космическое агентство планирует «отслеживать производственные затраты и доступность программы SLS посредством пятилетней сметы производственных и эксплуатационных затрат». Финансовое ведомство считает данный инструмент недостаточно действенным — налогоплательщикам будет затруднительно оценивать затраты и эффективность NASA и его подрядчиков с течением времени. Тем более, что агентство отказалось от регулярного обновления пятилетней сметы затрат на производство ракеты.

Кроме того, в NASA не учитывают задержки очередных миссий программы Artemis. Пилотируемый полёт вокруг Луны в рамках миссии Artemis II стартует не ранее 2025 года, а миссию Artemis III с высадкой, вероятно, придётся перенести на 2026 год, а то и позже. Один из представителей NASA заявил, что задержки не повлекут никаких финансовых последствий, но это представляется маловероятным. Другие представители агентства, однако, заявили, что смета расходов всё-таки вырастет из-за задержки миссии Artemis IV, которую перенесли с 2026 на 2028 год. Опрошенные Счётной палатой сотрудники NASA признали, что они обеспокоены стоимостью ракеты SLS.

В американском космическом агентстве рассказали, что разработали четырёхэтапный план по постепенному сокращению затрат на программу SLS:

1. стабилизация расписания запусков;
2. достижение эффективности в освоении производства;
3. поощрение инноваций;
4. коррекция стратегии закупок для снижения ценовых рисков.

Но, похоже, основной риск этой стратегии состоит в отсутствии конкретики. На практике же существенных изменений пока не предвидится: недавно NASA заявило, что работает с компанией Aerojet, основным подрядчиком по производству двигателей для SLS, над снижением их стоимости на 30 % — к концу десятилетия цена двигателя должна упасть до $70,5 млн. Генеральный инспектор NASA Пол Мартин (Paul Martin) назвал этот план сомнительным: расчёт экономии при производстве двигателей RS-25 учитывает только материалы, инженерную поддержку и рабочую силу — управление проектом и накладные расходы идут дополнительно.

Но даже если удастся сократить их цену до $70,5 млн за двигатель, они категорически неконкурентоспособны по сравнению с аналогичными разработками частных компаний. Сопоставимый по мощности двигатель BE-4 от Blue Origin стоит менее $20 млн. А SpaceX стремится сделать свой столь же мощный ракетный двигатель Raptor дешевле $1 млн.

В NASA сообщили, что для разработки научной программы экспедиции «Артемида 3» (Artemis 3) подобрана специальная группа геологов, уже частично знакомая с лунными образцами по предыдущим миссиям. Возвращение людей на Луну ожидается в новом месте — на южном полюсе естественного спутника. Для получения наибольшей отдачи от посещения Луны специалисты выработают рекомендации астронавтам по проведению геологических изысканий на месте.

Источник изображения: NASA

Специальная геологическая научная группа будет действовать в рамках более широкой научной группы NASA, которая отвечает за всю исследовательскую программу «Артемиды».

«Наука — одна из основ проекта Artemis, — сказала д-р Ники Фокс (Nicky Fox), заместитель администратора NASA по науке. — Эта команда будет отвечать за планирование геологических работ в рамках первого за последние 50 лет возвращения человечества на поверхность Луны, обеспечивая максимальную научную отдачу от "Артемиды" и углубляя наше понимание ближайшего небесного соседа».

Геологическая группа миссии Artemis III, возглавляемая главным исследователем доктором Бреттом Деневи (Brett Denevi) из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса в Лореле (штат Мэриленд), совместно с NASA определит геологические научные цели миссии и разработает геологическую полевую кампанию, которую астронавты миссии проведут на Луне в ходе своей миссии.

В задачи геологической группы входит планирование научной деятельности астронавтов Artemis III во время лунных прогулок, включающих полевые геологические исследования, наблюдения, сбор лунных образцов, снимков и научных измерений. Команда также будет поддерживать документирование и первичную оценку научных данных в режиме реального времени во время лунных операций. Затем члены группы проведут оценку данных, полученных в ходе миссии, включая предварительное изучение и каталогизацию первых лунных образцов, собранных NASA с 1972 года.

Иными словами, отобранные специалисты первыми получат в руки образцы, ещё не попадавшие на Землю. Это не единственная награда за усилия. Бюджет группы составит $5,1 млн и будет распределен среди участников. Все отобранные для работы специалисты выбраны методом двойного анонимного голосования. Можно ожидать, что они лучшие в своём деле.

NASA сообщило подробности о жилых модулях для лунных и марсианских миссий. Решения для марсианских миссий будут обеспечивать жизнедеятельность астронавтов более тысячи дней. Первый модуль, названный Surface Habitat (SH), является центральным в лунных миссиях Artemis, поскольку станет основным местом проживания астронавтов. SH будет способен поддерживать 30-дневные миссии для двух человек, а также рассчитан на размещение до четырёх астронавтов на короткое время, например, при смене экипажей.

Источник изображений: NASA

SH будет размещён неподалёку от места посадки миссий Artemis. Ожидается, что одновременно на Луне будут работать четыре астронавта: двое будут жить в SH, а двое — в корабле материально-технического обеспечения. Транспортировка между посадочной платформой и SH будет осуществляться на луноходе. NASA планирует развивать SH таким образом, чтобы он мог поддерживать жизнедеятельность четырёх членов экипажа в течение 60-дней, а также выдерживать длительные периоды бездействия модуля.

Кроме того, SH будет работать как система жизнеобеспечения лунного корабля. В этом случае лунный корабль будет пристыковываться к SH и перекачивать на него продукты жизнедеятельности и конденсат. В результате их переработки вода и газы, способные поддерживать жизнь астронавтов, будут поступать обратно на корабль. Помимо этого, SH должен будет выдерживать длительные периоды нахождения в тени, продолжающиеся более ста суток.

SH будет работать совместно с базовым лагерем NASA Artemis Base Camp. В космическом агентстве положительно оценивают возможности программы Artemis по увеличению времени пребывания и работы астронавтов на Луне. Для миссии Artemis будет использован южный полюс Луны, где световой день длится до 200 суток, в то время как астронавтам Apollo приходилось довольствоваться 14 сутками светового дня на экваторе и возвращаться на Землю до истечения этого срока.

Всё это поможет NASA в подготовке к миссиям по исследованию Марса и позволит моделировать марсианские миссии на Луне, работая с новым модулем Mars Transit Habitat (MTH). На этапе тренировок экипаж будет связываться с MTH напрямую или через орбитальную лунную космическую станцию «Лунные врата» (Lunar Gateway). Затем астронавты будут спускаться на поверхность Луны и работать там, как если бы они работали на Марсе. После завершения работы астронавты будут возвращаться в MTH и совершать обратный путь на Землю.

В целом, некоторые конструктивные особенности SH, такие как режим покоя, защита от пыли, выработка и хранение энергии, будут применяться и в будущих миссиях на Марсе. NASA также сообщило, что MHT будет перевозить четыре экипажа в течение 1200 дней на Марс и обратно. Связь с экипажем во время марсианской миссии будет осложнена длительными задержками до 24 минут. Также инженерам NASA придется решить проблемы, связанные с бездействием жилых модулей на время отсутствия астронавтов.

Новые подробности NASA о проектах жилых модулей для астронавтов вселяют надежду на дальнейшее исследование космоса. Разработка таких сложных систем требует колоссальных усилий, передовых технологий и ресурсов, но результаты стоят всех усилий, ведь они приближают нас к величайшим достижениям человечества — исследованию других планет и глубокому пониманию Вселенной.