Американская космическая программа

В 2017 году американское космическое агентство формально объявило о переориентации свой работы с полёта на Марс к возвращению на Луну. Марс остаётся в планах НАСА, но только в качестве отдалённой перспективы. 20 февраля и. о. директора НАСА Роберт Лайтфут вместе с бюджетным запросом на 2019 год представил общую концепцию того, как, по мнению Белого дома, должна развиваться американская космонавтика в следующем десятилетии. Видение программы, несомненно, будет меняться.

1. Высадка астронавтов на поверхность Луны должна состояться ближе к концу 2020-х годов. Полёты на Луну для выполнения запланированных исследовательских работ должны быть регулярными. До этого люди будут посещать окололунное пространство и жить на окололунной орбитальной станции. Постройки лунной базы в планах НАСА нет.

2. Окололунная станция, ранее известная как Deep Space Gateway, теперь называется «Лунная орбитальная платформа» (LOP-G, Lunar Orbiting Platform – Gateway). Её первый двигательно-энергетический модуль должен быть запущен в 2022 году на коммерческой ракете-носителе. Ранее предполагалось, что он будет запущен в 2023 году на сверхтяжёлой ракете SLS вместе с кораблём «Орион». Вероятно, НАСА хочет уже с первым «Орионом» запустить жилой модуль, чтобы астронавты могли работать в более-менее комфортных условиях.

3. Разработка жилого модуля продолжится в рамках программы NextSTEP, т.е. на коммерческих условиях. Участниками программы, которая сейчас находится на втором этапе, остаются компании Bigelow Aerospace, Boeing, Lockheed Martin, SNC, Orbital ATK.

Подробнее об этой программе. На первом этапе (НАСА называет его «Earth Dependent») эти технологии будут тестироваться на МКС, а на втором этапе «Proving Ground» — на лунной орбите, то есть на относительном удалении от Земли. В эту программу входит и планируемая на середину 2020-х гг. миссия Asteroid Redirect, в рамках которой планируется отправить беспилотный космический аппарат к пролетающему мимо астероиду, а затем доставить его целиком или его фрагмент на лунную орбиту для изучения. Кроме шанса добыть полезные минералы, во время миссии будут проверены некоторые важные технологии. Возможно, испытают электрическую силовую установку HERMeS (Hall Effect Rocket with Magnetic Shielding).

По условиям НАСА, жилой модуль космонавтов должен представлять собой герметичный отсек с интегрированным набором комплексных систем и компонентов, включающих функцию стыковки, систему контроля климата, систему жизнеобеспечения, систему управления логистикой, защитой от радиации и систему мониторинга, технологии пожарной безопасности и поддержания здоровья экипажа.

У каждой из шести компаний есть до 24 месяцев, чтобы изготовить полнофункциональный наземный прототип и/или провести тщательное изучение жилища в дальнем космосе.

На проведение проектных и конструкторских работа НАСА выделит шести компаниям $65 млн в течение двух лет, с возможностью дополнительного финансирования в 2018 году. Каждая из компаний должна покрыть как минимум 30% стоимости работ за свой счёт [5].

4. Для разработки посадочных аппаратов для доставки на Луну грузов и, в дальнейшем, людей, НАСА также планирует обратиться к опыту коммерческих программ, да и от помощи международных партнёров отказываться не планирует. На первом этапе будет объявлен конкурс на создание малых посадочных аппаратов. В первой половине 2020-х должна начаться разработка тяжёлых платформ, а к концу десятилетия они должны превратиться в пилотируемые взлётно-посадочные модули.

В настоящее время ведётся разработка сверхтяжёлой ракеты-носителя (РН) Space Launch System (SLS, рус. Система космических запусков) для пилотируемых экспедиций за пределы околоземной орбиты и выведения прочих грузов вместо РН «Арес-5», отменённой вместе с программой «Созвездие». Запуск пробного полёта ракеты-носителя SLS-1/EM-1[en] намечен не ранее 15 декабря 2019 г. в беспилотном режиме, а в пилотируемом на середину 2022 года.

Планируется, что по массе грузов, выводимых на околоземные орбиты, SLS будет самой мощной действующей ракетой-носителем ко времени своего первого старта. Ракета будет выводить в космос пилотируемый корабль «Орион» из закрытой программы «Созвездие».

Система в базовом варианте будет способна выводить 70 тонн груза на опорную орбиту. Конструкция ракеты-носителя предусматривает возможность увеличения этого параметра до 130 тонн в усиленной версии.

Предполагается что первая ступень ракеты будет оснащаться твердотопливными ускорителями и водородно-кислородными двигателями RS-25D/E от шаттлов, а вторая — двигателями J-2X разработанными для проекта «Созвездие». [6] Также прорабатывались варианты с использованием газогенераторных двигателей F-1 от РН Сатурн V. [9]

Пока что эта стратегия не даёт ответов на многие вопросы, в том числе о финансировании. Многие эксперты верят, что следующая президентская администрация в США захочет пересмотреть политику НАСА. Но, несмотря на большое желание некоторых сил сохранить МКС, все понимают, что в следующем десятилетии астронавты должны наконец-то покинуть низкую околоземную орбиту. И за её пределами минимальной достижимой задачей является окололунная орбитальная станция, а максимально достижимой – высадка на Луну или постройка там базы. Отказ от этих целей в пользу более амбициозных означал бы необходимость просидеть на МКС или её замене до 2030-х годов, а также оставил бы без работы новую ракету SLS и корабль Orion, которые ценой огромных бюджетных потерь вот уже много лет разрабатываются компаниями Boeing и Lockheed Martin. Возвращение от марсианских планов к лунным – не просто каприз Трампа. Это необходимость, вызванная ограниченными финансово-технологическими возможностями и прагматическими интересами крупнейших подрядчиков. Поэтому в деталях планы, конечно, будут меняться, от высадки на Луну можно отказаться, «Лунную орбитальную платформу» можно переименовать в «Ворота на Марс», но отказ от станции как таковой крайне маловероятен [4].

Помимо этого, опираясь на успешный запуск сверхтяжёлой ракеты-носителя Falcon Heavy, в настоящее время нельзя игнорировать концепт сверхтяжёлой ракеты BFR главы компании SpaceX, американского бизнесмена Илона Маска, который был представлен на Международном астронавтическом конгрессе – 2017. Данная ракета предназначена для выведения спутников на орбиту, доставки груза и астронавтов на МКС, Луну и Марс.

Основные характеристики:

- Высота BFR — 106 метров (вместе с кораблём). Высота корабля — 48 метров

- Улучшено углеволокно для топливного бака со сверхохлаждённым кислородом

- BFR сможет выводить на НОО больше, чем Saturn V. С учётом повторного использования BFR (Saturn V — 135 тонн, BFR — 150 тонн)

- При этом стоимость запуска с учётом повторного использования будет меньше, чем была у Falcon 1

- Каюты будут рассчитаны на 2-3 человека (макс. вместимость до 5 человек). Всего BFR может принять на борт до 100 человек

- Raptor прошёл 42 огневых испытания, самое длинное из которых длилось 100 секунд

-
Raptor сможет изменять тягу от 20% до 100%. Приземление будет на двух центральных двигателях, но можно будет сесть даже на одном.

На рисунке 1 показано, как выглядит корабль BFR. В нём внутреннее пространство больше, чем у самолёта Airbus A380.

В 2018 году SpaceX планирует 30 коммерческих запусков. Это примерно половина от среднегодового количества запусков во всём мире.

В 2022 году планируется доставить на Марс два грузовых корабля BFR (без людей). Люди полетят на Марс в следующее окно — в 2024 году. Это похоже на частичную реализацию старого плана Mars Semi-Direct, когда сперва на Красную планету летит оборудование, необходимое для основания базы. А затем, несколько лет спустя, отправляются сами космонавты. Так что в 2024 году должны полететь два BFR с экипажем. Они станут основателями колонии.

Стоит отметить, что Маск назвал даты довольно уверенно. Он говорит, что SpaceX потребуется около 5 лет (или на пару лет больше), чтобы завершить проект BFR [6].

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: