Как мы отправимся на Луну

Лунная орбитальная станция Gateway.
Эскиз NASA

На временном отрезке между 1968 и 1972 годами Америка запустила 9 пилотируемых миссий на Луну, 6 из которых успешно прилунились, позволив 12 мужчинам войти в историю, ступив на лунную поверхность. Следующая глава лунного исследования NASA  под названием «Аrtemis» призвана не просто отправить астронавтов на Луну, обеспечить долговременное присутствие человека на ней и вокруг нее, но и подготовиться к еще более сложным миссиям людей на Марс. Короче говоря, все, что мы должны здесь сделать.

Итак, как будет выглядеть миссия Артемида (Artemis)? Все разработано и протестировано с учетом самого важного элемента: астронавтов. Это космический корабль, обеспечивающий определенный статус человека в глубоком космосе, «Орион» (Orion). Космический корабль представлен тремя основными составляющими:

1. Модуль с экипажем (ORION Crew Module) со стыковочным узлом и мощной теплозащитой днища (Heat Shield), где 4 астронавта будут жить и работать на протяжении всего полета.

2. Сервисный модуль (Service Module) c системами жизнеобеспечения экипажа (снабжения кислородом, обогрева и охлаждения) и системой управления двигателя и запасом топлива (почти 19000 фунтов), солнечными батареями. Двигатель модуля AJ10-190 тягой 6000 фунтов*.

3. Третья составляющая - система прерывания запуска (Launch Abort System), с тремя твердотопливными двигателями, способными увести модуль с экипажем от ракеты-носителя, если что-то пойдет не так.

Чтобы выполнить задачу запуска экипажа и тяжелых грузов, NASA строит систему космического запуска SLS, включающую грузовой отсек, разведочную верхнюю (вторую) ступень, массивную базовую (первую) ступень и 2 удлиненных твердотопливных ракетных ускорителя. Все вместе, это самая мощная ракета в мире. И она превосходит легендарный носитель Saturn V эры лунных кораблей Аpollо во многих отношениях. Находясь на стартовой площадке, полностью заправленная ракета весит чуть более 6 миллионов фунтов, 5.2 миллионов из которых это только топливо.

После зажигания все 4 двигателя RS-25 и два твердотопливных ракетных ускорителя выбрасывают огромные тучи газов, поднимая ракету-носитель с астронавтами вверх. Через две минуты после старта твердотопливные ракетные ускорители расходуются, и происходит их отделение от первой ступени. Через восемь минут после запуска первая ступень вырабатывает все топливо, основной этап подъема закончен, и ступень отделяется от носителя.

Верхняя ступень, отработав короткое время, выводит «Орион» на околоземную орбиту. Здесь экипаж произведет реконфигурацию (изменение компоновки) космического корабля и проверит системы, чтобы убедиться, что все готово к полету в дальний космос.

С «выходом» из зоны радиовидимости Центра управления полетами команда вновь запускает двигатели второй (верхней) ступени, чтобы полностью перейти на траекторию выведения к Луне и покинуть Землю. Время выполнения этого маневра крайне важно для достижения скорости, на которой можно преодолеть гравитационное притяжения Земли. Как только запас топлива будет использован, верхняя ступень (Exploration Upper Stage) носителя SLS будет отброшена, и команда на борту «Ориона» в течение нескольких дней будет лететь к Луне и ко всему, что ее там ожидает.

Отели в Кисловодске на выбор. Комфорт, колорит и уют. Это современная гостиница в центре города, рядом знаменитая Колоннада, лечебный парк и Нарзанная галерея. И всего в шестидесяти километрах знаменитый Эльбрус.

На подлете к Луне, уже видны принципиальные различия между программами «Artemis» и «Apollo». Вместо того, чтобы требовать, чтобы «Орион» служил лунным командным модулем или нес на себе ограниченный по возможностям лунный посадочный модуль, как это и было полвека назад, в миссии «Artemis» будет использован другой подход: принцип предварительной подготовки. Все необходимое для лунных миссий будет заранее определено коммерческими и международными партнерами. Это включает в себя лунные роверы (желтые точки на схеме поверхности Луны), научные эксперименты (голубые точки на схеме) и используемые человеком и обслуживающие его системы на поверхности спутника Земли (красные точки на схеме).

Программа Artemis также включает в себя наличие специальной лунной станции на орбите вокруг Луны, которая называется «Ворота» (Gateway). Здесь, на орбитальной станции, можно подготовить надежный посадочный лунный модуль и установить мощный коммуникационный ретранслятор. «Ворота», разработанные по открытым стандартам, могут быть расширены по мере развития новых миссий и партнерских отношений, позволяющих одновременно выполнять несколько пилотируемых миссий на Луну, а также позволяющих проводить непрерывные научные исследования даже в перерыве между разными пилотируемыми миссиями

 Орбитальная станция «Ворота» также способна изменять свою орбиту, чтобы обеспечить доступ ко всем частям Луны, чего не могли сделать миссии Apollo. Но главный козырь в новом подходе - поместить Gateway на уникальную гало-орбиту, чтобы совершать маневры, необходимые для миссий на Марс (с параметрами 932 мили в перигее и 43495 миль в апогее). А с растущим списком коммерческих и международных возможностей, Gateway будет идеальным центром между Землей и всем, что находится за ее пределами.

При приближении к «Воротам», траектория «Ориона» должна соответствовать эллиптической орбите станции, чтобы успешно состыковаться. Оказавшись на борту «Ворот», предварительно выбранные члены экипажа переходят в лунный десант, в то время как остальные остаются на станции. Сама лунная посадочная схема построена на 3 уникальных шагах: спуск с гало-орбиты «Ворот» вниз на низкую окололунную орбиту; спуск с низкой лунной орбиты на поверхность; и по завершении лунной миссии запуск с поверхности спутника и восходящий путь обратно к лунным «Воротам».

Вернувшись на борт космического корабля «Орион» и отстыковавшись от «Врат», экипаж запускает двигатели корабля, чтобы вырваться из притяжения Луны. «Орион» еще раз совершает виток вокруг Луны, выходя на траекторию многодневного полета обратно к Земле.

Когда экипаж приближается к Земле, сервисный модуль отбрасывается от корабля, и пилотируемый модуль с экипажем корректирует свое положение относительно Земли, разворачиваясь теплозащитным экраном вперед. Входя в атмосферу Земли на скорости 25000 миль в час, трение воздуха значительно замедляет Орион, одновременно подвергая его воздействию температур 5000 градусов. Теперь, когда «Орион» тормозится до скорости всего 300 миль в час, раскрывается серия протестированных парашютов, замедляя корабль до 20 миль в час для столкновения с водной поверхностью. Каждая успешная миссия Артемида поднимает следующую волну мужчин и женщин, чтобы исследовать нашу Луну. И это доказывает, что вместе мы будем готовы выйти за рамки привычного.

* Фунт, английская мера веса, равная 0,452 кг