Наверх
23 января 2022

Артемида Капитолийская: что происходит с американской лунной программой?

©NASA

NASA решило на год перенести первый за последние несколько десятилетий полет человека на Луну. Из-за проблем с финансированием, технических сложностей и судебных исков миссия «Артемида-3» (Artemis-3) отправится на Луну в 2025-м, а не в 2024-м, как планировалось ранее. Что же за проблемы возникли, и получится ли их решить за оставшиеся четыре года?

Рождение «Артемиды»

Четыре года назад в США начали разрабатывать технологии для добычи ресурсов на Луне. Тогда еще безымянная программа должна была обеспечить постоянное присутствие американских астронавтов на спутнике Земли, создание постоянной базы на лунной поверхности и обеспечение добычи полезных ископаемых, в первую очередь водного льда, относительно недавно найденного при помощи орбитальных космических аппаратов. Лед – это идеальная топливная пара: горючее водород и окислитель кислород, а значит, Луну в будущем можно было бы превратить в базу для дозаправки межпланетных космических кораблей.

Через два года, в 2019-м, когда президент Дональд Трамп поставил руководителю NASA Джиму Брайденстайну задачу отправить американских астронавтов на Луну, было решено использовать наработки безымянной ресурсной программы и назвать ее «Артемида».

Что изменится после подписания Трампом указа об использовании лунных ресурсов

Артемида в греческой мифологии – целомудренная богиня-охотница, связанная с Луной. Ее брат – Аполлон, божество солнечное и, что для нас особенно важно, давшее имя американской лунной программе 1960-х. И раз уж эта программа оказалась успешной, то, рассудили в NASA, и названная в честь его сестры программа тоже не подкачает. Тем более что теперь на Луну предстояло отправить женщину, которым Артемида покровительствует. А еще в группу астронавтов обязательно должен войти чернокожий, чтобы она соответствовала стандартам американской политкорректности и принципу разнообразия (diversity).

Срок осуществления программы «Артемида» был с самого начала выбран очень нереалистичный. Предполагалось, что менее чем за пять лет NASA успеет подготовить пилотируемый орбитальный облет Луны, начать строительство международной окололунной станции Gateway и, собственно, впервые в истории отправит женщину на Луну.

Почему были заданы такие временные рамки, понятно – виной всему политика. Дональд Трамп надеялся переизбраться в 2020-м, и 2024 год пришелся бы на конец его второго срока. Если бы удалось реализовать лунную программу, то Трамп ушел бы с поста в лучах славы, а если бы реализовать проект вовремя не удалось, то это стало бы уже головной болью его преемника.

Официально программа "Артемида" стартовала в 2019 году, но де-факто работы по ней начались намного раньше

Isaac Watson/NASA/Zuma/TASS

Осколки «Созвездия»

На «Артемиду» не предполагалось выделять специальный большой бюджет, а лишь увеличить финансирование NASA под отдельные задачи. А чтобы программа обошлась дешевле, использовать готовые или находящиеся в разработке технологии. Тем более что к 2019 году уже практически был готов космический корабль «Орион», изначально предназначенный для межпланетных миссий.

Создание «Ориона» началось еще в 2006-м при президенте Буше-мл. в рамках крупной и амбициозной программы «Созвездие» (Constellation). Итогом этой программы должны были стать пилотируемые полеты и высадка на Луну, а затем на астероиды и Марс. Вообще в последние десятилетия наблюдается такая тенденция: американские президенты-республиканцы затевают масштабные межпланетные проекты, а демократы больше склонны к космическим программам, нацеленным на изучение Земли, ее атмосферы и климатических изменений. Заехав в Белый дом, новый лидер меняет «космический курс» предшественника зачастую на 180 градусов.

Вот и с «Созвездием» произошло именно это. Занявший президентское кресло в 2009 году Барак Обама фактически закрыл программу, сохранив лишь несколько проектов, слабо связанных друг с другом (их не стали сворачивать, поскольку работы уже шли и не довести их до конца было бы неправильно).

«Ориону» повезло – он уцелел после того, как «Созвездие» распалось на отдельные звездочки. «Орионом» занимался концерн «Локхид-Мартин», а в его производство было вложено несколько миллиардов долларов. Общая сумма контракта в тот момент оценивалась в $8,15 млрд. Обама предложил упростить корабль, сделав его чем-то вроде «спасательного плота» для Международной космической станции. Идея достаточно спорная, особенно если учитывать стоимость корабля.

Космический корабль "Орион"

Eric Bordelon/NASA

Изначально полет «Ориона» был намечен на 2013 год, первый пилотируемый полет с экипажем из двух астронавтов – на 2014-й. Увы, но сроки, как это часто бывает, поползли «вправо». Кораблю требовались доработки, восемь миллиардов долларов закончились, проекту было выделено дополнительное финансирование.

К сегодняшнему дню расходы NASA на строительство межпланетного корабля с возможностью полета от двух до шести человек (шестеро – это для полетов до лунной станции) составили уже $18,5 млрд. Если же учитывать инфляцию, то эта сумма превышает $21 млрд. Но зато «Орион» практически готов к финальному испытанию – полету в космос без экипажа, а затем, в случае удачи, и с людьми на борту. Сегодня «Орион» – это вызывающая меньше всего опасений часть проекта «Артемида».

Вторым уцелевшим осколком «Созвездия» стала ракета SLS (Space Launch System). Закрытая Обамой программа предполагала создание сверхтяжелых ракет «Арес-1» и «Арес-5». Именно они должны были выводить «Орион» в космос. Работы над ними прекратили в 2009-м, но спустя два года, в 2011-м, вытащили проекты «из-под сукна». Конгресс был против решения Обамы и потребовал начать создание новой сверхтяжелой ракеты. Иначе получалась странная ситуация – строится межпланетный корабль, а ракеты для него нет.

Именно на основе «Аресов» и сложилась концепция SLS. Предполагалось, что эта сверхтяжелая ракета-носитель будет стоить относительно дешево, а на ее создание не уйдет много времени. Ради снижения цены под SLS даже не стали разрабатывать новый двигатель. Вместо этого ракета использует четыре двигателя RS-25, которые ранее применялись на космических шаттлах. Собственно, для первых миссий предполагается использовать двигатели из запасов, оставшихся от шаттлов, а дальше наладить новое производство.

Созданием SLS занимается компания «Боинг». И, как многие проекты этой корпорации в последнее время, ракета тоже стала очень проблемной. Первый полет был запланирован на 2017 год, однако постепенно сроки начали сдвигаться, и к концу 2021-го ни одного пуска так и не произвели. Цена ракеты многократно выросла, и от предполагаемой «дешевизны» не осталось и следа. К настоящему времени на создание ракеты уже потрачено более $21 млрд (с учетом инфляции – около $23 млрд). Более того, последний аудит NASA показал, что запуск первой ракеты SLS будет стоить около $2,2 млрд – сумма, сопоставимая с годовым бюджетом всего «Роскосмоса».

Сверхтяжелая ракета SLS

UPI/Vostock Photo

Первый старт ракеты с кораблем «Орион» в беспилотном варианте уже сместился на середину 2022-го, но есть серьезные сомнения, что и этот срок удастся соблюсти. Чтобы успеть к обозначенному ранее 2024 году, у «Боинга» практически не осталось времени. Шансов, что SLS без проблем выполнит две миссии (одну беспилотную, одну пилотируемую), предшествующие полету на Луну, практически нет.

Кроме того, в американской прессе SLS постоянно сравнивают с ракетой Falcon Heavy, созданной компанией SpaceX, и сравнение это совсем не в пользу NASA. Запуск Falcon Heavy стоит в разы дешевле – около $150 млн. Но, что еще важнее, Falcon Heavy уже летает. Да, эта ракета маловата для лунных миссий, ее теоретическая грузоподъемность 66 тонн (реальная, скорее всего, немного ниже), однако критиков это не смущает.

Посадочный модуль из будущего

Но если ракета все-таки может полететь, а корабль уже готов, то с посадочным модулем все гораздо сложнее. В апреле компания SpaceX получила контракт от NASA стоимостью $2,9 млрд на разработку и создание лунного посадочного модуля (HLS) для высадки астронавтов на поверхность в рамках миссии «Артемида». Соперниками SpaceX были американская компания Blue Origin Джеффа Безоса в партнерстве с корпорациями Lockheed Martin, Northrop Grumman, а также компания Dynetics.

Трудности с разработкой посадочного модуля, стартующего к Луне с орбитальной станции Gateway, могут серьезно сдвинуть сроки программы "Артемида"

NASA/GLOBAL LOOK Press

Изначально предполагалось, что NASA выберет две компании, которые будут, конкурируя друг с другом, создавать посадочный модуль. Однако из-за недостатка финансирования была выбрана только одна компания, при этом решающим аргументом стала цена. Blue Origin запросила за свой модуль около $6 млрд, а Dynetics – чуть более $9 млрд. Blue Origin подала в суд, но тот постановил, что NASA в своем праве, а Джеффа Безоса обвинили в том, что он сутяжничеством затягивает реализацию программы «Артемида»

Космическая гонка 2.0: чего добиваются конкуренты России

Самое интересное, что лунный посадочный модуль SpaceX будет создаваться на основе еще ни разу не летавшего на орбиту космического корабля «Старшип» (Starship). При этом модуль будет не привычно небольшой, как в программе «Аполлон», а огромный, размером со «Старшип», то есть практически 50 метров в высоту. Даже если прикинуть очень приблизительно, у компании SpaceX, для того чтобы создать лунный посадочный модуль из Starship, впереди еще очень много сложнейших технических задач.

Дело в том, что для заправки модуля на орбите требуется дополнительное топливо, которое может быть доставлено только при помощи «Старшипов»-заправщиков. Называлось разное количество запусков для заправки, сейчас считается, что их должно быть от 4 до 14.

Вот и получается, что, для того чтобы использовать лунный посадочный модуль для миссии «Артемида», SpaceX требуется:

  1. Запустить на орбиту «Старшип», а затем вернуть его на Землю.
  2. Убедиться, что «Старшип» можно вновь запустить в короткие сроки, либо подготовить достаточное количество систем для дозаправки лунного посадочного «Старшипа».
  3. Разработать систему стыковки и передачи топлива из «Старшипа» в «Старшип» в условиях невесомости. Либо создавать отдельный модуль «Заправочная станция».
  4. Протестировать эту систему и убедиться в ее работоспособности.
  5. Создать лунный «Старшип» с большими ногами и системой спуска космонавтов с высоты 50 метров, протестировать его посадку на неровную, неподготовленную поверхность, как на Луне.
  6. Заправить на орбите лунный посадочный «Старшип» (4–14 полетов «Старшипа»-заправщика) и отправить его на орбиту Луны.

Все эти задачи сами по себе очень сложны, и каждая из них – серьезный вызов для инженеров и конструкторов. Но что еще хуже, если хоть какая-то из них не будет решена, NASA придется вернуться к ситуации апреля 2021 года и вновь выбирать один из вариантов посадочного модуля.

Было бы желание

Есть у программы «Артемида» и еще одна проблема – политическая. Дело в том, что на этапе президентской гонки Байден, как и прочие демократы, утверждал: космонавтика должна решать «земные», экологические проблемы. Став главой государства, он поддержал программу «Артемида», но неизвестно, будет ли он и дальше к ней благосклонен.

Скорее всего, вскоре программа потребует дополнительного финансирования. Возможно, придется принимать непопулярные решения, к примеру, менять основную ракету с SLS на многопусковой вариант при помощи Falcon Heavy. Кроме уже упомянутых проблем есть еще и задержка с созданием скафандров – их тоже не успевают сделать в срок. И абсолютно не факт, что Байден и новый глава NASA Билл Нельсон готовы убеждать Конгресс в нужности этого проекта и изыскивать под лунную миссию еще больше денег. Тревожным звоночком стало то, что Билл Нельсон, выступая в октябре на Международном астронавтическом форуме в ОАЭ, не сказал о программе «Артемида» ни слова.

Все это говорит о том, что сегодня у американской лунной пилотируемой программы очень много проблем, причем как финансовых, так и технологических. И недавний перенос первого полета человека на Луну в рамках программы «Артемида» с 2024-го на 2025 год – это далеко не последнее изменение сроков. Впрочем, с такими проблемами справиться можно. Но если проект лишится политической поддержки со стороны Белого дома, на нем можно будет окончательно поставить крест.

Избранные статьи в telegram-канале ProfileJournal
Больше интересного на канале Дзен-Профиль
Самое читаемое