Новая гонка на Луну — серебряная лихорадка

В январе Национальное космическое агентство Китая CNSA разместило космический корабль «Чанъэ-4» на обратной стороне Луны, а через несколько месяцев Китай объявил о строительстве постоянной базы на нашем естественном спутнике. Похоже, это произвело сильное впечатление на американских политиков, поскольку вскоре они стали призывать к ускорению возвращения своих астронавтов на «Серебряный глобус».

как-то они накопились в последнее время. После китайского успеха мы наблюдали, как он врезался в поверхность. Израильский зонд Берешит — но еще один должен быть отправлен. Индия анонсировала свой посадочный модуль Чандраян-2 прибудет на Серебряный глобус в конце этого года. Японцы, готовясь к подобному сроку,лунный посадочный модуль и луноход»И планирует отправить своих людей на Луну примерно в 2030 году. Европейское космическое агентство объявило в январе, что намерено начать добычу лунного льда к 2025 году.

Конечно, самым громким и сильным было заявление вице-президента США Майка Пенса о том, что США намерены «в ближайшие пять лет доставить американских астронавтов обратно на Луну» и что сегодня «идет космическая гонка, как это было в 60-е, а ставки были еще выше».

Об этом со смертельной серьезностью вице-президент говорил членам Национального космического совета 26 марта 2019 года. Как легко посчитать, он назначил дату на 2024 год.

Рамон Луго, директор Флоридского космического института в Университете Орландо, сказал, что Пенс, вероятно, имел в виду конкуренция с Китаемпотому что маловероятно, что Россия могла бы занять реальную позицию в космосе — несмотря на ее роль в отправке астронавтов на Международную космическую станцию ​​(МКС).

Стоит добавить, что Пенс погрозил пальцем NASA (а также его партнеру Boeing). Речь шла о перерасходе средств и задержках в работе над ракета СЛС (система космических запусков). По его словам, если он не сможет отправить астронавтов на Луну за пять лет, возможно, «нужно изменить агентство, а не миссию».

После повторного покорения Луны НАСА планирует переехать. Это было целью директивы 1989-1993 (SEI) и директивы, объявленной тридцать лет назад покойным президентом Джорджем Бушем-старшим. Амбициозный план предполагал возвращение на Луну в течение десяти лет и пилотируемое путешествие на Марс в 2010 году. Недоверие между Белым домом и НАСА, а также политически неприемлемая первоначальная оценка расходов в 500 миллиардов долларов в то время сорвали эту инициативу. .

Как бы то ни было, Джек Бернс, директор финансируемой НАСА Сети исследований и космических наук, прокомментировал новую «Серебряную лихорадку» в майском номере журнала New Yorker: «Луна снова стала горячей темой».

Нам нужны новые цели и причины

Почти каждый американский президент со времен Никсона делал предложения. Однако деньги на реализацию этой идеи так и не были выделены. Защитные голы всегда побеждали. Бюджет Министерства обороны сейчас составляет почти 700 миллиардов долларов, в то время как финансирование НАСА составляет 21,5 миллиарда долларов, или примерно полпроцента бюджета США. Считается, что США по-прежнему тратят на космические программы больше, чем весь остальной мир вместе взятый.

— говорит Бернс, имея в виду условия, необходимые для создания проекта лунной экспедиции.

Он имеет научное, деловое или и то, и другое. По его мнению, достижения в области техники могли бы превратить Луну и ее орбиту в промежуточная станция в отправке вглубь Солнечной системы, то есть на Марс и дальше. Низкая гравитация нашего спутника значительно облегчает такие потери, и проекты базы на Луне, наконец, начинают казаться осуществимыми.

— говорит Бернс. -.

Еще пятнадцать лет назад луна считалась высохшей скалой. Теперь мы знаем, что на нем можно найти воду. И компании, и государственные учреждения относятся к его добыче, а также к использованию других ценных лунных ресурсов, как к чему-то, к чему можно относиться серьезно.

Важны перспективы развития и в этом измерении. космический туризмj, хотя среди ученых бытует спокойное мнение, что идея не очень мудрая и скорее непрактичная.

Луна 2024 против Луны 2028

До выступления Пенса официальной, принятой под влиянием политической директивы президента Трампа, была отправка астронавтов на Луну в 2028 году.

— заявил глава НАСА Джим Бриденстайн (1) в феврале, т.е. до настояния вице-президента.

1. Джим Брайденстайн — на заднем плане вице-президент США Майк Пенс

Независимо от графика, кажется, она будет размещена Космическая станция Deep Space Gateway или Lunar Orbital Platform Gateway (Ворота), рассматриваемые, в частности, как Станция пересадки космонавтов на пути к Серебряному глобусу (2). Стыковочные транспортные средства будут доставлять лунные посадочные модули на низкую лунную орбиту.

2. Видение шлюза дальнего космоса

Представители НАСА описывают концепцию орбитальной лунной станции как структуру с «открытой архитектурой», действующую как «космопорт для исследования Луны людьми и роботами и за ее пределами». Следовательно, его также можно использовать в миссиях на Марс.

Более ранний план назовем для краткости «Луна 2028» Предусмотрено три фазы. В 2024 году агентство намеревалось запустить космический корабль «Орион» и европейский служебный модуль с помощью ракеты Space Launch System на Gateway. В то же время его будут тестировать и выпускать в промышленных масштабах.

Два года спустя должны были состояться посадочные испытания без людей на борту и со всеми переходными, буксировочными и спускаемыми модулями. А в 2028 году вся система соберется воедино. Экипаж из четырех астронавтов должен был полететь к Вратам на космическом корабле «Орион» с помощью SLS. Все останутся на вокзале. За этим последует серия запусков коммерческих партнеров, после которых астронавты будут использовать транспортное средство, чтобы спустить посадочный модуль на низкую лунную орбиту, отсоединиться от нее и, наконец, отправиться на поверхность Луны.

В отчете Института политики науки и технологий (STPI), также цитируемом в другом месте в этой теме, прогнозируется, что только разработка систем и систем дозаправки будет стоить почти 2028 миллиардов долларов для плана «Луна 8», распределенного по ряду пять посадок с экипажем и предварительное беспилотное испытание. Дополнительные 12 миллиардов долларов потребуются SLS и Orion, а также другие взлеты, необходимые для перевозки посадочных модулей, топлива и других грузов. В эти суммы не входят другие затраты, такие как работа над SLS, Orion и станцией Gateway.

Новый, ускоренный график, который мы назовем «Луна 2024«Предполагаемый первый испытательный полет ракеты SLS вокруг Луны в ближайшие несколько месяцев, отмеченный как (ЭМ-1), с капсулой Орион, без экипажа пока. Затем будет испытано возвращение капсулы на Землю — вход в атмосферу со скоростью 11 км/с и запуск в Тихом океане. Однако этот этап уже затягивается из-за проблем со сборкой сердечника SLS, в частности секции двигателя (3). Таким образом, запуск должен состояться не ранее конца 2020 года или в 2021 году. Параллельно идет подготовка к полету с экипажем, обозначенному как (ЭМ-2)который будет в 2022 году. Экипаж космического корабля «Орион» облетит Луну, а затем. Во время этого путешествия также ожидается выход на орбиту вокруг Луны. Силовой и силовой автобус (PPB), т.е. первый элемент будущей шлюзовой станции. Работа над ним ведется.

3. Апрельские испытания двигателя РС-25 №2062 для ракеты SLS

В то же время НАСА должно получить недостающее оборудование для посадки на Луну. В апреле 2019 года агентство, следуя программе «Аполлон» полувековой давности, предложило американским компаниям представить предложения по спускаемому аппарату — его проектированию, строительству и испытаниям. Посадка на Луну должна была состояться во время третьего полета ракеты SLS, обозначенной как (ЭМ-3).

Интересно, что в этом варианте можно было обойтись даже без станции Gateway. Лунный посадочный модуль может быть соединен с космическим кораблем Орион на орбите Луны, и ему не нужно будет входить во Врата.

— пояснил он в заявлении для прессы. Уильям Герстенмайер, администратор НАСА, отвечающий за пилотируемых.

Также известно, что мужчине и женщине предстоит высадиться на Луне.

Брайденстайн заверил вице-президента Пенса, что НАСА сможет уложиться в ускоренный график, поскольку многие элементы миссии уже выполняются. При этом он добавил, что это ускорение «должно быть отражено в новом бюджете». Во время своего выступления в Сенате он заявил, что рассматривается возможность осуществления первого полета капсулы «Орион» с использованием не проблемной SLS, а коммерческих ракет. Однако оказывается, что на данный момент нет транспортного средствакоторый смог бы самостоятельно выполнить этап ЭМ-1. Это повлечет за собой вывод корабля на орбиту вокруг Земли вместе с европейским служебным модулем i. МЦПИ, то есть специально подготовленный верхний ступенчатый буксир, который разгонит Орион и направит его в сторону Серебряного глобуса.

Брайденстайн пояснил, что рассматривается вариант использования (например, Falcon Heavy, Delta IV). Один будет отвечать за судно и служебный модуль, а другой — за ICPS. На орбите он объединит все элементы и начнет путешествие к Луне. За исключением того, что Orion / ESM и ICPS не предназначены для стыковки вместе, поэтому это потребует дополнительной работы и преобразований в обеих конструкциях.

Если НАСА сможет сделать этот монументальный сдвиг в пользу коммерческих многоцелевых ракет, то, по мнению некоторых экспертов, на практике это будет означать разработку нового метода космических путешествий, основанного на многократных запусках небольших аппаратов и не обязательно требующего запуска массивных ракет в более отдаленные миссии. Хотя такая идея выглядит

быть более сложным в реализации, это может оказаться менее затратным.

Подсчитано, что за последнее десятилетие НАСА потратило 14 миллиардов долларов на разработку ракеты SLS, и она до сих пор не готова и не ясно, когда будет. Более того, когда он будет завершен, его будут запускать только один или два раза в год, по цене около 1 миллиарда долларов за полет. Для сравнения начните Delty IV Heavy стоит около 350 миллионов долларов, а Фалькона Хэви даже ниже 100 миллионов долларов. Таким образом, одновременное использование обеих этих ракет более чем вдвое дешевле, чем один прогнозируемый запуск SLS.

Космические буксиры, такие как ICPS, также могут помочь сэкономить расходы в будущем, оставаясь в космосе после выполнения задачи. Буксир, тянущий оборудование к Луне, затем возвращался на низкую околоземную орбиту в ожидании дозаправки с помощью дешевой ракеты. Так бы он стал, как буксиры в портах, например, многоразовой «рабочей лошадкой», перетаскивающей корабли между орбитами.

На первом этапе лунной миссии посадочные модули будут питаться топливом, поставляемым с Земли. Однако НАСА работает над возможностью производства топлива из воды и лунного реголита.

Представители агентства, как и аналогичные специалисты из Китая, основывают эти планы на возможном исследовании южного полюса Луны. Потому что там Лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO), тысячи раз пролетая над этим районом за последнее десятилетие, обнаружил водяной лед.

«Из наших исследований и наблюдений мы знаем, что регион Южного полюса содержит лед и может быть богат другими ресурсами», — заявил в своем заявлении заместитель администратора Управления научных миссий НАСА Стивен Кларк.

Как указывает НАСА, это важный ресурс для дальнейших пилотируемых исследований. Его можно использовать для питья, охлаждения оборудования, дыхательных аппаратов и производства ракетного топлива для полетов в дальний космос.

Видение Локхид Мартин

В конце апреля этого года НАСА опубликовало обновленную предконкурсную информацию по программе, то есть строительству лунного спускаемого аппарата, который в 2024 году должен вернуть людей на поверхность Луны. Агентство стремится построить интегрированный посадочный модуль со многими элементами, такими как элементы спуска и набора высоты, а также транспортное средство. Крайний срок официального заказа – май этого года. Агентство настоящим призывает космическую отрасль представить свои предложения по системам доставки людей на Луну.

Компания, которая производит впечатление, что у нее уже все готово для программы «Луна 2024» (или хотя бы красиво нарисовано), — это Lockheed Martin. На Национальном космическом симпозиуме в Колорадо в апреле его представители обнародовали свой план. Для этого потребуется испытательный полет Orion с европейским служебным модулем на ракете NASA Space Launch System в июне 2020 года, а первый испытательный полет с экипажем состоится в конце 2022 года. Между этими двумя полетами НАСА должно будет создать то, что Lockheed Martin называет Шлюз фазы 1 — небольшая живая единица и двигательная установка на орбите вокруг Луны, к которой должен был пристыковаться Орион. В 2024 году он запустит лунный посадочный модуль у Врат, который затем будет использоваться экипажем для полета на поверхность Луны.

Lockheed Martin также объявляет о завершении работы над полноразмерным прототипом лунного боевого модуля. Прототип жилого модуля Следующий шаг (4) будет поддерживать архитектуру пилотируемой станции, запланированную НАСА. Команда астронавтов НАСА уже какое-то время жила и работала внутри наземного прототипа, оценивая его компоновку и оставляя отзывы. Агентство также проверит общую структуру, в т.ч. он будет оценивать компоненты функциональной совместимости, такие как Международный стандарт системы стыковки (IDSS).

4. Интерьер жизненного пространства на лунной орбите, спроектированный Lockheed Martin

Осенью 2018 года компания Lockheed Martin также представила собственное видение лунного посадочного модуля (5). Отправленный из корабля (6), он позволил бы астронавтам совершать двухнедельные поездки на поверхность Серебряного глобуса. Машина могла выполнять как научные, так и коммерческие задачи.

5. Посадка Lockheed Martin на Луну — визуализация

Это будет пилотируемый аппарат, рассчитанный на четырех космонавтов, способный перевозить до тонны груза, длиной 14 метров, массой «сухой» 22 тонны и целых 62 тонны при дозаправке. Для сравнения можно добавить, что двухместные лунные посадочные модули, использовавшиеся во время пилотируемых миссий «Аполлон», весили 4,3 тонны. После приземления на Луну экипаж наверху посадочного модуля должен был использовать его для спуска на поверхность.

6. Посадочный модуль Lockheed Martin состыковался со станцией на орбите Луны — визуализация

Lockheed Martin предлагает свой посадочный модуль криогенное топливо: жидкий водород и жидкий кислород. Ингредиенты, необходимые для его производства, возможно, в будущем будут в форме льда или самой Луны. Потенциально такие силовые агрегаты, как двигатель РЛ10 от Aerojet Rocketdyne или BE-3 от Blue Origin.

По словам конструкторов, размеры корабля и возможности Lockheed Martin достаточны для использования в будущей миссии на Марс.

Китай планирует построить лунную базу

Однако, по словам Андрея Ионина из Российской академии космонавтики, никакой «гонки на Луну» нет, а заявление Пенса «мотивировано внутренней политикой США». Ионин не исключает возможности высадки американских астронавтов на Луну в рамках «разового проекта» в ближайшие пять лет, но не может представить участие России или Китая.

— прокомментировал в СМИ Ионин новые американские планы.

Он также признал, что Россия добилась успехов в исследованиях Луны. Работает четыре месяца в Москве с середины марта. эксперимент Сириус-19 (7), предназначенный для имитации полета на Луну с участием в основном российских ученых. Более того, космическое агентство «Роскосмос» объявило о планах отправить российский спускаемый аппарат на Луну в 2021 году. Однако пилотируемая лунная миссия состоится не ранее 30-х годов.

7. Участники российского эксперимента «Сириус-19»

Томас Ярзомбек, немецкий парламентарий и координатор по воздушным и космическим путешествиям в местном Министерстве экономики и энергетики, заявил Deutsche Welle, что Германия и Европа рассчитывали на участие в плане США по возвращению на Луну, хотя они также не собирались участвовать в любая гонка. Хотя Пенс не упомянул о сотрудничестве с ЕС, он заинтересован в присоединении к проекту Gateway. Россия тоже, но в 2018 г. Дмитрий Рогозин, глава Роскосмоса, заявил, что его страна не желает выступать в роли «базы», ​​поэтому международное сотрудничество во всем этом четко не определено. Известно, что Канада положительно относится к сотрудничеству с США.

Китай, безусловно, заинтересован в Луне, но его официально известные космические графики предусматривают высадку человека на нее в неуказанные даты после 2030 года. По заверениям, Поднебесная в первую очередь хочет отправить людей на свою новую низкоорбитальную космическую станцию ​​- Тяньгун-3, первый из которых модуль должен быть запущен в течение следующего года.

Сейчас Китай тратит на свои гражданские и военные космические программы больше, чем Россия и Япония. Хотя их космический бюджет на 2017 год был непрозрачен, Организация экономического сотрудничества и развития оценила его в 8,4 миллиарда долларов. Национальное космическое агентство Китая CNSA сообщило, что планирует еще четыре миссии на Луну. Во время последнего, Чанъэ 8Китайцы намерены опробовать там передовые технологии строительства первой базы. А пока другая миссия, Чанъэ 5, который будет собирать и доставлять образцы лунной породы на Землю, должен быть проведен в конце этого года.

С другой стороны, Китай объявил, что построит свою первую лунную базу в течение следующих десяти лет. Чжан Кэцзянь, глава CNSA, объявил в конце апреля о плане создания такой базы на южном полюсе Луны. Остается неясным, каким образом Китай намерен это сделать, поскольку его официальные планы по освоению Луны относительно скромны…