Агентство NASA намерено разработать космический корабль, способный направить Международную космическую станцию (МКС) с текущей орбиты в 2030 году для её «контролируемого разрушения» в атмосфере после завершения срока эксплуатации. Впервые информация об этом появилась 9 марта, а вчера были обнародованы новые подробности.

Источник изображения: NASA

9 марта Белый дом США в рамках запроса у Конгресса $27,2 млрд для нужд NASA на 2024 фискальный год запросил и $180 млн на начало разработки нового космического буксира, который мог бы безопасно направить МКС в океан в 2030 году, а также выполнять ряд других действий. 13 марта представители NASA рассказали некоторые новые подробности о новом корабле. По словам представителей агентства, его оценочная стоимость составит чуть менее $1 млрд, но позже её можно будет снизить по мере того, как будут поступать предложения от аэрокосмических компаний.

Новый буксир, как ожидается, дополнит существующие возможности партнёров по МКС. Пока безопасный отвод станции с орбиты предусматривает использование двигателей одного из российских грузовых беспилотных кораблей «Прогресс». Тем не менее, в NASA предпочитают получить резервный вариант. В частности, упомянуты инциденты прошлого года, которые ещё раз подтвердили необходимость наличия запасных опций для МКС. Например, речь идёт об утечках жидкости из систем охлаждения кораблей «Союз» и «Прогресс», в декабре 2022 и феврале 2023 годов соответственно, о причине которых до сих пор нет достоверной информации.

Кроме того, Россия уже допускала возможность выхода из проекта МКС раньше, чем планировалось, в одном из заявлений — после 2024 года, а также сообщала о возможной постройке собственной станции на орбите. Хотя вероятность этого сегодня невелика, в NASA посчитали это ещё одним поводом для строительства космического буксира.

В ходе пресс-конференции в понедельник, NASA обнародовало некоторые другие интересные детали, касающиеся бюджета фискального 2024 года (длящегося с 1 октября 2023 по 30 сентября 2024). В частности, на поддержку европейской программы по поиску следов жизни на Марсе — ExoMars, предусматривается выделение $30 млн. В рамках программы специальный ровер «Розалинд Франклин» (Rosalind Franklin) должен был быть доставлен на Красную планету с помощью российской ракеты и российского посадочного модуля, но в 2022 году сотрудничество «Роскосмоса» и Европейского космического агентства было прервано и, похоже, старт теперь состоится не ранее 2028 года. Пока неизвестно, какой именно вклад намерено внести NASA в проект.

Согласно материалам, опубликованным в прошлый четверг, NASA также должно получить $8,1 млрд на реализацию программы Artemis, в рамках которой к концу 2020-х годов на Луне планируется создать населённый аванпост. В ходе пресс-конференции в понедельник в NASA заявили, что выделяемые средства позволят добиться двух важных целей в скором будущем — старта Artemis II и Artemis III в ноябре 2024 и декабре 2025 соответственно. В ходе первой миссии астронавты должны облететь Луну на космическом корабле, а в ходе второй — высадиться около лунного южного полюса. Впрочем, Artemis IV, ранее запланированную на 2027 год, теперь отложат до 2028 года — предполагается сборка космической станции NASA Gateway на лунной орбите и новая высадка астронавтов на Луне.

После нескольких фальстартов североамериканское агентство NASA наконец успешно выполнило миссию Artemis I, старт которой состоялся в ноябре прошлого года. Одной из ключевых целей было испытание оборудования ракеты Space Launch System (SLS) и корабля Orion перед новой, пилотируемой миссией Artemis II. По результатам первой миссии решено обновить некоторые ракетные компоненты.

SLS. Источник изображения: NASA

Artemis II станет первой лунной миссией с экипажем на борту корабля с 1972 года. В случае успеха в 2025 году стартует миссия Artemis III, предусматривающая высадку астронавтов на Луну — но до этого необходимо обновить некоторое оборудование, использованное в ходе Artemis I.

В частности, речь идёт о мобильной пусковой установке — эта конструкция, в которой смонтирована ракета, пока она находится на Земле. В ходе первого пуска конструкция была повреждена с началом работы двигателей SLS. В результате были выбиты двери двух лифтов пусковой установки, один из лифтов сейчас отремонтирован, второй намерены укрепить для подготовки к следующему запуску.

Руководство проекта сообщило, что в целом удовлетворено тем, как сработали критически важные системы, но некоторые элементы конструкции были повреждены больше, чем ожидалось, включая некоторые пневмомагистрали. Сообщается, что после запуска была нарушена подача газообразного азота, в результате чего произошла задержка подачи воды, в итоге вызывающие коррозию остатки не были смыты вовремя. Это, в свою очередь, привело к коррозии некоторых пневмомагистралей. Пострадали и другие элементы конструкции.

Известно, что чрезмерный урон нанесён и теплоизоляционной оболочке корабля Orion. Команда миссии обнаружила, что последняя разрушалась во время входа в атмосферу не так, как предсказывали компьютерные модели. При вхождении в атмосферу оболочка разогревается почти до 2800 градусов по Цельсию, в результате чего частично обугливается. Выяснилось, что в ходе реального полёта вместо общего обугливания разрушились отдельные фрагменты оболочки, чего моделью не предсказывалось. Теперь учёные проводят серию исследований для установления причины подобного «поведения» теплоизоляции. Впрочем, разрушение оболочки произошло в допустимых пределах, это не навредило бы астронавтам, если бы те находились в посадочной капсуле.

Теперь учёные хотят убедиться, что в ходе следующих миссий подобных инцидентов не повторится. Старт миссии Artemis II запланирован на ноябрь 2024 года.

Как выяснилось, космический корабль Orion, выполнявший миссию Artemis I в рамках лунной программы NASA, показал себя лучше, чем ожидали сами разработчики — он справился с задачей даже несмотря на потерю части теплоизоляции, произошедшую не так, как это предсказывали компьютерные модели.

Источник изображения: NASA

7 марта руководство NASA рассказало, что корабль, облетевший Луну и вернувшийся на Землю в ходе миссии Artemis I, удивил разработчиков — отлично показала себя как ракета SLS, так и сам Orion, превзошедший ожидания создателей, особенно с учётом того, что, как выяснилось, не всё в ходе выполнения миссии проходило гладко. Тем не менее в NASA уверены, что новая, теперь пилотируемая миссия Artemis 2, запланированная на следующий год, будет проходить в штатном режиме. По данным представителя программы Orion, в ходе тестового полёта модуль экипажа успешно проверен по 161 параметру, а ещё 21 цель тестирования была добавлена в ходе полёта.

Прежде всего, выполнена основная задача — посадочная капсула успешно совершила посадку на скорости в момент касания поверхности Земли около 25 км/ч в пределах 4 км от цели, хотя исходное допустимое значение было в пределах порядка 10 км.

Одним из самых обсуждаемых вопросов стало состояние теплоизоляционной оболочки Orion — крупнейшего пассажирского корабля из когда-либо построенных. Когда он совершил посадку, выяснилось, что защитный материал, который должен был вернуться на Землю вместе с кораблём, разрушался в ходе возвращения и обугливался не так, как предсказывала компьютерная модель. Сейчас команда NASA изучает данные, связанные с характеристиками теплоизоляционной оболочки, включая снимки и видео входа Orion в атмосферу, данные бортовых сенсоров и даже рентгеновские снимки образцов теплоизоляции. Несмотря на это, в NASA уверяют, что миссия Artemis 2 будет отправлена в космос по расписанию в 2024 году, с учётом данных, полученных в результате оценки миссии Artemis I.

Старт миссии Artemis II запланирован на ноябрь 2024 года. Экипаж отправится в восьмидневное путешествие вокруг Луны, в ходе миссии также вновь протестируют возможности Orion и его систем.

NASA рассказало о том, как проходит сборка компонентов для ракет Space Launch System (SLS), которые будут использоваться в пилотируемых лунных миссиях Artemis II, III и IV. Успешный старт первой ракеты помог инженерам укрепить доверие к её системам — она доказала, что обеспечит безопасность экипажам.

Источник изображений: nasa.gov

Ракеты SLS, которые полетят в миссиях Artemis II и III, получат конфигурацию Block 1 с промежуточной криогенной двигательной ступенью (ICPS) — она же использовалась в первой миссии. Начиная с Artemis IV её сменит Block 1B, в котором вместо ICPS будет более мощная «исследовательская верхняя ступень» (EUS).

Сборка основных ступеней для ракет осуществляется при участии Boeing, ведущего партнёра NASA по данному направлению, на предприятии аэрокосмического агентства в Мишуде (шт. Новый Орлеан). Основная ступень для Artemis II уже на финальной стадии сборки: скоро на неё установят четыре двигателя RS-25 и отправят её в Космический центр им. Кеннеди во Флориде. Параллельно производится подготовка к сборе и оснащению основной ступени для Artemis III — в минувшем декабре секция двигателя была доставлена в Центр Кеннеди.

В Космическом центре им. Джона Стенниса (шт. Миссисипи) ответственная за двигатели компания Aerojet Rocketdyne завершила работу над RS-25 для третьей миссии и продолжает работать над компонентами для четвёртой. Готовится также серия испытаний двигателей для Artemis V.

ICPS с двигателем RL10 обеспечивает движение в космосе — создаёт тягу для вывода корабля Orion на лунную орбиту. United Launch Alliance (ULA) завершает производство ICPS для Artemis III на своём предприятии в Декейтере (шт. Алабама) — весной компонент подвергнется испытаниям. На два пятисекционных твердотопливных ускорителя Northrop Grumman при запуске приходится более 75 % тяги SLS. Все десять сегментов ускорителей для Artemis II и III уже готовы и ожидают отправки в Центр Кеннеди. На заводе Northrop Grumman в Юте производится сборка ускорителя для четвёртой миссии.

Конический адаптер ступени ракеты-носителя (LVSA) и адаптер ступени Orion (OSA) производятся Marshall — это жизненно важные точки соединения на SLS. OSA для Artemis II и III уже покрашены и сейчас готовятся к установке оборудования, LVSA для второй миссии уже готов, ведётся работа над следующим. Dynetics и Beyond Gravity, ответственные за адаптер для исследовательской верхней ступени (EUS), завершают его полномасштабное испытание на объектах в Декейтере (шт. Алабама).

Аэрокосмическое агентство NASA продолжает анализ данных, собранных в ходе проведённого 16 ноября запуска сверхтяжёлой двухступенчатой ракеты Space Launch System (SLS) с кораблём Orion в рамках лунной непилотируемой миссии Artemis 1. Выводы первоначального разбора этой информации говорят, что SLS соответствует всем ожидаемым техническим параметрам и характеристикам её производительности, указывается в заявлении американского ведомства.

Источник изображения: NASA / Joel Kowsky

В настоящий момент инженеры NASA проводят более детальную оценку собранных данных, которые впоследствии будут учитываться при подготовке к первым пилотируемым миссиям на Луну в рамках дальнейшего развития программы Artemis.

«Предварительный анализ послеполётных данных ракеты указывает, что все системы SLS работали исключительно [надёжно] и что [SLS и корабль Orion] готовы к пилотируемому запуску миссии Artemis 2. Команда послеполётного анализа продолжит изучение собранной технической информации и подготовит финальный отчёт», — говорится в пресс-релизе NASA.

Перед запуском ракеты SLS с кораблём Orion команда NASA провела серию различных предполётных тестов и компьютерных симуляций. Указывается, что в рамках предполётной подготовки и непосредственного запуска ракетой SLS и кораблём Orion было собрано более 4 Тбайт различной технической информации, а также изображений. В общей сложности в рамках миссии Artemis 1 с учётом данных, собранных наземными камерами, камерами, установленными на ракете, а также камерами воздушных аппаратов, которые следили за запуском 16 ноября, было собрано порядка 31 Тбайт информации.

Источник изображения: NASA / Chris Coleman и Kevin Dav

Камеры и датчики, установленные на ракету, также использовались мониторинга поведения и состояния SLS во время её манёвров. Инженеры агентства также следили за температурными и акустическими показателями SLS в ходе проводившегося запуска. Предварительный анализ собранных данных показывает, что клапаны управления тягой и соотношением смеси двигателей RS-25 работали в пределах 0,5 % погрешности от расчётных значений. Соотношение смеси — это соотношение топлива и окислителя, которое определяет температуру и тягу двигателей в течение первых восьми минут полёта ракеты-носителя. Показатели внутреннего давления и температуры других ключевых двигателей ракеты находились в пределах 2 % погрешности от прогнозируемых перед полётом значений.

Источник изображения: NASA / Joel Kowsky

В полёте основная ступень ракеты SLS успешно выполнила все свои основные функции. Отделение сервисного модуля ICPS с кораблём Orion от ступени произошло всего в около четырёх километрах от идеально заданной точки выхода, что вписывается в приемлемые значения. В NASA также отмечают, что после практически идеального выхода на окололунную орбиту сервисный модуль ICPS успешно отделился от корабля Orion, позволив последнему полностью завершить 25-дневную космическую миссию.

Отделение Orion от сервисного модуля ICPS, придавшего кораблю импульс для полёта к Луне. Источник изображения: NASA

В рамках программы Artemis аэрокосмическое агентство NASA собирается высадить на поверхность Луны астронавтов. Высадка людей на поверхность спутника Земли состоится не ранее 2025 года, когда будет запущена миссия Artemis 3. От успеха данной программы будет зависеть дальнейшее развитие программы по отправке человека на Марс.

Три манекена, слетавших к Луне и обратно на борту корабля Orion в рамках миссии NASA Artemis 1, отправились в лаборатории для изучения. Трио пережило старт с Земли на ракете Space Launch System (SLS), отправленной к Луне в середине ноября и вернулось из космоса, приводнившись в Тихом океане буквально на днях, 11 января.

Источник изображения: NASA

«Командир» Муникин Кампос (Moonikin Campos), по данным СМИ названный в честь одного из инженеров NASA, находился в «упаковке» в космическом центре Кеннеди уже 10 января, а 11 января извлечён из корабля вместе с «коллегами» — немецкими моделями женщин Хельгой (Helga) и Зоар (Zohar). О начале «распаковки» капсулы сообщалось на днях.

Следующим пунктом назначения для Кампоса станет Космический центр Джонсона в Хьюстоне, а пара других манекенов отправится в Немецкое космическое агентство (DLR). Данные датчиков радиации и ускорения, интегрированных в манекены, будут тщательно изучены для оценки того, насколько хорошо корабль Orion сможет защищать людей в пилотируемых космических миссиях, которые состоятся ещё до конца текущего десятилетия.

Исследователи хотят убедиться, что Orion готов к пилотируемым полётам к Луне — первый должен состояться в рамках миссии Artemis 2 уже в 2024 году. Для этого и использовались манекены, оснащённые самым передовым контрольным оборудованием. В ходе недавней миссии Orion отправился в зону высокой радиации, расположенную примерно в 435 тыс. км от Земли — до этого в подобной среде удалось побывать только небольшому числу астронавтов американских миссий в 1960-е и 1970-е годы, но тогда измерительные инструменты были не столь точными, как сегодня.

Источник изображения: NASA

Корабль Orion пролетел в космосе дальше, чем любой пилотируемый космический аппарат, побив рекорд, поставленный в ходе миссии 1970 года. Впрочем, тогда вместо манекенов использовались живые люди. Для оценки воздействия радиации и эффективности мер по противодействию ей, немецкий манекен Зоар получил защитный жилет от израильских партнёров из StemRad, а Хельга, для сравнения, никакой защиты не получила.

Мункин Кампос также получил двойные радиационные сенсоры, а также датчики ускорения, скрытые под сиденьем и подголовником. Дополнительные сенсоры измеряли гравитационную нагрузку при запуске, посадке и во время других значимых манёвров. Это позволит оценить безопасность полёта для людей.

Назвать имена участников миссии Artemis 2 в NASA планируют уже в начале 2023 года, как минимум один человек будет иностранцем — известно, что место получит астронавт Канадского космического агентства, поскольку планируемая окололунная орбитальная станция Gateway должна получить канадскую роботизированную руку Canadarm3.

Несколько мест в ходе миссий Artemis рассчитывает получить и Японское агентство аэрокосмических исследований, но как скоро — общественности пока неизвестно. Первая за последние десятилетия миссия с высадкой на Луне, Artemis 3, должна состояться не раньше 2025 года.

Специалисты NASA начали вынимать содержимое из корабля Orion, вернувшегося из космических странствий вокруг Луны. Изучение полезной нагрузки капсулы, летавшей к Луне и обратно в рамках недавней миссии Artemis 1, не предвещает никаких опасных сюрпризов. Речь идёт о серьёзной инженерной работе, которая необходима для будущих миссий уже с людьми на борту.

Источник изображения: NASA

Персонал Космического центра Кеннеди (KSC) открыл люк в корабль Orion и начал извлекать грузы, слетавшие к Луне и обратно на его борту. По данным специалистов, работа займёт «некоторое время». Ранее специалисты извлекли «датчик невесомости» в виде игрушки Snoopy и три манекена, занимавшие места для команды — их исследование позволит определить, как лучше всего защитить астронавтов в космосе.

По данным NASA, на этой неделе специалисты извлекут девять модулей с авионикой из капсулы Orion, цикл предусматривает повторное использование оборудования после восстановления — в ходе пилотируемой миссии к Луне Artemis 2. По сведениям американского аэрокосмического агентства, в ближайшие месяцы техники удалят из корабля опасные материалы, ещё остающиеся на борту, после чего корабль отправят в специальный центр в Огайо для дальнейших тестов.

Корабль Orion без экипажа на борту отправили к Луне в середине ноября с площадки Космического центра Кеннеди с помощью ракеты Space Launch System (SLS) в рамках миссии Artemis 1. Это первая в серии миссий Artemis, предусматривающих изучение спутника Земли. Orion успешно совершил полёт и вернулся на Землю, совершив посадку на воду у побережья Калифорнии в первой половине декабря. После этого капсулу вернули грузовиком во Флориду, в центр Кеннеди он прибыл 30 декабря. С тех пор сотрудники NASA изучают корабль и его системы после почти 26-дневной миссии.

Капсула имеет тепловой экран, которому уделяется особенное внимание с учётом экстремальных условий, которые ему пришлось выдержать. Во время входа Orion в атмосферу экрану пришлось перенести температуры до 2800 градусов по Цельсию — всего вдвое ниже, чем на поверхности Солнца.

Продолжающиеся проверки помогут подготовиться к пилотируемой миссии Artemis 2, которая запланирована на 2024 год. Если и второй полёт завершится успешно, NASA организует миссию Artemis 3, в рамках которой команда астронавтов уже высадится вблизи южного полюса Луны — там, где агентство планирует построить исследовательский аванпост к концу текущего десятилетия. Artemis 3 планируют реализовать в 2025 или 2026 году.

В NASA сообщили, что корабль Orion («Орион») после миссии Artemis I доставлен в Космический центр имени Кеннеди. Корабль преодолел порядка 2,25 млн км с заходом далеко за орбиту Луны. Капсула упала в Тихий океан 11 декабря и после подъёма на спасательное судно и доставки на берег на грузовике через всю страну была отправлена на базу NASA, куда прибыла вчера днём. Вскоре сотрудники начнут извлекать из неё полезную нагрузку.

Источник изображения: NASA

Корабль нёс на борту оборудование для ряда экспериментов, включая биологические. Также из капсулы извлекут «членов экипажа» миссии — манекен командира Moonikin Campos, датчик невесомости в виде мягкой игрушки Снупи, четыре фигурки Lego и представителя Европейского космического агентства куклу Барашка Шона.

Источник изображения: ESA

Также корабль будет полностью освобождён от остатков химических реагентов, загруженных в баки для работы бортового оборудования. Отдельно инженеры разберут тепловой экран корабля и отправят для всестороннего анализа. Вход в атмосферу для «Ориона» стал настоящим испытанием. После миссий «Аполлонов» космические корабли более 50 лет не входили в плотные слои воздуха на межпланетных скоростях. Испытание теплового щита «Ориона» было одной из главных целей миссии «Артемида-1».

«Орион» на максимальном удалении от Земли. Источник изображения: NASA

В следующей миссии Artemis II на корабле Orion полетит живой экипаж астронавтов. Произойти это может в 2024 году. А пока можно вспомнить о первом полёте «Ориона» по коротким видео NASA и ESA с самыми яркими моментами первой миссии.

Все десять кубсатов, выступавших попутной нагрузкой в миссии Artemis I, были установлены на ракету осенью 2021 года. По факту запуск ракеты SLS с кораблём Orion и десятью кубсатами состоялся с задержкой минимум на девять месяцев. Задержка не пошла на пользу ни оборудованию, ни аккумуляторам спутников. Связь с большинством из них так и не установилась, хотя команда NASA продолжает бороться за некоторые из них.

Кубсат LunaH-Map. Источник изображения: Arizona State Univ

Как сообщают в агентстве, до середины января у команды есть время запустить двигательную установку кубсата LunaH-Map. Эта межпланетная станция предназначена для поиска воды и летучих веществ на Луне. Станция должна была выйти на орбиту Луны с миссией вблизи южного полюса. В будущем там планируется высадка астронавтов и создание базы, для которой вода станет бесценным ресурсом для обеспечения автономности.

Первая переданная аппаратом LunaH-Map телеметрия показала, что батареи на его борту заряжены на 70 % — это было хорошее начало. Но дальше выявились проблемы с двигательной установкой. У кубсата LunaH-Map она электрическая на твёрдом йодистом топливе.

«У нас было очень короткое окно для запуска двигательной установки и подключения лунной гравитации, чтобы вернуться на Луну, — сказал представитель эксперимента. — Однако двигатели не сработали так, как ожидалось, чтобы обеспечить этот маневр для выхода на лунную орбиту».

Кубсат LunaH-Map оснащен ионным ракетным двигателем BIT-3 компании Busek. Проверка показала, что клапан подачи топлива частично заклинило и это не позволяло подавать в двигатель достаточно топлива для создания необходимой тяги. Проблему будут пытаться решить с помощью нагревателей в двигательной установке, что даёт надежду освободить клапан. Как предполагают в NASA, клапан заело от долгого ожидания запуска ракеты к Луне.

Если проблему получится решить до середины января, то кубсат сможет продолжить свою лунную миссию, достигнув рабочей орбиты по альтернативной траектории. Но доберётся он туда только к январю 2024 года. Если двигатель запустится позже, то миссия LunaH-Map может переключиться с Луны на один из пролетающих мимо околоземных астероидов.

Другие системы корабля работают нормально. Основной прибор аппарата — нейтронный спектрометр — собрал данные о Луне во время пролёта мимо неё через пять дней поле запуска ракеты. О других кубстатах в попутной нагрузке миссии Artemis I можно узнать из новой статьи на нашем сайте: «Межпланетные «кубики». Возможно, инженерам удастся спасти что-то ещё из этого списка.