Джефф Фауст
Понедельник, 15 января 2024 г.
Первоисточник

14 января 2004 года президент Джордж У. Буш отправился в штаб-квартиру НАСА и произнес речь, в которой изложил то, что впоследствии станет известно как Vision for Space Exploration («Концепция освоения космоса»). Эта стратегия предусматривала вывод из эксплуатации космического челнока после завершения сборки Международной космической станции в конце десятилетия, возобновление роботизированного исследования Луны к 2008 году и возвращение астронавтов на поверхность Луны уже в 2015 году, но не позднее 2020 года (см. «Взгляд за пределы видимости», The Space Review, 19 января 2004 г.).

Хотя шаттл выведен из эксплуатации, станция достроена, а космические корабли исследуют Луну, эта последняя цель остается невыполненной 20 лет спустя. Планы НАСА и поддержка президента менялись в течение последних двух десятилетий, в результате чего возвращение человека на Луну было перенесено на вторую половину этого десятилетия. Буквально на прошлой неделе НАСА отложило Artemis-3, свою первую пилотируемую миссию на поверхность Луны со времен Apollo-17 более чем на полвека назад, почти на год, и этот сдвиг вряд ли станет окончательной задержкой. Тем не менее, возможно, планы по возвращению людей на Луну сейчас более безопасны, чем были после выступления Буша 20 лет назад.

Проблемы Orion

Последнее изменение в графике НАСА по отправке людей обратно на Луну произошло во время телеконференции для СМИ в прошлый вторник, о которой НАСА объявило в конце дня в предыдущую пятницу, что само по себе является несколько зловещим знаком. Ходили слухи, что НАСА объявит о задержках предстоящих миссий Artemis, в том числе некоторые полагали, что НАСА перенесет миссию по высадке на Луну с Artemis-3 на Artemis-4.

«Готовясь отправить наших друзей и коллег на эту миссию, мы стремимся к максимально безопасному запуску, и мы запустим, когда будем готовы», - сказал Фри из НАСА.

То, что НАСА раскрыло в ходе беседы с журналистами, было одновременно неожиданным и ожидаемым. НАСА сообщило, что запуск Artemis-2, первого корабля с экипажем Orion и Space Launch System, которая отправит четырех астронавтов вокруг Луны, был запланирован на конец этого года. Вместо этого НАСА заявило, что запуск состоится не ранее сентября 2025 года, что является более длительной задержкой, чем большинство ожидало.

«Безопасность - наш приоритет номер один», - сказал Джим Фри, который до прошлого месяца был заместителем администратора НАСА по разработке исследовательских систем. (Он перешел на должность заместителя администратора НАСА, высшую должность государственной службы в агентстве, после ухода на пенсию Боба Кабаны в конце 2023 года.) «Поскольку мы готовимся отправить наших друзей и коллег в эту миссию, мы стремимся к максимально безопасному запуску, и мы запустим, когда будем готовы».

Амит Кшатрия, заместитель администратора программы «Луна - Марс» в управлении миссии по разработке исследовательских систем, сказал, что к задержке привели три проблемы, все с участием Orion. Один из них ранее обсуждался официальными лицами агентства: неожиданная эрозия теплозащитного материала, известного как Avcoat, была замечена после испытательного полета Artemis-1 без экипажа в конце 2022 года. Эта эрозия не поставила под угрозу безопасность Orion, но НАСА хочет лучше понять, что произошло, и, при необходимости, внести изменения, прежде чем запускать Orion с астронавтами на борту.

Кшатрий сказал, что анализ эрозии продолжается, и НАСА ожидает определить первопричину к весне, в те же сроки, которые его заместитель Лакиша Хокинс озвучила на заседании консультативного комитета в ноябре. «Мы должны синтезировать эти данные и обновить общие тепловые, механические и материальные модели этого теплозащитного экрана, чтобы убедиться, что перед попыткой возвращения с окололунной орбиты мы на 100% уверены в том, что понимаем характеристики этого теплозащитного экрана», - сказал он.

Две другие проблемы, о которых ранее не сообщалось, также способствовали задержке. Кшатрия сказал, что схема моторных клапанов, используемая для управления клапанами в системе жизнеобеспечения Orion, не прошла приемо-сдаточные испытания космического корабля, который будет выполнять миссию Artemis-3. Последующее обследование выявило конструктивный недостаток в схеме этой электроники, хотя тот же компонент прошел приемо-сдаточные испытания для Artemis 2.

Менеджеры решили, что лучшим вариантом действий будет переделать и заменить компоненты как на Artemis 2, так и на 3. «Стало ясно, что для нас неприемлемо принимать это оборудование, и мы должны заменить его», - сказал он. Этот процесс замены займет много времени, учитывая технические проблемы с доступом к компонентам в текущей конфигурации космического корабля, и позже он сказал, что из-за этой работы запуск был перенесен на сентябрь следующего года.

«Даже если бы мы смогли запустить Artemis-2 в сроки, которые мы планировали изначально, нам все равно понадобилось бы дополнительное время для полета Artemis-3», - сказал Кшатрий.

Третья проблема связана с воздействием системы прерывания запуска на энергетическую систему космического корабля. Кшатрий сказал, что были случаи, когда при активации системы отмены запуска возникали «неполадки» в электрической системе, особенно с батареями.

«Проблема будет заключаться не в том, что аппарат не сможет безопасно оторваться от SLS, а в том, что он сможет поддерживать весь запас мощности, который нам нужен, от этого отделения до самой посадки», - сказал он, отметив, что работа над этим все еще находится на ранней стадии, и для устранения проблемы предлагается «несколько параллельных вариантов».

Artemis-2 и Starship

Ошибки в Artemis-2 означает, что Artemis-3, посадка первого экипажа, также откладывается. Запуск этой миссии был запланирован на конец 2025 года, но НАСА заявило, что теперь он запланирован на сентябрь 2026 года, через год после Artemis-2. (Artemis-4, тем временем, придерживается даты запуска в сентябре 2028 года.)

Однако официальные лица НАСА признали, что даже если бы Artemis-2 придерживалась своего более раннего графика, Artemis-3 все равно столкнулась бы с задержками. «Нам нужно больше времени на разработку системы приземления и скафандра», - сказал Кшатрия. «Даже если бы мы смогли запустить Artemis-2 в сроки, которые мы планировали изначально, нам все равно понадобилось бы дополнительное время для полета Artemis-3. Он отметил, что новая дата старта Artemis 3 в сентябре 2026 года «по-прежнему очень агрессивна».

Особое внимание уделяется космическому кораблю SpaceX с системой посадки человека (HLS), который доставит астронавтов Artemis-3 на поверхность Луны и возвращения обратно. К настоящему времени Starship стартовал уже дважды и оба раза взрывался. Более того, как только космический аппарат начнет летать, SpaceX должна продемонстрировать способность управлять транспортным средством и выполнять в космосе криогенную перекачку топлива, необходимого для заправки лунного посадочного модуля Starship для его полета на Луну.

Джессика Дженсен, вице-президент по работе с заказчиками и интеграции SpaceX, преуменьшила некоторые проблемы, связанные, в частности, с транспортировкой топлива. «Это звучит сложно и пугающе, и кажется, что это такая большая, туманная вещь», - сказала она. «Но если разбить его на различные части, то на самом деле мы выполнили почти все сложные части, которые уже есть в наших операционных программах».

Она утверждала, что компания уже продемонстрировала стыковку на орбите со своими кораблями Dragon, доставляющими грузы и экипажи на космическую станцию. Высокая скорость полета, необходимая для запуска танкеров Starship, которые будут перекачивать топливо, сейчас демонстрируется Falcon 9, утверждала она, с запусками с разных площадок с интервалом в несколько часов и запусками с одной и той же площадки с интервалом всего в несколько дней.

Сколько именно запусков потребуется, было предметом дискуссий. На том ноябрьском заседании комитета Хокинс из НАСА сказал, что агентство считает, что это число находится в «подростковом возрасте», что намного выше, чем ранее заявляла SpaceX (см. «Звездолет снова летает», The Space Review, 20 ноября 2023 г.).

Отвечая на вопрос об этом на брифинге на прошлой неделе, Кшатрия сказал, что SpaceX была «чрезвычайно прозрачной» в отношении разработки Starship, но что конкретное количество, вероятно, появится после летных испытаний. Он уступил Дженсену из SpaceX, который привел аргументы о том, что транспортировка топлива не так сложна, как может показаться. Она не назвала число заправок.

Затем вмешался администратор НАСА Билл Нельсон. «Вопрос заключался в том, сколько перекачивать топлива»? Он казался таким же любопытным, как и репортеры, которые просили назвать номер.

«Привет, Билл», - ответил Дженсен. «Я скажу, что это будет примерно равно десяти». Это число, добавила она, может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от того, насколько хорошо пройдут начальные летные испытания.

Она также отметила, что Starship скоро снова отправится в полет. Оборудование для третьего комплексного испытательного полета будет готово в этом месяце, а обновленная лицензия на запуск от FAA ожидается к февралю, как только SpaceX завершит корректирующие действия после ноябрьского испытательного полета. «Мы ожидаем, что лицензия поступит в феврале. Итак, похоже, что полет 3 состоится в феврале».

Дженсен не раскрыл, в чем заключались эти корректирующие действия или другие подробности о том, что привело к взрыву разгонного блока Starship на поздних стадиях горения. Но на презентации на космодроме SpaceX Starbase в Бока-Чика, штат Техас, генеральный директор SpaceX Илон Маск сказал, что аппарат загорелся и взорвался, когда из него выпустили жидкое кислородное топливо в конце горения.

«Это звучит сложно и пугающе, и кажется такой большой и туманной штукой», - сказал Дженсен о дозаправке в космосе.

«Но если разбить его на различные части, то на самом деле мы выполнили почти все сложные части, которые уже есть в наших операционных программах».

«Полет 2 фактически почти вышел на орбиту», - сказал он в видео, опубликованном компанией в пятницу. «Если бы у него был полезный груз, он бы добрался до орбиты, потому что причина, по которой он на самом деле не совсем добрался до орбиты, заключалась в том, что мы выпустили жидкий кислород, а жидкий кислород в конечном итоге привел к пожару и взрыву». Хотя он не стал вдаваться в подробности этого вопроса, он, по-видимому, предположил, что жидкий кислород был бы израсходован, если бы аппарат нес полезную нагрузку и нуждался в дополнительных характеристиках для выхода на орбиту.

Это объяснение, по его словам, придало ему уверенности в следующем запуске. «Я думаю, у нас есть действительно хороший шанс достичь орбиты с помощью рейса 3», - сказал он. Эта миссия, помимо демонстрации характеристик Starship, проведет запуск его двигателей в космосе, чтобы показать, что он может совершить контролируемый спуск с орбиты.

Он также протестирует перекачку топлива из коллекторного бака в верхней части транспортного средства в основные баки. Это шаг к передаче топлива с корабля на корабль, объяснил он. Первое испытание по передаче топлива с корабля на корабль ожидается, «надеюсь, к концу этого года, но наверняка к следующему году».

Наконец-то долгосрочное обязательство

В определенном контексте последнюю задержку можно рассматривать как очередную неудачу для Artemis. Тем не менее, это также признак того, насколько изменились планы НАСА по возвращению на Луну за последние два десятилетия и, в процессе этого, стали более безопасными.

Когда Буш в своей речи в штаб-квартире НАСА в 2004 году объявил о Концепции освоения космоса, он указал основные этапы и даты, но никаких технических подробностей. Он поручил НАСА разработать пилотируемый исследовательский аппарат к 2014 году, но ничего не сказал о его возможностях или требованиях.

Программа Constellation, появившаяся в НАСА под руководством администратора Майка Гриффина более полутора лет спустя, в ретроспективе выглядела удивительно обычной. Исследовательским кораблем экипажа стал Orion, модернизированная версия капсулы Apollo, основанная на ракетах большой грузоподъемности Ares I и V, основанных на технологии шаттлов. Разработка лунного модуля Altair так и не продвинулась далеко, но он был бы гораздо больше похож на лунный модуль эпохи Apollo, чем на Starship или Blue Moon. Это был, как печально заметил Гриффин, «Аполлон на стероидах».

Вполне возможно, что к настоящему времени удалось бы доставить людей на Луну при наличии достаточного финансирования. Это финансирование так и не было осуществлено, и администрация Обамы, действуя на основании отчета Комиссии Августина, решила отказаться от программы Constellation. Orion и ракета-носитель большой грузоподъемности, ныне SLS, были сохранены благодаря компромиссу с Конгрессом, но с упором исследований на астероиды.

Можно спорить о том, является ли нынешняя архитектура Artemis лучшей с технической точки зрения, но она обещает быть устойчивой в том смысле, в каком ни Apollo, ни Constellation не могли быть.

Администрация Трампа направила НАСА обратно на Луну, но не возродила Constellation. Она разработала архитектуру, которая дала нам Gateway — с привлечением партнеров по МКС — и коммерчески разработанные спускаемые аппараты через программу HLS. Первоначально НАСА прогнозировало возвращение человека на Луну в 2028 году, после завершения строительства Gateway, но Белый дом перенес высадку на 2024 год.

Возможно, самый большой шаг вперед в обеспечении возвращения человека на Луну НАСА - это то, чего не произошло. Когда администрация Байдена вступила в должность в 2021 году, и фактически оставила то, что НАСА теперь называет программой Artemis, нетронутым: никаких изменений в пунктах назначения, датах или планах развития. Хотя дата первой посадки Artemis с экипажем сдвинулась с 2024 года до конца 2026 года (и неизбежно до 2027 года или позже), это происходит из-за неумолимого замедления любой крупной программы, а не из-за серьезных изменений в политике или программном обеспечении.

Это, вероятно, будет продолжаться: второй срок Байдена, если он выиграет переизбрание в ноябре, почти наверняка удержит Artemis на прежнем курсе. С другой стороны, если Трамп вернется в Белый дом, он увидит программу, очень похожую на ту, что действовала во время его первого президентского срока (и космос, похоже, будет занимать последнее место в списке его приоритетов).

Можно спорить, является ли текущая архитектура Artemis лучшей с технической точки зрения. SLS дорогая, у Orion по-прежнему возникают технические проблемы после более чем 15 лет разработки, а Starship все еще не доказал способность летать. Но он обещает быть устойчивым в том смысле, в каком ни Apollo , ни Constellation не могли быть, подход, который может пережить политические и технические трудности.

Она также может выиграть от предполагаемой конкуренции с Китаем, поскольку эта страна говорит об отправке своих астронавтов на Луну, возможно, уже в конце десятилетия. Нельсон в телефонном разговоре на прошлой неделе сказал, что его не беспокоит высадка астронавтов из Китая на Луну до возвращения НАСА: «С учетом высадки США 26 сентября это будет первая посадка». Однако он использовал концепцию новой космической гонки с Китаем в качестве аргумента в Конгрессе за финансирование.

«Достижение этих целей требует долгосрочных обязательств», - сказал Буш в конце своей речи в штаб-квартире НАСА 20 лет назад. Получение этого обязательства долгое время было проблемой для НАСА и его сторонников, но, возможно, оно наконец будет выполнено, когда дело дойдет до возвращения людей на Луну. Вопрос не столько в том, произойдет ли это, сколько в том, когда.

Джефф Фауст, 1 февраля 2024 г.
Первоисточник

ОРЛАНДО, Флорида. — Intuitive Machines и НАСА заявляют, что находятся на завершающей стадии подготовки к запуску первого лунного спускаемого аппарата этой компании, но точное время старта космического аппарата остается неясным.

На брифинге 31 января официальные лица агентства и компании заявили, что они работают над запланированным на середину февраля запуском миссии IM-1, которая доставит полезную нагрузку от НАСА в рамках его программы Commercial Lunar Payload Services (CLPS), а также для коммерческих заказчиков.

«В феврале Америка сделает еще один шаг в развитии науки и торговли на поверхности Луны», - сказал Джоэл Кернс, заместитель помощника администратора по исследованиям в Управлении научных миссий НАСА. «Intuitive Machines готова к запуску своей первой миссии».

Трент Мартин, вице-президент по космическим системам Intuitive Machines, сказал, что лунный посадочный модуль, названный компанией Odysseus, был помещен в обтекатель полезной нагрузки ракеты Falcon 9. Однако он отказался назвать конкретную дату запуска, сказав лишь, что для миссии предусмотрен трехдневный период запуска в середине февраля.

«Мы работаем напрямую с SpaceX, прежде чем объявить точную дату и время запуска, так что это будет объявлено здесь в ближайшие дни», - сказал он. Любой запуск в течение этого трехдневного периода, добавил он, приведет к попытке посадки на Луну 22 февраля. Ранее компания заявляла, что IM-1 потребуется около недели, чтобы пройти путь от запуска до посадки на Луну.

В сообщении в социальной сети от 23 января НАСА сообщило, что IM-1 стартует не ранее 14 февраля, но агентство удалило сообщение несколько часов спустя и заменило его другим, заявив, что запуск состоится уже в середине февраля. Другие отраслевые источники также сообщили, что запуск запланирован на 14 февраля.

Усугубляя путаницу, НАСА сообщило в отдельном заявлении 31 января, через несколько часов после брифинга, что коммерческая миссия экипажа Crew-8 от SpaceX была запланирована к запуску уже 22 февраля. И Crew-8, и IM-1 стартуют со стартового комплекса 39A Космического центра Кеннеди, единственной площадки, в настоящее время одобренной для полетов экипажа Falcon 9, а также оборудованной для загрузки жидкого кислорода и метанового топлива в лунный посадочный модуль IM-1, находясь на площадке незадолго до старта.

На брифинге 25 января Стив Стич, руководитель коммерческой программы экипажа НАСА, сказал, что запуск Crew-8, скорее всего, состоится 29 февраля или 1 марта, если запуск IM-1 состоится в середине февраля, но может быть перенесен на 22 февраля, если миссия посадочного модуля сорвется. В сообщении НАСА говорится, что, как минимум, SpaceX и Intuitive Machines еще не подтвердили свою готовность к запуску в середине февраля.

IM-1 несет на себе шесть научно-технических демонстрационных полезных грузов НАСА, таких как лазерный ретрорефлектор, стереокамеру для изучения пылевых шлейфов, создаваемых двигателями спускаемого аппарата, и радиотехнический прибор. НАСА наградило Intuitive Machines заказом CLPS для миссии IM-1 в 2019 году, стоимость которого после внесения изменений составит 118 миллионов долларов. Сами полезные грузы НАСА оцениваются в 10-11 миллионов долларов, сказал Крис Калберт, руководитель программы CLPS НАСА.

IM-1 станет второй миссией CLPS, запущенной после спускаемого аппарата Astrobotic Peregrine 8 января. Однако эта миссия была прервана из-за утечки топлива через несколько часов после запуска, и космический корабль вернулся в атмосферу Земли 18 января.

Другой лунный спускаемый аппарат, Smart Lander для исследования Луны (SLIM) японского космического агентства JAXA, приземлился на Луну 19 января, но в неправильной ориентации из-за неисправности двигателя. Это лишило космический аппарат солнечной энергии на все, кроме последних нескольких дней двухнедельного лунного дня на месте его посадки.

«Мы извлекли уроки из опыта всех наших коллег, которые были до нас», - сказал Мартин. «Мы смотрим, какие сбои у них были, мы смотрим на наши системы по ходу дела и убеждаемся, что мы, по крайней мере, подумали об этих системах», чтобы убедиться, что посадочный модуль его компании действительно сталкивается с аналогичной проблемой.

Кернс сказал, что ему повезло, что и Astrobotic, и JAXA были «открыты и прозрачны» в отношении проблем, с которыми столкнулись их миссии. «Я думаю, это поможет другим компаниям, - сказал он, - понять, что произошло, и попытаться убедиться, что в своем подходе они не столкнутся с той же проблемой».

Довольно эффектное фото от аппарата LRO, демонстрирует южный полярный регион Луны. Горный массив, который можно увидеть в левом нижнем углу, имеет высоту около 5000 метров. Он интересен тем, что рассматривается в качестве одного из возможных мест высадки миссии Артемида III. Можете сами представить, какой шикарный вид на окружающую местность будет у астронавтов, если его действительно выберут для посадки. Ни у одной из экспедиций Apollo и близко не было сопоставимых по красоте пейзажей.

Количество дозаправок орбитального топливного хранилища для запуска посадочного корабля Starship HLS на Луну - остаётся одной из главных загадок программы Artemis. Космический журналист Стивен Кларк попытался разобраться в хитросплетениях подходов к их оценкам от SpaceX и NASA

В зависимости от того, кого вы спрашиваете, SpaceX, возможно, потребуется запустить с дюжину или более танкеров, чтобы заполнить орбитальное топливное хранилище жидким метаном и кислородом, а после этого заправить корабль Starship HLS, чтобы отправить его с низкой околоземной орбиты к Луне.

Накануне второго испытательного полёта Starship, Лиза Уотсон-Морган, руководитель программы по высадке астронавтов на Луну от NASA, заявила:

"Нам бы хотелось, чтобы второй испытательный полёт Starship прошёл идеально, но, честно говоря, даже если этого не произойдёт, это всё равно будет отличником новых данных, он даст нам прогресс в графике лётных испытаний, и тогда мы будем знать, какими областями подготовки нам нужно заняться более серьёзно".

Несмотря на различия в подходах NASA - бюрократического и консервативного правительственного агентства, и SpaceX - быстро развивающейся компании, которая любит разрабатывать, уничтожать, а затем снова запускать свои прототипы, они связаны друг с другом лунной программой Artemis:

"Starship, который мы сейчас испытываем, не похож на Starship HLS, который будет у нас в конечном итоге. Это лишь его ранняя итерация", — сказала Уотсон-Морган.

У SpaceX есть своя дорожная карта по быстрой модернизации корабля Starship, внедрению новых технологий и возможностей в ходе серии испытательных полётов, которые будут происходить в этом и следующем году. Инженеры NASA следят за всеми этапами разработки программы Starship, в которую сейчас входят модифицированная стартовая площадка, совместная работа 33-х двигателей Raptor на ускорителе SH и 6-и на корабле Starship, лётное программное обеспечение, навигация и контроль полёта, а также технология горячей расстыковки ступеней:

"Мы получаем представление обо всех инженерных решениях, на основе которых мы можем видеть развитие системы Starship. Мы ожидаем (ред. - это было сказано до полёта IFT-2), что двигатели Raptor справятся с этим испытанием лучше, чем с предыдущим. Двигатели, установленные на SH, представляют собой смесь первого и второго поколения Raptor'ов (ред. - вероятно, имеется ввиду Raptor 2 и 2.1), в отличие от более старых двигателей, установленных на SH в прошлом полёте. К моменту создания, на Starship HLS будет использоваться гораздо более позднее поколение Raptor, тем самым корабль будет использовать уже проверенные двигатели для высадки человека на Луну", - заявила Уотсон-Морган.

Но до того, как это произойдёт, есть ряд важных вопросов, на которые предстоит найти ответы.

Вопросы без ответа

Схема запуска корабля Starship HLS к Луне выглядит следующим образом: SpaceX запускают орбитальное топливное хранилище на низкую околоземную орбиту, где оно будет ожидать танкеров с метаном и жидким кислородом. Хранилище израсходует первоначальный запас топлива в 1200 т только для того, чтобы выйти на орбиту. Танкеры Starship будут способны перевозить 150 т или более на низкую околоземную орбиту, состыковываться с хранилищем, перекачивать топливо и постепенно заполнять его (этот процесс будет длиться от нескольких недель до нескольких месяцев). После этого SpaceX запустят корабль Starship HLS без людей на борту. Он состыкуется с орбитальным хранилищем, дозаправится и отправится к Луне. Звучит просто, но в этой схеме всё ещё хватает множества неизвестных.

Могут ли два корабля Starship безопасно состыковаться для дозаправки на орбите?

Ответ на этот вопрос, вероятно, да. SpaceX имеют большой опыт использования этой технологии при стыковке своих космических кораблей Dragon с МКС.

Сколько криогенного метана и жидкого кислорода выкипит на орбите?

Ответ на этот вопрос не так просто узнать, пока SpaceX не соберут данные о поведении этих жидкостей на орбите после недельного или даже месячного пребывания в космосе. В течение этого времени орбитальное топливное хранилище будет подвергаться резким перепадам температуры, поскольку оно будет летать между дневной и ночной стороной Земли. Даже небольшие колебания температуры внутри резервуаров могут привести к выкипанию метана и жидкого кислорода или переходу из жидкости в газ и их потере.

Насколько эффективно SpaceX могут перекачивать топливо в условиях микрогравитации?

Чтобы ответить на эти вопросы, нужны лётные испытания и демонстрации перекачки на орбите: "Инженеры NASA и SpaceX работают рука об руку, чтобы проанализировать такие вещи, как незаполненный объём баков, повреждения резервуара, то, как жидкости должны перетекать с одного корабля на другой, навигацию и управление, чтобы два корабля были надёжно пристыкованы друг к другу и т.п. Такого ещё никогда не проделывалось в подобных масштабах. Наши эксперты проводят независимый анализ, который мы предоставляем SpaceX. Нас очень интересуют данные, которые появятся в следующем году, когда мы ожидаем демонстрацию перекачки топлива между двумя кораблями Starship. Именно тогда мы начнём модернизацию системы Starship, и Starship HLS станет по-настоящему реальным".

Только после этого SpaceX и NASA смогут узнать ответ на вопрос, как много танкеров понадобится SpaceX для того, чтобы наполнить орбитальное хранилище, заправить посадочный лендер Starship HLS и отправить его на Луну.

4-8-16-20

"У нас есть некоторые идеи на этот счёт, но я не хочу говорить о точных цифрах, потому что SpaceX всё ещё разрабатывают систему Starship. Нам нужно провести демонстрацию перекачки топлива на орбите в следующем году, и это поможет ответить на этот вопрос. После этого мы сможем увидеть, как много топлива теряется, сколько времени потребуется для перекачки и т.п.", - сказала Уотсон-Морган.

Она также предположила, что диапазон количества запусков танкеров Starship для отправки Starship HLS к Луне может варьироваться от "высоких однозначных до низких двузначных цифр".

SpaceX также рассматривают возможность удлинения топливных баков Starship, это может помочь сократить количество запусков танкеров к орбитальному хранилищу. Илон Маск заявил, что переход на технологию горячей расстыковки ступеней также увеличит полезную нагрузку корабля. Однако Уотсон-Морган заявила, что не всё из этого повлияет на программу HLS:

"Наш анализ и прогнозы показывают, что горячая расстыковка не должна повлиять на количество танкеров или нашу концепцию операций в рамках Starship HLS".

Заместитель помощника директора программ NASA по Луне и Марсу, Лакиша Хокинс, заявила о другом предполагаемом количестве танкеров, на заседании комитета Консультативного совета NASA по исследованиям и пилотируемым космическим полётам, она предположила, что SpaceX потребуется количество полётов, равное "старшему подростковому возрасту", причем эти миссии будут поочередно стартовать с площадок компании в Техасе и Флориде примерно раз в шесть дней.

(ред. - В СМИ можно встретить информацию о 20 полётах, однако ни Хокинс, ни Уотсон-Морган не озвучивали конкретные числа необходимых запусков танкеров).

За всё время, лишь в отчёте Счётной палаты (GAO) от 2021 года называлось число в 16 полётов. Тогда же Илон Маск написал на это, что такое большое число маловероятно. Он предположил, что необходимо "максимум 8 полётов танкеров, а возможно, и 4".

"Всё зависит от удлинения размера баков танкера, а также от того, как долго им придётся находиться в космосе. Чтобы иметь возможность соблюдать требуемый график, будет необходимо быстро запускать танкеры. Это сложный и ответственный подход. Сейчас мы сосредотачиваемся на том, чтобы выйти на орбиту и осуществить демонстрационную перекачку криогенных жидкостей на орбите, что будет потрясающим инженерным достижением. В зависимости от того, как всё пройдёт, мы определим наши дальнейшие шаги. SpaceX и NASA планируют запустить Starship HLS на Луну для беспилотной демонстрации посадки, прежде чем взять на себя обязательство по использованию его для высадки экипажа на Луну в рамках миссии Artemis III", - заявила чиновник агентства.

Сроки

На данный момент запуск облётной пилотируемой миссии Artemis II запланирован на конец 2024 года или, что более вероятно, 2025 год. Artemis III всё ещё запланирована на конец 2025 года, но несомненно, эта дата будет отложена, вероятно, на несколько лет (ред. - согласно новому отчёту Счётной палаты, высадка возможна только в 2027 году. Космический журналист Эрик Бергер называет 2028 год).

Готовность Starship HLS является одним из основных факторов, определяющих дату полёта миссии Artemis III, но есть и другие проблемы. Компания Axiom Space разрабатывает новые скафандры для астронавтов, а космический корабль Orion впервые полетит со стыковочным портом. Хотя ракета SLS уже совершила свой первый полёт, производитель её первой ступени, компания Boeing, не доказала, что может поставить её NASA вовремя:

"Да, посадочный модуль очень важен для программы. Без этого мы никуда не полетим. Но мы также никуда не отправимся без скафандров", — сказал Джим Фри, заместитель директора NASA и куратор программы Starship HLS.

(Интересно, что NASA не очень хочет останавливаться и на ещё одном интересном аспекте, что, как только Starship HLS достигнет лунной орбиты, ему придется ждать прибытия астронавтов, летящих с Земли на ракете SLS и корабле Orion, которая известна своими многочисленными переносами не меньше ракет SpaceX).

Для многих показалось странным, что NASA в мае этого года, после череды судебных тяжб всё-таки поручили Blue Origin разработку второго посадочного лендера для будущих "устойчивых" миссий программы Artemis. На SpaceX это никак не влияет , компания уже имеет контракты на миссии Artemis III и Artemis IV, а Blue Origin теперь на Artemis V. При этом две компании могут конкурировать за контракты на последующие миссии Artemis. Иронично, что концепция Blue Origin также требует нескольких запусков для доставки посадочного модуля на Луну и дозаправки его топливом на орбите, хотя и не так много, как более крупного корабля Starship HLS (ред. - Blue Origin после этого даже убрали с сайта схему с хейтом количества дозаправок Starship...).

Может показаться, что в таком странном шаге NASA нет необходимости, учитывая, что NASA в своё время запустило лунный посадочный модуль Apollo на той же ракете Saturn V, что и командный модуль с экипажем, однако агентство знает свои слабые стороны. И главная из них - SLS, одноразовая ракета, которая имеет крайне высокую стоимость и при этом сможет отправить на Луну почти столько же полезной нагрузки, сколько и Saturn V. Только производство одной ракеты SLS Block 1B, дебют которой запланирован на конец 2020-х годов, будет стоить не менее $2,5 млрд (ред - а стоимость каждой миссии может доходить до $6 млрд). Полагаться на эту ракету и дальше в рамках лунной программы - значит нанести ущерб всей программе NASA по исследованию космоса.

Лунный модуль Apollo ни разу не оставался на лунной поверхности с экипажем более трёх суток. Ожидается, что в рамках миссии Artemis III Starship HLS пробудет на Луне шесть с половиной дней, в последующих миссиях эта продолжительность будет расти. Чтобы сделать больше, чем просто повторить программу Apollo, NASA и его подрядчикам необходимы новые подходы к подобным миссиям:

"Это не будет Apollo 2.0. Мы стремимся двигаться настолько быстро, насколько это возможно, но мы также создаём новую экосистему для Луны, и, следовательно, не только имеем более сложный подход к самой высадке, но и ко всем элементам программы. Мы определенно стараемся не проявлять близорукости в этом вопросе", - уверяет агентство.

Общая же стратегия NASA по-прежнему направлена на отправку людей на Марс. Миссии на Луну — это своего рода "закуска", дающая возможность попрактиковаться и развить новые технологии. Однако планы NASA на Марс ещё более туманны, чем на Луну. Тем не менее, агентство рассматривает лунные миссии всего лишь ступенькой для будущих миссий человечества на Марс (ред. - и это, пожалуй, одна из немногих идей, в чём NASA похожи со SpaceX).

What NASA wants to see from SpaceX’s second Starship test flight by Stephen Clark for Ars Technica

Перевод