МОСКВА, 2 апр , Захар Андреев. Впервые за полвека люди летят к Луне — НАСА успешно запустило в космос корабль Orion с четырьмя астронавтами на борту. Какие цели у этой миссии и всей радикально обновленной лунной программы США, а также какие опасности ждут на этом пути — в материале.
Как и ожидалось, старт, намеченный на вечер среды, 1 апреля (по московскому времени уже наступило второе число), прошел благополучно. Погода во Флориде, где расположен Космический центр имени Кеннеди, выдалась хорошая. Технические недочеты, сорвавшие запуск в феврале, на этот раз не помешали.
После отделения первой ступени Orion перешел на высокую эллиптическую околоземную орбиту. Здесь экипаж в течение суток будет проверять системы жизнеобеспечения и ручное управление, отработает сближение и расхождение с верхней ступенью ракеты. Затем корабль направится к естественному спутнику нашей планеты. Если все пойдет по плану, человек приблизится к Луне впервые за 53 года.
Правда, на саму Луну в этот раз высаживаться не будут — корабль лишь облетит вокруг нее примерно на четвертый день полета, после чего направится домой. Траектория полета похожа на «восьмерку». Orion пройдет на расстоянии около 10 300 километров за обратной стороной Луны. Таким образом, экипаж также установит рекорд — люди впервые отдалятся от Земли на столь большое расстояние (370 тысяч километров).
Весь полет займет около десяти суток. Экипажу скучать не придется — предстоит выполнить обширную научную программу. В частности, проверить, как повышенный уровень радиации и микрогравитация вдали от Земли влияют на здоровье человека, иммунную систему, сон, активность и общее самочувствие. Воздействие полета на психику тоже отследят. Отдельно измерят уровень радиации внутри и снаружи капсулы.
Теперь главное, чтобы техника не подвела: при ее разработке и во время испытаний не все шло гладко.
Пара «сверхтяжелая ракета Space Launch System (SLS) — капсула Orion» — единственная на сегодня система в мире, сертифицированная для полетов к Луне. Однако ее разработку сопровождало множество проблем.
При создании сверхтяжелой ракеты SLS использовали двигатели и ускорители, оставшиеся от закрытой программы космических челноков (Space Shuttle). Таким образом хотели сэкономить — но не вышло.
Изначально НАСА планировало потратить около 28 миллиардов долларов на всю программу «Артемида», однако к 2025-му общие расходы превысили 93 миллиарда. Более 24 миллиардов ушло только на создание SLS. И понадобится еще больше: имеющихся шаттловских двигателей RS-25 хватит лишь на четыре миссии, что вынуждает запускать новые дорогостоящие производственные линии. Вместо экономии аэрокосмическое агентство получило ракету с высокой стоимостью одного пуска и уязвимой логистикой.
К космическому кораблю «Орион» тоже есть вопросы. Он уже летал к Луне в 2022-м в рамках миссии «Артемида-1». Правда, без экипажа. После полета обнаружились серьезные проблемы с теплозащитным экраном капсулы: материал Avcoat, доставшийся в наследство от программы «Аполлона» времен космической гонки с Советами, повел себя непредсказуемо — возникли эрозии и трещины. НАСА пришлось корректировать траекторию входа в атмосферу для следующих миссий.
Запуская программу «Артемида» в 2010-х, НАСА подчеркивало верность принципам «разнообразия» (diversity). Экипаж нынешней лунной миссии им вполне соответствует. В его состав входят белый американец (Рид Уайзман), женщина (Кристина Кох), чернокожий (Виктор Гловер) и гражданин иностранного государства — Канады (Джереми Хансен). До сих пор на Луну летали только белые граждане США мужского пола.
Пятидесятилетний Уайзман — командир экипажа. Это опытный астронавт и космонавт (поскольку летал на российских «Союзах»), провел на орбите 165 суток, имеет опыт работы в открытом космосе.
Гловер (49 лет) — бывший военно-морской летчик. Сорокасемилетняя Кох — рекордсменка по продолжительности космического полета среди женщин: 328 дней. Также целый год она провела на станции в Антарктиде. Джереми Хансен (50 лет) — канадский летчик-истребитель и физик.
Ранее было объявлено, что первый после долгого перерыва шаг на Луне непременно сделает женщина, но не исключено, что планы пересмотрят: и нынешняя администрация, и влиятельный предприниматель Илон Маск — резкие противники «обратной дискриминации» белых мужчин.
Следующий этап — миссия «Артемида-3», которая намечена на 2027-й. К Луне на этот раз не полетят, вместо этого на околоземной орбите отработают стыковку капсулы Orion с космическими аппаратами, необходимыми для высадки астронавтов на Луну.
А вот четвертый этап уже интереснее: планируется высадка на поверхность спутника. Это должно произойти в 2028-м, но специалисты называют сроки слишком оптимистичными — взлетно-посадочный модуль, который должен будет доставить людей на Луну и забрать обратно, пока на стадии проекта. Не готовы и скафандры. Скорее всего, повторение подвига Нила Армстронга отложат.
Незадолго до старта миссии «Артемида-2» глава НАСА Джаред Айзекман объявил о существенном пересмотре американских планов в космосе. Радикальные изменения коснулись и лунной программы. От орбитальной станции Gateway решено отказаться — вместо этого будут строить базу сразу на Луне. Возведение обитаемых модулей и различной инфраструктуры наметили на 2030-е. На проект собираются выделить 20 миллиардов долларов.
Интересно, что значительная часть Gateway уже построена. По словам Айзекман, она будет каннибализирована в пользу других проектов. Часть модулей разместят на Луне. Еще один элемент планируют применить при строительстве перспективного ядерного буксира, удивительно напоминающего закрытый российский проект, известный как «Зевс» или «Нуклон». Этот аппарат обещают запустить к Марсу в том же 2028-м.
Напомним, что ранее в нынешнем году о намерении построить город на Луне заявлял глава SpaceX Илон Маск.
По словам экспертов, миссия «Артемида-2» — важный технический этап, который подтверждает готовность человечества летать в дальний космос.
«Главная цель — отработка систем. Это абсолютно новая ракета, которая не повторяет технические средства пятидесятилетней давности, их просто невозможно повторить. Поэтому полноценные испытания с человеком, проверка работоспособности различных систем в космосе с экипажем на борту очень важна», — говорит академик Анатолий Петрукович, директор Института космических исследований РАН.
США не скрывают, что для них важно выиграть лунную гонку у Китая. В последние годы соперник перехватил инициативу — успешно запустил несколько роверов, в том числе на обратную сторону Луны, доставил образцы грунта на Землю. КНР планирует высадить тайконавтов на поверхность в 2030-м. Учитывая неопределенность с тем же взлетно-посадочным модулем, не факт, что американцы сумеют сделать это раньше, отмечает ученый.
По его словам, о том, какую конкретную пользу могут приносить такие базы, говорить пока рано.
«Явной необходимости добывать именно какие-то ресурсы на Луне сейчас не просматривается. Идет конкуренция за то, чтобы занять наилучшие места. Комплексные базы, где несколько аппаратов могут работать одновременно, требуют протяженных, гладких, ровных поверхностей. Нужно, чтобы и Солнце светило (в приполюсном районе оно низко над горизонтом), и Земля была видна для организации связи. Таких мест, особенно в популярных сейчас приполярных районах, не очень много», — продолжает директор ИКИ РАН.
Что там будут добывать — вопрос следующих поколений. Один важнейших ресурсов — вода. Водяной лед в небольших количествах есть под поверхностью в приполярных районах. Но он скорее нужен для обеспечения работы на Луне: если там будут космонавты, можно добывать кислород из воды или использовать водород как элемент топлива, разлагая воду под действием солнечного света, поясняет Петрукевич.
«Если мы говорим о полете на Марс, то полет на Луну — тренировка, отработка межпланетных технологий, хотя полет на Луну несравненно проще, — добавляет он. — Я бы видел в Луне не цель, на которой надо остановиться, а естественный этап движения человечества в дальний космос. А будет ли это выражаться в карьерах, где что-то добывают, в туризме или в астрономических телескопах — это вопрос технической конъюнктуры следующих десятилетий, которую сейчас сложно предугадать».
С точки зрения космической медицины полет первого пилотируемого «Ориона», скорее всего, не приведет к большим открытиям. Настоящие вызовы ждут покорителей Луны позже, когда будут созданы обитаемые базы, говорит врач-кибернетик, руководитель пресс-службы ИМБП РАН Олег Волошин.
«Например, мы не знаем, как на долгосрочные миссии будет влиять лунная пыль. Это очень серьезный фактор. За счет острых форм частиц она довольно сильно повреждает клетки даже механически, является сильным абразивом. Попадает в легкие она не потому, что космонавт на Луне без скафандра гуляет. А потому, что цепляется к скафандру и потом оказывается в помещении, — о чем, собственно, рассказывали участники программы «Аполлон», описывавшие вкус и запах этой пыли», — поясняет он.
Кроме того, до сих пор неясно, как в долгосрочной перспективе будет влиять на человека пониженное магнитное поле на Луне.
«Это одна из серьезных проблем. Магнитное поле Земли не просто защищает нас от радиации, оно — неотъемлемая часть нашей биосферы. Его отсутствие однозначно негативно сказывается на состоянии и развитии ряда живых организмов. Полноценные исследования влияния этого фактора на человека пока в процессе изучения», — продолжает Волошин.
По его словам, результаты целого ряда исследований, проводимых ИМБП РАН — от изоляционных экспериментов, моделирующих пилотируемые полеты в космос, до выращивания растений в специальных «космических» оранжереях и запуска биоспутников, — можно экстраполировать для применения на лунных базах. Они пригодятся при создании будущей международной научной лунной станции, создание которой планируют Китай и Россия.
Тем временем в России продолжается реализация собственной лунной программы. Пока речь идет лишь о беспилотных полетах. Федеральный проект «Космическая наука» предусматривает запуск шести космических аппаратов к Луне в ближайшие 11 лет, до 2036-го. По словам Петрукевича, работа ведется по графику. В ИКИ РАН создают приборы для изучения соседнего мира.
«Есть приборы для исследования так называемой лунной экзосферы — это разреженная газовая и плазменная оболочка вокруг Луны, нестабильная. Атмосферой ее назвать нельзя, потому что частицы прилетают и улетают, но она есть. Это пыль, нейтральные атомы и плазма. Измерять ее состав важно, чтобы парировать неприятные последствия на поверхности Луны, связанные с пылью, которая может прилипать к элементам конструкции и мешать функционированию посадочных аппаратов», — рассказывает ученый.
Кроме того, на орбитальный аппарат установят несколько приборов для картографирования Луны в разных диапазонах электромагнитного спектра. Будут снимать глобальную топографическую карту, вести радиозондирование для определения структуры верхних слоев глубиной несколько метров. А также — искать признаки воды или водяного льда на поверхности и под поверхностью, говорит ученый.
Несколько разработанных российскими специалистами устройств установят на китайские аппараты. Прибор для измерения пыли на лунной поверхности уже в Китае. Он должен улететь на Луну в середине 2026-го — совсем скоро.
Источник: РИА