Американская межпланетная станция OSIRIS-REx передала на Землю новые детальные снимки региона в северном полушарии астероида Бенну (1999 RQ36). Первое изображение (слева) получено при помощи широкоугольной камеры MapCam. На него попала площадка шириной 180 м, заполненная булыжниками, среди которых попадаются достаточно крупные. В центре находится небольшая низменность, в которой почти нет крупных камней.

Две оставшиеся фотографии были сделаны камерой высокого разрешения PolyCam. На них более детально изображены два региона с первого снимка, обведенные белыми рамками. Фрагменты поверхности астероида, попавшие на эти снимки, имеют линейный размер 31 м. Размер крупного валуна на втором снимке (справа сверху) составляет около 15 м.

Фотографии были получены 25 февраля, когда OSIRIS-REx пролетел вблизи северного полюса астероида на расстоянии около 1,8 км от его поверхности.

Ссылка: nasa.gov

Обсудить

Многофункциональный лабораторный модуль (МЛМ) «Наука» имеет сложную историю. Корпус для модуля (ФГБ-2) был изготовлен в 1995 году в качестве дублера модуля «Заря» (ФГБ). Впоследствии Роскосмос принял решение использовать этот корпус для создания лабораторного модуля российского сегмента МКС. Первоначальный проект МЛМ оказался слишком амбициозным для маленького бюджета космического агентства, и в 2006-2007 году, после пересмотра конфигурации российского сегмента МКС, модуль приобрел свой сегодняшний вид. МЛМ «Наука» должен стать третьим полноразмерным российским модулем после «Зари» и «Звезды» и первым научным модулем на нашем сегменте станции.

Головным разработчиком модуля, согласно контракту с Роскосмосом, является РКК «Энергия». Ее субподрядчик, непосредственно занимавшийся созданием МЛМ – ГКНПЦ им. Хруничева. Именно Центр Хруничева по контракту с НАСА в 1990-х годах изготовил модуль «Заря» и сопутствующий ему корпус будущего МЛМ.

«Наука» должна была отправиться на орбиту в 2011 году, но в связи с различными задержками запуск сдвинулся на 2014 год. В 2013 году во время финальных испытаний в «Энергии» перед отправкой модуля на Байконур в трубопроводе топливной системы МЛМ было обнаружено загрязнение – металлическая стружка. Топливная система «Науки» играет двойную роль. Во-первых, она должна обеспечить топливом двигатели модуля во время его полета с опорной орбиты выведения до орбиты МКС. Во-вторых, после стыковки она должна быть включена в общую топливную систему станции.

После обнаружения загрязнения модуль вернули в Центр Хруничева для прочистки. Чтобы получить доступ к топливной системе, пришлось снять оборудование и разобрать внешние панели МЛМ. Из-за финансовых и юридических проблем никаких работ с модулем не проводилось около двух лет. С точки зрения Роскосмоса, он полностью оплатил создание и подготовку к запуску модуля «Наука». Однако у Центра им. Хруничева просто не было собственных средств на ремонт. В конце концов, Роскосмос профинансировал ремонтные работы, формально выделив деньги на «модернизацию» модуля. С тех пор он стал называться МЛМ-У «Наука».

Активный ремонт МЛМ начался зимой 2016-2017 года. В январе 2017 года специалисты Центра им. Хруничева выяснили, что металлическая стружка присутствует не только в трубопроводах, но и в топливных баках модуля. На «Науке» установлены сложные цилиндрические сильфонные баки – сейчас в России такие не производятся. Заменить баки на запасные не получилось, потому что в них также было найдено загрязнение. В течение первого полугодия 2017 года инженеры разработали сложную процедуру очистки, предусматривающую разрезание баков с последующей сваркой, и осенью приступили к выполнению работ. Ремонт продолжался в вялотекущем режиме в течение 2018 года, а дата отправки модуля на космодром регулярно сдвигалась.

16 марта 2019 года в РКК «Энергия» состоялось совещание с участием представителей Роскосмоса, посвященное будущему модуля «Наука». На нем ремонт топливных баков был признан неудачным. Согласно утверждению неназванного источника ТАСС, «старые баки прочистить невозможно, и это не имеет смысла, потому что, кроме проблем с засором, они 18 лет назад были изготовлены с нарушениями и имеют микротрещины». На совещании было принято решение изготовить для модуля новые баки на основе шарообразных топливных баков разгонного блока «Фрегат».

Теперь РКК «Энергия» заключит контракт с НПО им. Лавочкина на поставку топливных баков для модуля «Наука». Сам модуль планируется доставить из Центра им. Хруничева в РКК «Энергия» в августе 2019 года. Установка новых баков и последующий комплекс предполетных испытаний будут проведены в «Энергии». Если все работы пройдут успешно, то запуск «Науки» к МКС может состояться летом 2020 года.

К выбранному плану работ остаются вопросы. Диаметр топливных баков «Фрегата» приблизительно в три раза больше диаметра оригинальных баков МЛМ. В случае простой замены баков увеличится общий диаметр модуля, и сложно сказать, войдет ли он под головной обтекатель ракеты «Протон-М». Кроме этого, замена баков означает перепроектирование многих систем модуля. Сложно представить, что эта работа уложится в 1,5 года.

Космическая лента

Обсудить

Основные планы американского космического агентства на следующее десятилетие связаны с новым пилотируемым кораблем «Орион» (Orion), который предназначен для полетов в дальний космос. Доставлять его туда должна новая сверхтяжелая ракета-носитель SLS (Space Launch System) грузоподъемностью 80 т на первом этапе и более 105 т на втором. Разработка этой пилотируемой системы ведется уже давно и неоднократно сталкивалась с задержками. Прототип возвращаемого аппарата «Ориона» был запущен на орбиту Земли при помощи ракеты Delta IV Heavy в декабре 2014 года. EM-1 – первая миссия полноценного корабля с облетом Луны – была запланирована на 2017 год, но затем регулярно переносилась.

Сейчас первый пуск SLS с «Орионом» планируется во втором квартале 2020 года. В ходе этой миссии корабль в беспилотном режиме должен облететь Луну. В ходе миссии EM-2 он должен повторить этот полет с астронавтами на борту.

К сожалению, в начале 2019 года стало очевидно, что выполнить первый полет в заявленные сроки не получится. Потребуется очередной перенос EM-1, приблизительно на конец 2020 года. Причина очередного переноса – задержки при производстве первой ракеты SLS.

13 марта на слушаниях в американском Конгрессе директор НАСА Джим Бриденстайн признал, что SLS не будет готова к пуску в июне 2020 года. Он отметил, что, возможно, существует другая возможность провести миссию в этот срок – использовать для нее коммерческие носители. Конечно, ни одна ракета не в состоянии заменить SLS с ее грузоподъемностью в 80 т, поэтому для осуществления миссии потребуется два пуска. Единственной ракетой, которой хватит грузоподъемности для этого, является Falcon Heavy компании SpaceX. Согласно предложенной идее, одна ракета выведет на орбиту корабль «Орион», вторая – разгонный блок. Они состыкуются и отправятся в полет вокруг Луны.

НАСА рассмотрит этот вариант осуществления миссии EM-1 в течение ближайших недель.

Предложенная концепция вызывает много вопросов. Первый озвучил сам Бриденстайн: для осуществления полета «Ориона» вокруг Луны в два пуска потребуется система стыковки, причем ее необходимо не только создать, но и интегрировать с кораблем и разгонным блоком. Сделать это нужно за год с небольшим, что крайне сложно. Тратить же на это больше времени нецелесообразно, поскольку задержка EM-1 из-за неготовности системы стыковки ничем не лучше задержки, связанной с SLS.

Вторая проблема – нехватка времени на постройку ракет-носителей. Даже если план будет принят в апреле или мае, еще несколько месяцев потребуется на проведение конкурса. SpaceX может не успеть произвести и подготовить к пуску две Falcon Heavy до июня следующего года.

В-третьих, вряд ли Консультативный совет НАСА по безопасности одобрит план, при котором для запуска «Ориона» с астронавтами на борту (EM-2) будет использован первый испытательный пуск ракеты SLS.

В прошлом НАСА по инициативе президента США уже рассматривало возможность выполнить полет к Луне в более короткий срок, однако эту идею сочли нецелесообразной, т. к. она бы отвлекла силы НАСА от работы по основной стратегии, в конечном итоге задержав постройку окололунной станции. Вполне вероятно, что такая же судьба ждет идею переноса EM-1 на коммерческий носитель. Она обретет смысл лишь в одном случае – при полном отказе от SLS с заменой ее на Falcon Heavy, а также в перспективе – на Vulcan компании ULA и New Glenn компании Blue Origin. Такое решение нельзя совсем отвергнуть, но оно остается маловероятным, ведь проконтролировать сроки разработки коммерческих ракет НАСА тем более не в состоянии. Предложение Бриденстайта может преследовать как минимум две цели. Во-первых, это предостережение компании Boeing о том, что бесконечно затягивать сроки создания SLS она не может. Во-вторых, директор НАСА пытается снять с агентства ответственность за очередной перенос EM-1, представив дело так, будто пуск в ранее установленный срок был, в принципе, возможен. Просто нецелесообразен.

Нельзя исключать еще одну версию. Возможно, недавно разработка SLS столкнулась с новыми значительными сложностями, о которых пока не сообщалось публично. И если ее готовность откладывается на длительный срок, то по политическим причинам (приближаются выборы) запуск «Ориона» к Луне в 2020 году становится крайне желательным для НАСА и Белого дома. И эти политические причины могут перевесить стратегическую целесообразность.

На фото: первая ступень ракеты SLS.

Обсудить

Американская исследовательская станция InSight приземлилась на Марс 27 ноября 2018 года. В декабре аппарат установил на поверхности планеты свой сверхчувствительный сейсмометр SEIS, один из основных научных приборов всей миссии, а 12 февраля был развернут второй ключевой прибор – блок измерения тепловых потоков и физических свойств HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package).

Прибор HP3 был разработан для InSight Немецким космическим агентством (DLR). Его задачей является измерение температуры под поверхностью Марса. HP3 состоит из наземного блока и зонда «крота», который при помощи ударного механизма должен погрузиться на глубину 5 м. Зонд соединен с наземным блоком лентой, на которой с интервалом 10 см установлены термодатчики. Общая масса HP3 составляет 3 кг, максимальное потребление энергии – 2 Вт. Зонд представляет собой сильно вытянутый цилиндр с заостренным концом. Его длина – 40 см.

Погружение зонда под поверхность Марса должно происходить постепенно. Зонд должен делать остановки каждые 50 см для измерения теплопроводности пород. Процесс погружения – называть его бурением некорректно, поскольку в результате не должна образоваться скважина – начался 28 февраля. После первого включения «крот» погрузился приблизительно на 30 см. Во второй раз ударный механизм в зонде был активирован 2 марта. Все системы сработали штатно, однако глубина погружения «крота» заметным образом не увеличилась. Кроме того, «крот» приобрел угол наклона в 15 градусов относительно перпендикуляра к поверхности.

Вероятнее всего, продвижению инструмента мешает крупный камень или гравий на его пути. Ученые выбирали место посадки InSight с учетом того, чтобы на поверхности планеты не было большого количества камней. Мелкие же камни, как показали наземные испытания, HP3 должен обходить. Возможно, под поверхностью Марса в этом месте больше камней, чем на ней.

Попытки погружения HP3 приостановлены примерно на две недели. За это время специалисты должны проработать программу работы для преодоления возникшего препятствия.

Сам прибор продолжает функционировать нормально. В процессе погружения «крот» нагрелся на 10 градусов, и датчики замерили скорость его остывания, что позволит определить теплопроводность грунта у поверхности. Кроме того, радиометр на станции InSight измерил изменение температуры в то время солнечного затмения (Фобос прошел между Марсом и Солнцем). Аппарат за 30 секунд остыл на 1 градус.

Ссылки: pl.nasa.gov, dlr.de

Обсудить

3 марта пилотируемый корабль Dragon 2 компании SpaceX впервые выполнил автоматическую стыковку с Международной космической станцией. Захват произошел в 17:51 мск.

Космическая лента

Обсудить

Сегодня в 10:49 мск должен состояться пуск ракеты-носителя Falcon 9 с пилотируемым кораблем Dragon компании SpaceX. Ракета находится на стартовой площадке №39А Космического центра им. Кеннеди во Флориде, ее первая ступень после пуска вернется на автономную плавучую платформу в Атлантическом океане. Это первый испытательный полет «Дракона» в рамках контракта с НАСА по программе CCtCap. Сегодня на борту корабля нет людей. Во время второго полета (Demo Mission 2) на корабле в космос полетят два астронавта НАСА. После этого корабль пройдет сертифицикацию, и американское космическое агентство начнет использовать его для ротации экипажей Международной космической станции.

Посмотреть трансляцию запуска можно будет на сайте SpaceX или на телеканале НАСА.

Стыковка с МКС должна состояться 3 марта около 14:00 мск. Корабль покинет станцию 8 марта около 10:30 мск. Запасная дата пуска – 5 марта. Затем старт возможен 8 или 9 марта, либо уже после запуска к МКС корабля «Союз МС-12» 14 марта.

1. Официальная вместимость корабля Dragon – до семи человек. Но версия для НАСА предназначена для доставки на МКС четырех человек.

2. Сравнивать «Союз» и «Дракон» по удобству для экипажа, как это часто делают в интернете, – не очень осмысленная затея. Удобство определяется совокупностью разных показателей. «Союз» – очень тесный корабль с сильным ударом о землю при посадке. С другой стороны, быстрый полет до МКС – его преимущество. Мы не знаем точно, каков внутренний объем Dragon, доступный астронавтам. Американский корабль садится на воду без сильного удара, но российские космонавты после тренировок часто говорят, что ожидать эвакуации из воды очень тяжело. «Союз» и «Дракон» – разные корабли из разных веков, со своими достоинствами и недостатками.

3. Часто можно услышать, что Россия с появлением SpaceX Dragon и Boeing Starliner лишится монополии на полеты в космос. Это не так. Во-первых, пилотируемые космические корабли сейчас есть у Китая. Во-вторых, монополия возникает на рынке, а рынка пилотируемых запусков в космос не существует. Заказчики, т. е. космические агентства, выбирают пилотируемые системы для запуска своих космонавтов на абсолютно нерыночных условиях. Даже если бы «Союз» был в 10 раз дешевле и лучше «Дракона», американские астронавты летали бы на последнем. Потому что задачей НАСА является поддержка и развитие американской космической отрасли, а не российской. Нельзя упрекать Роскосмос в «потере монополии» и «поражении в конкурентной борьбе», потому что никакой конкурентной борьбы в данном случае нет.

4. На борту первого «Дракона» находится около 180 кг припасов для астронавтов и манекен «Рипли», названный в честь героини Alien.

5. Пилотируемая миссия DM-2 назначена на сентябрь 2019 года. Стоит приготовиться к тому, что она может быть перенесена на 2020 год. Корабль еще не полностью готов к полету людей и, вероятно, по результатам первого полета в его конструкцию придется внести изменения. НАСА ожидает, что до конца текущего года будет выполнен только один пилотируемый полет, и, вероятно, агентство отдаст приоритет Boeing Starliner, т. к. ранее было решено использовать его испытательный полет для доставки очередного экипажа на МКС.

6. Недавно Роскосмос высказывал сомнения по поводу безопасности процедуры стыковки Dragon к МКС. Дело в том, что раньше грузовые корабли Dragon пристыковывались к станции вручную при помощи манипулятора Canadarm2, тогда как пилотируемый корабль должен стыковаться автоматически к порту IDA-2. Как бы то ни было, Роскосмос и НАСА договорились немного изменить программу сближения корабля со станцией, чтобы исключить риск столкновения в некоторых очень маловероятных сценариях.

7. НАСА и Роскосмос планируют возобновить перекрестные полеты, которые приостановились после завершения эксплуатации шаттлов. Время от времени российские космонавты будут летать на МКС на американских кораблях, а американские астронавты – на российских.

Космическая лента

Обсудить

С начала XXI века американское космическое агентство дважды радикально меняло свой курс. С 2004 года по инициативе президента Джорджа Буша мл. агентство разрабатывало программу возвращения на Луну, которая называлась «Созвездие» (Constellation). В 2010 году новый президент США Барак Обама закрыл программу, вместо нее предложив «гибкий путь». Согласно этому плану, приоритетной целью НАСА стала организация экспедиции на Марс в 2030-х годах. А в 2020-х агентство должно было осуществить пилотируемый полет на один из околоземных астероидов. Особых успехов в реализации «гибкого пути» добиться не удалось: марсианская экспедиция оказалась за пределами технических возможностей агентства и сдвинулась на 2040-е годы, а полет к астероиду свелся к полету на орбиту Луны, куда роботизированный аппарат должен был заранее доставить обломок с астероида. Ни научного, ни большого инженерного смысла у такой миссии не было.

Еще до отказа от «гибкого пути» НАСА задумалось о постройке посещаемой пилотируемой станции в окололунном пространстве. Идея высадки на Луну всячески отвергалась представителями агентства как не соответствующая ключевой цели (т. е. полету на Марс), но станция рассматривалась как место тренировки астронавтов для будущих межпланетных полетов.

Наконец, в 2017 году уже «трамповское» руководство НАСА объявило о возвращении астронавтов на Луну. Формально полет на Марс остался в планах агентства, но он находится за горизонтом планирования. Пока же НАСА хочет построить посещаемую станцию на орбите Луны LOP-G и запускать исследовательские экспедиции на поверхность спутника. О постройке базы на поверхности пока речь не идет.

Сейчас американское космическое агентство ведет проработку и детализацию программы по возвращению людей на Луну. 29 ноября 2018 года НАСА выбрало девять компаний, которые будут доставлять на поверхность Луны научные приборы и другую полезную нагрузку для агентства по программе CLSP (Commercial Lunar Payload Services, Коммерческая доставка грузов на Луну). В список вошел промышленный гигант Lockheed Martin, а также маленькие стартапы: Astrobotic, Moon Express, Draper, Firefly, Intuitive Machines, Masten Space Systems, Orbit Beyond. Первая миссия по этой программе запланирована на конец следующего года.

В феврале 2019 года НАСА выбрало 12 приборов для доставки их на Луну в рамках CLPS. Разработкой приборов займутся организации, входящие в структуру НАСА, включая Исследовательские центры им. Эймса, Гленна, Годдарда, Джонсона и Маршала. Приборы, которые будут запущены на первой миссии, НАСА выберет в конце этого года.

В основном приборы, разрабатываемые НАСА, так или иначе связаны с будущими пилотируемыми экспедициями. Один из них, Linear Energy Transfer Spectrometer (Спектрометр с линейной передачей энергии), будет изучать радиационную обстановку на поверхности Луны. Масс-спектрометр с ионной ловушкой будет изучать пыль и летучие частицы в экзосфере Луны. Также разрабатывается магнитометр для измерения магнитного поля и инструмент для низкочастотных радиоизмерений.

Три инструмента изучат возможность использования лунных ресурсов. Ближне-инфракрасный спектрометр для изучения летучих веществ предназначен для определения химического состава пород на поверхности Луны. Нейронный спектрометр и продвинутая система измерений нейтронов должны будут зафиксировать следы водорода.

Еще три прибора (стереокамера, допплеровский измеритель, анализатор поверхности и экзосферы) предназначены для изучения эффектов, возникающих при снижении и посадке на Луну. Собранные данные пригодятся при разработке более тяжелых посадочных аппаратов.

Оставшиеся два прибора представляют собой технологические демонстраторы. Это фотоэлектрические преобразователи для построения долговременных солнечных электростанций, работающих на поверхности Луны, и навигационный маяк для наведения спутников и посадочных аппаратов.

Программа CLPS – это только первый шаг в лунной стратегии НАСА. В рамках программы NextSTEP-2 агентство разрабатывает лунную пилотируемую инфраструктуру с использованием сверхтяжелой ракеты SLS, корабля Orion и окололунной орбитальной станции LOP-G (или просто Gateway). Архитектура лунных посадочных миссий будет состоять из пяти элементов: орбитальный буксир, посадочный аппарат, взлетный аппарат, система дозаправки и лунный скафандр. Разработкой этой техники займутся частные партнеры НАСА на коммерческих условиях.

Работы по стыковке и дозаправке всех аппаратов будут проводиться на окололунной станции при помощи руки-манипулятора Canadarm3. Межорбитальный буксир будет отвечать за доставку связки посадочного и взлетного аппаратов с орбиты станции Gateway на низкую орбиту Луны. За мягкую посадку будет отвечать посадочный аппарат. Он является одноразовым, т. е. для каждой экспедиции на орбиту Луны потребуется доставлять новую платформу. Взлетный аппарат будет возвращаться к станции Gateway и дозаправляться там от кораблей снабжения. Аналогичным образом будет дозаправляться буксир.

Посадочный модуль НАСА планирует запустить к станции Gateway в 2024 году на коммерческой ракете-носителе. На 2024 год также запланирована миссия EM-3, т. е. первая экспедиция посещения станции Gateway. Под контролем астронавтов посадочный модуль самостоятельно спустится на низкую орбиту Луны и затем совершит мягкую посадку.

К 2026 году на станцию Gateway на коммерческих ракетах будут доставлены новых посадочный модуль и межорбитальный буксир. Взлетный модуль отправится к станции на ракете SLS вместе с кораблем Orion. На станции будет собран взлетно-посадочный комплекс, после чего состоится полная репетиция полета на поверхность Луны, но без людей на борту: межорбитальный буксир доставит взлетно-посадочный комплекс на низкую орбиту Луны, затем тот выполнит посадку на Луну и, наконец, взлетный модуль поднимется на орбиту спутника и затем вернется к станции Gateway.

Программа этой миссии также включает демонстрацию стыковки взлетного модуля с космической станцией при помощи манипулятора Canadarm3.

Наконец, в 2028 году должна состояться пилотируемая экспедиция на поверхность Луны. Она будет отличаться от предыдущего полета только наличием астронавтов в кабине взлетного модуля.

Согласно техническим требованиям НАСА, все элементы лунной пилотируемой инфраструктуры должны иметь массу не более 16 т (желательно – до 15 т). Максимально допустимый диаметр модулей составляет 6,3 м. Такая размерность позволит использовать для их запуска ракеты SLS Block 1B и New Glenn. Желательным, однако, является уменьшение диаметра до 4,6 м. В этом случае появится возможность использовать ракеты Delta IV Heavy, Atlas V и Vulcan компании ULA. Посадочный модуль должен быть готов к запуску в 2024 году (желательно – в 2023 году), причем до первого пилотируемого полета в 2028 году в его конструкцию нельзя будет вносить существенные изменения.

Система должна доставлять не менее 9 т (желательно 12 т) на поверхность Луны. Точность посадки – не менее 100 м (рекомендуется 50 м). Межорбитальный буксир должен доставлять 25 тонн полезной нагрузки с орбиты станции Gateway (близкая к прямолинейной гало-орбита) на 100-километровую круговую орбиту Луны, а затем возвращаться обратно. Предпочтительным топливом для него является криогенное, т. е. кислород-водород. Модуль должен быть готов в 2026 году, но рекомендуемый срок готовности для него – 2025 год.

Модуль дозаправки должен вмещать до 10 т топлива. Он должен быть готов к запуску в 2028 году (желательно – в 2026). На первом этапе модуль дозаправки не будет многоразовым. Взлетный модуль и межорбитальный буксир должны быть рассчитаны на 10 экспедиций.

В программе по разработке элементов лунной инфраструктуры могут участвовать американские компании. Одна компания может подать заявку на разработку различных элементов. На первом этапе стоимость контрактов составит от $300 тысяч до $9 млн, и основная часть этих денег пойдет на проработку концепций посадочного модуля, который должен быть запущен первым.

Система Starship, которую разрабатывает компания SpaceX, а также одноступенчатая лунная посадочная платформа, которую в 2018 году представила компания Lockheed Martin, не подходят под требования этой программы.

Ссылка: nasaspaceflight.com

Обсудить