В американском космическом агентстве завершился очередной этапа подготовки миссии по доставке астероида на орбиту Луны, известной как ARM – Asteroid Redirect Mission. Сейчас она подразделяется на три этапа. Первый из них начался в 2014 году. Сейчас ученые занимаются определением цели для дальнейших исследований. На втором этапе, который начнется в 2021 году, будет запущен автоматический аппарат, который захватит булыжник с поверхности выбранного астероида и доставит его на орбиту Луны. На третьем этапе к этому булыжнику будет отправлена пилотируемая экспедиция на корабле «Орион». Ранее она планировалась на «середину 2020-х». Сейчас НАСА рассчитывает осуществить ее в 2026 году.

Для определения астероида, к которому отправится автоматический зонд, используются наземные и космические телескопы. Поиски подходящих объектов продолжатся до 2017 года, а окончательное решение будет принято в конце 2020 или даже начале 2021 года. Сейчас в списке возможных целей есть четыре астероида: 2008 EV5, Бенну, Итокава и 1999 JU3.

Самым известным из них является, наверное, Итокава. Этот астероид в 2005 году посетила японская станция «Хаябуса», спустя несколько лет доставившая на Землю небольшое количество пыли с его поверхности. Итокава относится к астероидам класса S, т. е. в его химическом составе преобладают силикаты. Она вращается вокруг своей оси с периодом 12,13 часа, имеет афелий около 1,7 а. е. и размеры 535 x 294 x 209 м.

Бенну станет целью американской межпланетной исследовательской станции OSIRIS-REX, которая будет запущена в сентябре этого года и прибудет к своей цели в августе 2018. Это астероид, относящийся к классу B, т. е. богатый углеродом. Его период вращения – 4,297 ч., афелий – 1,36 а. е., размеры 492 x 508 x 546 м.

1999 JU3 – точка назначения нового японского зонда, «Хаябуса-2», запущенного в декабре 2014 года. Прибытие к астероиду ожидается в июле 2018 года. Как и Бенну, это углеродный астероид. Период вращения вокруг своей оси для него составляет 7,627 ч., афелий 1,42 а. е., диаметр около 870 м.

Основным кандидатом для миссии ARM пока является астероид C-класса 2008 EV5. Его период вращения – 3,725 ч., афелий 1,04 а. е., размеры 420 x 410 x 390 м. Сейчас это космическое тело является одним из кандидатов на цель для европейской исследовательской станции Marco Polo-R, которая должна будет захватить небольшое количества грунта и доставить его на Землю. Радарные исследования 2008 EV5 свидетельствуют о том, что на его поверхности присутствует больше количество булыжников подходящего для захвата размера. Форма астероида, расширяющаяся к экватору, указывает на то, что его поверхность состоит из рыхлого вещества.

Второй этап «астероидного» плана НАСА называется ARRM – Asteroid Redirect Robotic Mission, т. е. миссия по доставке астероида при помощи автоматического зонда. За перемещение зонда в пространстве будет отвечать электрореактивная двигательная установка с большими солнечными батареями. Чтобы их получить, НАСА намерено стимулировать честные компании для разработки необходимых технологий. Предполагается, что в дальнейшем высокоэффективные солнечные батареи и мощные надежные ионные двигатели пригодятся при организации марсианской экспедиции.

Разработка космического аппарата ARRM разделена на две фазы. На первом этапа, который уже начался и продолжается сейчас, определяется общий облик аппарата. Этим занимаются четыре соревнующиеся между собой компании: Lockheed Martin, Boeing, Orbital ATK и Space Systems/Loral. На втором этапе компания-победитель займется разработкой космического аппарата по своему проекту. Для захвата булыжника будет использован механизм, прототип которого уже испытывается в Центре космических полетов НАСА им. Годдарда. Он включает три большие «руки», которые закрепят космический аппарат на астероиде, и манипулятор с контактным устройством, который предназначен для захвата булыжника и его отделения от поверхности. Кроме того, космический аппарат ARRM будет включать отдельные компоненты, необходимые для третьего – пилотируемого – этапа всего проекта. Это пассивный стыковочный узел для корабля «Орион», поручни для перемещения астронавтов по внешней поверхности аппарата, ящики с инструментами для работы астронавтов, системы связи, различные датчики и т. д.

На заключительном этапе ARM булыжник, находящийся на высокой 71000-километровой ретроградной орбите Луны, посетят астронавты. Сейчас их полет запланирован на 2026 год. Предполагается, что это будет пятый по счету запуск корабля «Орион» (Exploration Mission 5, EM-5) и четвертый его полет с людьми на борту. Такое расписание означает, что EM-2 состоится в 2023 году, еще по одному полету следует ожидать в последующие два года.

При полете к астероиду экипаж корабля «Орион» будет состоять из двух астронавтов. Все экспедиция займет 24,3 суток, а это означает, что разработчикам придется увеличить запасы систем жизнеобеспечения «Ориона»: обычно они рассчитаны на 20-дневный автономный полет. Примерно половину времени – 12 суток – займет полет от старта с Земли до стыковки с аппаратом ARRM, находящимся в связке с астероидом. Операции по изучению булыжника займут пять дней. На вторых и четвертых сутках планируется по одному четырехчасовому выходу в открытый космос (ВКД). Перед ВКД «Орион» будет выполнять поворот на 20 градусов вокруг продольной оси для обеспечения нормальных температурных условий для работы астронавтов и хорошей связи с Землей. Возвращение на Землю займет последние семь суток полета. Спускаемый аппарат корабля совершит посадку в Тихий океан. Кроме того, поскольку план НАСА не предусматривает использование дополнительного жилого модуля во время экспедиции, для выхода в открытый космос астронавтам придется проводить полную разгерметизацию жилого отсека корабля.

Обсудить