В 2020 году китайская программа исследования Луны «Чанъэ» (Chang’e), инициированная в 2003 году, приближается к завершению своего третьего этапа. Первый запуск космического аппарата «Чанъэ-1» (Chang’e 1) состоялся в 2007 году. Он успешно отработал на орбите Луны. За ним последовал такой же успешный дублер «Чанъэ-2». Выполнив свои задачи на орбите Луны, он покинул ее и пролетел вблизи астероида Таутатис.

На втором этапе Китай запускал посадочные станции с луноходами. «Чанъэ-3» приземлилась на Луне в декабре 2014 года, а «Чанъэ-4» впервые в истории выполнила посадку на дальней стороне Луны в январе 2019 года.

Наконец, на третьем этапе своей лунной программы Китай планирует доставить на Землю образцы лунного грунта. Эту роль должна выполнить межпланетная станция «Чанъэ-5».

«Чанъэ-5» будет существенно отличаться от советской «Луны-24», которая в 1976 году доставила ученым 170 г лунного реголита. Китайская станция значительно тяжелее и сложнее. Космический аппарат будет состоять из четырех сегментов: орбитального блока, возвращаемой капсулы, посадочного аппарата и взлетной ракеты. Место посадки «Чанъэ-5» находится рядом с пиком Рюмкера в Океане Бурь.

По имеющейся у нас неофициальной информации, миссия «Чанъэ-5» будет запущена в космос 23 ноября в 22:55 мск на ракете-носителе тяжелого класса «Великий поход-5» (CZ-5) с космодрома Вэньчан. Масса космического комплекса составляет около 8,2 т. После отделения от верхней ступени ракеты, которая отправит всю связку на отлетную траекторию к Луне, на орбитальном блоке будут раскрыты солнечные батареи.


Снимок «Чанъэ-5-T1»

Аппарат выйдет на низкую орбиту Луны к 27 ноября, когда в Океане Бурь только начнется рассвет. Это важно, поскольку, в отличие от двух предыдущих миссий, посадочный аппарат «Чанъэ-5» не рассчитан на то, чтобы пережить лунную ночь. Он должен будет завершить все работы на поверхности Луны в течение двух недель после посадки. Перед спуском на Луну посадочная станция с взлетным аппаратом отделится от орбитального блока и возвращаемого аппарата – они останутся на орбите Луны.

Посадочный аппарат оборудован уже проверенной «умной» системой мягкой посадки, которая может анализировать рельеф, выбирать ровные участки и корректировать траекторию снижения. На аппарате установлена буровая установка, которая способна пробурить Луну на глубину до 2 м. Она добудет около 2 кг грунта, которые будут загружены во взлетный модуль. Затем этот модуль отделится от посадочной ступени и, задействовав собственную двигательную установку, и выйдет на орбиту Луны. Там он состыкуется с возвращаемой капсулой, перенесет в нее добытый лунный реголит и вновь отделится, завершив свою работу.

Орбитальный блок выдаст импульс для возвращения к Земле. Перед посадкой он отделится от возвращаемого аппарата и сгорит в атмосфере. А возвращаемый аппарат выполнит двойной вход в атмосферу для торможения со второй космической скорости и затем на парашютах приземлится на территории Китая в провинции Внутренняя Монголия.

Возвращаемый аппарат «Чанъэ-5» станет для Китая вторым аппаратом, выполнившим мягкую посадку при возврате от Луны. В 2014 году Китай запустил демонстрационную миссию «Чанъэ-5-Т1», которая состояла только из двух аппаратов – орбитального и возвращаемого – и не выполняла посадку на Луну.

Китайская миссия по возврату лунного грунта использует достаточно сложную схему со стыковкой на орбите Луны. Многие считают, что на «Чанъэ-5» Китай отрабатывает операции, необходимые для будущей пилотируемой экспедиции. При запуске людей на Луну вместо возвращаемого аппарата будет использован перспективный пилотируемый корабль, а посадочная и взлетная ступени будут пропорционально увеличены.

Изначально запуск «Чанъэ-5» должен был состояться в 2017 году, но авария ракеты «Великий поход-5» в ее втором полете существенно замедлила реализацию космических планов Китая. Доставка грунта с Луны сдвинулась на конец 2020 года, а начало постройки орбитальной пилотируемой станции – с 2018 на 2021 год. Впрочем, во втором случае проблемы с ракетой были не единственной причиной переноса.

У «Чанъэ-5» есть дублер, как и у всех предыдущих миссий по этой программе. Если «Чанъэ-5» успешно выполнит свои задачи, то «Чанъэ-6» будет использован для доставки на Землю образца пород из приполярного района Луны.

Космическая лента

Обсудить

 

1. Rocket Lab готовится вернуть первую ступень ракеты Electron.

6 августа 2019 года новозеландско-американская компания Rocket Lab объявила о планах возвращать первые ступени сверхлегких ракет «Электрон» (Electron) для повторного использования. Анонсируя этот проект, основатель компании Питера Бек заявил, что его цель – не снизить стоимость выведения, а увеличить частоту пусков без наращивания производства.

В апреле 2020 года Rocket Lab успешно провела испытательный подхват вертолетом макета первой ступени ракеты. А 5 ноября она объявила, что в следующем пуске «Электрона», который состоится 15 ноября, попытается спасти уже реальную ступень.

В этих испытаниях вертолет использоваться не будет. После отделения первая ступень скорректирует свою ориентацию в пространстве, затем выпустит тормозной парашют, а перед приземлением задействует основной парашют. Предполагается, что она упадет в океан приблизительно в 400 км от побережья Новой Зеландии со скоростью около 10 м/с. Два спасательных корабля извлекут ступень из воды и доставят на сушу для анализа ее состояния.

2. Джим Брайденстайн покидает NASA.

Глава НАСА Джим Брайденстайн покинет агентство после того, как Белый дом возглавит Джо Байден, и не изменит своего решения, даже если Байден предложит ему вернуться на этот пост. Об этом он сам сообщил журналу Aviation Week. Эта новость не стала неожиданностью, хотя многие в США надеялись, что Брайденстайн сохранит свою должность. За три года во главе НАСА он успел сделать не так уж много, но выстроил конструктивные отношения и с законодательной властью, и с отраслевыми предприятиями, а потому сохранит о себе хорошую память.

Ранее, 6 ноября, на конференции в Вашингтоне сенатор США Мария Кантвэл заявила, что законопроект о бюджете НАСА будет принят до конца этого года, либо в начале следующего. Задержка вызвана необходимостью смягчить слишком жесткие формулировки, препятствующие подрядчикам НАСА любым образом иметь дела с Китаем (так, компания SpaceX связана с Китаем не напрямую, а через Илона Маска, который также управляет автопроизводителем Tesla).

Кантвэл также сообщила, что Сенат продолжит поддерживать лунную программу «Артемида», но высадка людей на Луну в 2024 году «потребовала бы огромных ресурсов». В сентябре Джим Брайденстайн пытался убедить Сенат выделить в следующем году средства на разработку лунных пилотируемых модулей. По всей видимости, теперь на это можно не рассчитывать.

3. Первый полет новой сверхлегкой ракеты состоялся в Китае.

7 ноября с космодрома Цзюцюань в Китае стартовала ракета Ceres-1 («Гушэнсинь-1», «Церера-1») компании Galactic Energy. Она представляет собой четырехступенчатую твердотопливную ракету сверхлегкого класса, способную вывести до 350 кг полезного груза на 200-километровую орбиту или до 300 кг на 500-километровую солнечно-синхронную орбиту.

В сумме к моменту первого орбитального запуска Galactic Energy собрала инвестиции на $43 млн. С 2022 года она планирует перейти к эксплуатации жидкотопливной ракеты, работающей на керосине и жидком кислороде.

Космическая лента

Обсудить

 

На этой неделе в США прошли выборы президента. Судя последним новостям, всё идет к тому, что президентское кресло скоро отойдет кандидату от демократической партии Джо Байдену. Космическое агентство в США находится в ведении Белого дома, а потому приход новой администрации всегда приводит к коррекции космических планов.

Официально нынешний руководитель НАСА Джим Брайденстайн был утвержден на эту должность всего 2,5 года назад: процесс затянулся из-за конфликта между президентской администрацией Трампа и парламентом. Этой зимой, когда Трамп будет освобождать офис, Брайденстайну предстоит подать формальное прошение об отставке.

Брайденстайн хорошо ладит с законодателями и предприятиями ракетно-космической отрасли, и даже многие сторонники демократической партии выражают надежду, что он сохранит свой пост при Байдене. Это не невозможный вариант развития событий, но он все-таки не очень вероятен. Байден шел на выборы со своей командой, включающей и советников по космосу, и у них, конечно же, есть собственные амбиции и планы на руководящие должности. Даже если у Байдена нет нареканий к работе Джима Брайденстайна, у него есть обязательства перед своими сторонниками. А вот перед Брайденстайном никаких обязательств у него нет.

Космическая политика не была важной темой в предвыборной кампании Байдена и не станет важным направлением его работы в случае переезда в Белый дом. Это хороший знак: очередного кардинального пересмотра долгосрочной стратегии НАСА можно не опасаться.

Современную программу НАСА можно очень условно разделить на три этапа. Краткосрочные планы – запуск миссий «Артемида-1» (беспилотная) и «Артемида-2» (пилотируемая) на орбиту Луны. В среднесрочной перспективе это миссия «Артемида-3» в 2024 году, т. е. высадка людей на Луну, а в долгосрочной перспективе – после 2025 года – предполагается организовать «устойчивое присутствие» астронавтов в окололунном пространстве для решения научных и экспериментально-технологических задач. Официально долгосрочной целью НАСА считается полет на Марс, но это всего лишь декларация.

При Байдене США не откажутся от сверхтяжелой ракеты SLS и корабля «Орион». И дело даже не в лоббизме в Конгрессе, а в том, что работа над ними почти завершена. Набранная инерция и огромные расходы не позволят закрыть программу без большого скандала. А потому краткосрочным планам НАСА ничего не грозит. Два первых полета ракеты SLS и корабля «Орион» были запланированы еще при администрации Обамы – тогда они назывались EM-1 и EM-2 (Exploration Mission, Исследовательская миссия). Они пережили уход Обамы, пережили четыре года Трампа, и никуда не денутся сейчас.

Скорее всего, радикальных перемен не произойдет и в долгосрочных планах. Окололунную станцию Gateway защищают международные договоренности, а также необходимость как-то оправдывать дальнейшие расходы на SLS и «Орион». Никуда кроме орбиты Луны они летать не могут.

Планы работы на поверхности Луны вполне могут быть пересмотрены, но ожидать полного отказа от программы, как это произошло при Обаме, не стоит. Если НАСА в третий раз за 20 лет полностью пересмотрит свою стратегию, не успев добиться никаких результатов, это вызовет огромное разочарование в космической отрасли, не говоря уж о том, что никто из партнеров больше не станет воспринимать НАСА всерьез.

Смена руководства всегда становится хорошим поводом, чтобы избавиться от заведомо провальных, рискованных или просто слишком сложных проектов. И на эту роль претендуют среднесрочные планы НАСА. С самого анонса программы «Артемида» казалось, что у НАСА мало шансов доставить астронавтов на Луну в 2024 году. Весь последний год агентство упрощало миссию «Артемида-3», отказавшись от многоразового лунного модуля и стыковок на станции Gateway. В результате получилось так, что НАСА надо создать одну транспортную систему к 2024 году, и другую, гораздо более продвинутую, после 2025 года.

Надо добавить, что американский парламент выделил НАСА на разработку лунных взлетно-посадочных модулей в 2021 году всего $628 млн вместо запрошенных $3,2 млрд. Джим Брайденстайн попытался защитить бюджет в сенате, но решение было отложено до выборов. После победы Байдена шансы того, что законодатели увеличат финансирование, минимальны.

Запуск экспедиции на Луну в 2024 году требует резкого увеличения финансирования и очень жесткого графика работы, а потому от нее будут рады отказаться и в парламенте, и в самом НАСА. Если высадка на Луну все-таки останется в американских планах, а это весьма вероятно, то она сместится с 2024 года на конец 2020-х. К сожалению, это может привести к некоторому снижению бюджета НАСА в ближайшие годы.

В остальном политика космического агентства при Байдене не изменится: оно продолжит поддерживать частную космонавтику, разрабатывать автоматические межпланетные станции и, возможно, уделит больше внимания коммерциализации низкой околоземной орбиты.

Космическая лента

Обсудить

 

Vector Launch – одна из нескольких американских компаний, которые разрабатывали сверхлегкие ракеты-носители для коммерческого использования. Она начала свою деятельность в 2016 году, а в 2019 объявила о своем банкротстве, несмотря на то, что за три года ей удалось собрать инвестиции на сумму около $100 млн.

Помимо разработки ракеты Vector-R, компания занималась созданием программного обеспечения для спутников. Эти активы в результате процедуры банкротства были выкуплены Lockheed Martin. А ракетная часть бизнеса досталась компании TLS Bidco, принадлежащей владельцу судоходной компании из Пенсильвании. Впрочем, он является не единственным инвестором. Инициатива по перезапуску Vector Launch принадлежит генералу ВВС в отставке Роберту Сполдингу, который ранее работал в Совете по национальной безопасности США. Он никак не связан с основателями Vector Space.

Новые владельцы поменяют технологический подход Vector, поскольку предыдущий опыт компании признан неудачным. По словам Криса Баркера, который возглавит разработку, теперь в качестве топлива для двигателей ракеты будет использоваться традиционная пара керосин-кислород, а не пропилен-кислород. Также поменяется система наддува баков гелием, а композитные баки будут заменены на алюминиевые. Остальные технические решения, скорее всего, будут оставлены без изменений. Новые двигатели будут интегрированы в уже имеющуюся конструкцию ракеты Vector-R.

По мнению Баркера, суборбитальный пуск ракеты Vector-R состоится уже через 12-15 месяцев. Этому поспособствует то, что перед банкротством компания почти завершила постройку одной ракеты и закупила материалы для производства других.

Изменится также стратегия Vector Launch. На первом этапе она сосредоточится на разработке геофизической ракеты, при помощи которой рассчитывает занять значительную долю рынка суборбитальных запусков. И только затем на основе полученного опыта Vector начнет разработку космической ракеты-носителя.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить

 

Полностью многоразовая ракетно-космическая система Super Heavy/Starship компании SpaceX состоит из первой ступени (ускорителя) Super Heavy, которая после отделения будет выполнять вертикальную реактивную посадку, и второй ступени Starship, которая, одновременно, играет роль космического корабля. В перспективе, за один полет SH/Starship сможет доставить на орбиту до 100 т и вернуть на Землю до 50 т груза. Диаметр обеих ступеней составляет 9 м. Ракета приводится в движение кислородно-метановыми двигателями «Раптор» (Raptor).

Основные усилия SpaceX в последний год были сосредоточены на создании корабля Starship. Работа ведется итерационным методом: SpaceX один за другим создает все более совершенные прототипы, которые должны постепенно приблизить ее к орбитальному полету.

Сейчас SpaceX завершает подготовку восьмого прототипа Starship SN8 к первому полету на высоту 15 км. Ниже кратко приведен план предстоящих работ.

Первым испытанием для Starship SN8 станет криогенная заправка. Аппарат уже проходил криогенные заправочные испытания, но это было до установки обтекателя. Теперь необходимо проверить также небольшой бак окислителя, расположенный в верхней части обтекателя: он будет использоваться при возвращении аппарата на Землю.

Затем специалисты проведут огневые испытания корабля. Сначала будет включен один двигатель Raptor, затем два, и, наконец, все три. До установки обтекателя Starship SN8 уже прошел прожиг с тремя двигателями, но после этого один из них был заменен.

Испытательный полет Starship SN8 начнется с того, что три двигателя Raptor поднимут аппарат на высоту около 15 км. Затем он должен будет задействовать свои крылья, чтобы переориентировать себя в пространстве и вернуться к месту старта. И, наконец, сблизившись с поверхностью, аппарат развернется и выполнит вертикальную посадку при помощи одного двигателя Raptor.

По словам Илона Маска, основная цель полета – собрать информацию о том, как динамические аэродинамические поверхности управляют тангажом, вращением и рысканьем снижающегося в атмосфере аппарата. Если он будет стабильно и управляемо лететь в направлении старта, Маск сочтет испытания успешными. Передача к двигателям окислителя их верхнего бака в обтекателе будет считаться большим успехом, даже если успешной мягкой посадки не произойдет.

В случае возникновения проблем на большой высоте корабль вместо возвращения на полигон Бока-Чика может быть затоплен в море. Впрочем, SpaceX не исключает и полной неудачи со взрывом на стартовом столе. На этот случай в высокой степени готовности находится дублирующий аппарат Starship SN9. Но если авария произойдет над инфраструктурой полигона, то ей, конечно, потребуется ремонт.

В Бока-Чика уже ведется постройка Starship SN10, SN11 и SN12. Темпы постройки новых прототипов заметно выросли по сравнению с началом года. Сейчас «узким местом», тормозящим программу, стали испытания быстро строящихся прототипов.

Ссылка: nasaspaceflight.com

Обсудить

 

С 2004 по 2017 год на орбите Сатурна работала американская автоматическая исследовательская станция «Кассини» (Cassini). Она изучала не только саму планету, но и множество ее спутников. Станция «Кассини» совершила более 120 пролетов около Титана, и ученые все еще продолжают изучать собранный ей материал.

Как и Земля, Титан покрыт плотной атмосферной, которая надежно защищает его от метеоритов. Некоторые тела все-таки достигают поверхности спутника, но образовавшиеся в результате ударные кратеры постепенно стираются под действием экзогенных геологических процессов. А потому найти кратеры на Титане намного сложнее, чем на других телах Солнечной системы. Однако они представляют большой интерес для ученых, потому что при ударе о поверхность спутника метеориты обнажают его внутреннее строение.

Новое исследование, посвященное кратерам на Титане, было опубликовано европейскими учеными в журнале Astronomy & Astrophysics. Оно показало, что кратеры спутника можно разделить на две группы: экваториальные и среднеширотные. Кратеры в дюнах на экваторе полностью покрыты органическим веществом, а внутри кратеров на равнинах на отдалении от экватора находится смесь органики, водяного льда и метанового льда.

Открытие подтвердило общие представления ученых о том, как эволюционируют кратеры на Титане. В результате удара метеорита поверхность нагревается, а образовавшийся кратер заполняется смесью органических соединений и воды. Эта смесь замерзает и затем в течение многих лет омывается метановыми дождями. Различия между кратерами на экваторе и в средних широтах указывают на то, что дальнейшее развитие кратеров зависит от климатической зоны. На экваторе не происходит очистка кратеров жидкостью. Вместо этого, они под действием ветра быстро покрываются тонким слоем песка.

Отдельно ученые изучили кратер Селк – место, в которое отправится американская миссия Dragonfly («Стрекоза») в 2027 году. Дно кратера оказалось полностью покрыто органическими соединениями, которые не были размыты дождями.

Ссылка: jpl.nasa.gov

Обсудить

 

1. Огневые испытания сверхтяжелой ракеты SLS снова откладываются.

Ключевым этапом подготовки к первому пуску новой американской ракеты SLS является так называемый Green Run – комплекс испытаний, который завершится включением двигательной установки центрального блока ракеты на восемь минут. Столько же времени двигатели должны будут проработать в полете. После завершения испытаний центральный блок SLS будет интегрирован с боковыми ускорителями и верхней ступенью. И уже в конце 2021 года новый пилотируемый корабль «Орион», запущенный на SLS, должен облететь Луну в беспилотном режиме.

Центральный блок SLS был доставлен в Космический центр НАСА им. Стенниса в Миссисипи для проведения испытаний в середине января 2020 года, но уже в середине марта подготовка к испытаниям была приостановлена из-за пандемии. Она возобновилась лишь в июне, при этом график работ пришлось скорректировать: прожиг SLS сдвинулся с середины лета на октябрь. Позднее он сместился на ноябрь.

17 марта управляющий редактор NasaSpaceFlight.com Крис Бергин сообщил в своем твиттере, что огневые испытания SLS не состоятся в следующем месяце, а вполне возможно, что и в декабре. Перенос произошел по «техническим причинам»: некие проблемы с ракетой были выявлены в ходе подготовки к испытаниям.

Вместе с Green Run неизбежно будет сдвигаться и миссия «Артемида-1», т. е. первый полет ракеты SLS с кораблем «Орион». Пока что старт запланирован на ноябрь 2021 года. А значит, возникает угроза того, что он будет перенесен на 2022 год.

Девять лет назад, когда началась разработка SLS, предполагалось, что ее первый полет состоится в 2017 году.

2. Blue Origin приступила к производству двигателей BE-4.

Исполнительный директор компании ULA Тори Бруно в пятницу 23 октября заявил, что полноразмерный кислородно-метановый двигатель BE-4 в летной конфигурации сейчас находится на испытательном стенде. Разработкой BE-4 занимается компания Blue Origin основателя Amazon Джеффа Безоса. Новый двигатель будет применяться как на новой ракете Vulcan компании ULA, так и на собственной ракете Blue Origin, которая называется New Glenn.

Огневые испытания метановых двигателей замкнутого цикла BE-4 начались еще в 2017 году, но затем Blue Origin столкнулась с некими трудностями. ULA до сих пор не получила двигатели для первой ракеты Vulcan, первый полет которой намечен на 2021 год, и около двух месяцев назад Тори Бруно подтвердил проблемы разработки BE-4, уточнив, что они связаны с турбонасосными агрегатами. Сама Blue Origin никак не комментировала эти проблемы.

Сейчас, по словам Бруно, фокус Blue Origin смещается с разработки двигателей на развертывание их производства. Это является хорошим знаком и указывает на то, что основные технические трудности уже решены.

Космическая лента

Обсудить