Осенью 2018 года состоится первый пуск сверхтяжелой американской ракеты SLS (Space Launch System) в модификации Block 1, способной выводить до 70 т на низкую орбиту Земли. Полезной нагрузкой в этом пуске станет новый тяжелый пилотируемый корабль «Орион» (Orion), которому предстоит – пока что без астронавтов на бору – облететь Луну и вернуться на Землю. Этот полет называется Исследовательской миссией №1 (Exploration Mission 1, EM-1). Последующие запуски корабля «Орион» будут называться EM-2, EM-3 и т. д. Параметры миссии 2018 года уже давно определены, и вероятность переноса даты старта минимальна. К сожалению, этого нельзя сказать о следующем полете, в ходе которого люди впервые с декабря 1972 года должны будут покинуть орбиту Земли.

Согласно первоначальному плану, полет EM-2 должен был состояться спустя несколько лет после первого полета, т. е. в 2021 году. По своей схеме он полностью повторял EM-1, с той разницей, что на борту корабля должны присутствовать астронавты. В последние годы, однако, планы НАСА нарушились. Американское космическое агентство решило форсировать разработку новой верхней ступени для ракеты SLS, которая называется EUS (Exploration Upper Stage). Она заменит верхнюю ступень ICPS, которая досталась SLS Block 1 от ракеты Delta IV. Модификация сверхтяжелой ракеты-носителя с EUS называется SLS Block 1B. Она, имея грузоподъемность около 105 т, станет основной ракетой «исследовательской» пилотируемой программы НАСА уже с начала 2020-х годов.

Специалисты НАСА логично считают, что тратить сотни миллионов долларов на сертификацию SLS Block 1 для пилотируемых полетов бессмысленно, поскольку использование ICPS после EM-1 и, гипотетически, EM-2, не планируется. Более того, модификации наземного оборудования, необходимые для ввода в эксплуатацию ракеты Block 1B, не позволят использовать стартовую площадку для пусков 70-тонной ракеты.

Перевести на 105-тонную ракету первый пилотируемый полет, т. е. EM-2, не так-то просто. Для прохождения сертификации верхней ступени EUS для пилотируемых полетов необходимо выполнить один пуск ракеты в беспилотном варианте. Сейчас на эту роль претендует научно-исследовательская межпланетная станция Europa Clipper. Ее запуск предварительно намечен на 2022 год, а это означает, что полет «Ориона» с астронавтами на борту сможет состояться только в 2023 году, т. е. спустя пять лет после первого беспилотного запуска. Ранее представители НАСА об этом уже заявляли.

Положительная сторона перехода к 105-тонной ракете заключается в том, что план полета EM-2 можно существенно углубить. Теперь НАСА намерено отправить астронавтов не в простой облет Луны, а на орбиту земного спутника. При этом на каждом этапе полета будет сохраняться возможность экстренного возвращения на Землю, на которое потребуется не более пяти суток. В случае обнаружения неисправности служебного модуля корабля, вместо выхода на орбиту он выполнит маневр облета Луны со свободным возвращением на Землю.

Основной план НАСА предполагает, что корабль «Орион» после вывода на низкую орбиту совершит один виток вокруг Земли. Затем верхняя ступень SLS, т. е. EUS, преодолеет земную гравитацию и отправит корабль по направлению к Луне. При подлете к спутнику, после отделения EUS, корабль при помощи двигательной установки служебного модуля сократит высоту пролета около Луны до 100 км. Серия дополнительных включений двигателей переведет его на орбиту высотой 100х10000 км, на которой астронавты пробудут трое суток. Затем еще одно включение двигателей отправит «Орион» к Земле. Вся экспедиция займет 9-13 дней.

В НАСА изучаются еще две возможных схемы организации EM-2. По первой из них «Орион» с четырьмя членами экипажа совершит полет по дальней ретроградной орбите Земли, как и в беспилотной миссии EM-1. Дополнительно рассматриваются другие траектории без выхода на орбиту Земли, включая полеты к точке либрации L2, высокоэнергетические траектории облета Луны и т. д. Продолжительность такой миссии составит 25-26 дней. Учитывая, что продолжительность автономного полета корабля «Орион» составляет всего 20 суток, для осуществления миссии по этим сценариям потребуется увеличить запасы систем жизнеобеспечения корабля или даже дооборудовать его дополнительным жилым отсеком. Подобный модуль сейчас разрабатывается в США.

Последняя возможная схема миссии – гибридная, она описывается как наименее рискованная. Траектория полета предполагает, что корабль будет поочередно выводиться на три различные орбиты вокруг Земли. С первой опорной орбиты на вторую (391 x 71333 км) «Орион» будет выведен верхней ступенью ракеты SLS. Период обращения на этой орбите составит около 24 часов. У астронавтов будет достаточно времени, чтобы отдохнуть, выполнить комплекс проверок и принять решение о продолжении экспедиции либо возврате на Землю, для которого потребуется не более 12 часов. Если серьезных неполадок не будет обнаружено, новое включение двигательной установки при прохождении перигея выведен «Орион» на орбиту, апогей которой превышает расстояние от Земли до Луны. Это будет орбита с прохождением через точку L2 системы Земля-Луна, близкая к траектории свободного возврата на Землю. В момент сближения расстояние до поверхности Луны составит 61548 км. Для возвращения на Землю потребуется один сравнительно небольшой орбитальный маневр. Продолжительность полета составит 15-16 суток. Очевидным недостатком этого плана является необходимость многократного пролета корабля через радиационные пояса Земли. Специалисты НАСА, впрочем, считают, что полученная астронавтами за две недели доза излучения будет эквивалентна 6-месячной дозе облучения на МКС.

• < Назад
• Вперёд >