Мир

Неофициальный перевод сайта «Мир» с английского языка, выполненный с помощью ИИ. NASA не проверяло и не одобряло этот перевод. Автор: Jason Costa. Источник — NASA. Условия использования.

Прежде чем астронавты вернутся на поверхность Луны, NASA проведёт одну из самых масштабных и сложных испытательных миссий в своей истории.

В 2027 году миссия Artemis III отправит астронавтов NASA Рэнди Брезника, Фрэнка Рубио и Андре Дугласа, а также астронавта Европейского космического агентства (ESA) Луку Пармитано на корабле Orion на низкую околоземную орбиту. Они проведут серию демонстраций с испытательными версиями пилотируемых посадочных систем, которые разрабатывают промышленные партнёры Blue Origin и SpaceX. Во время запланированной 14-дневной миссии экипаж и специалисты управления полётом отработают сближение, стыковку, пребывание в аппаратах и рабочие процедуры, необходимые для высадок астронавтов Artemis вблизи Южного полюса Луны начиная с 2028 года. Миссия призвана снизить риски, проверить оборудование и накопить опыт до попытки пилотируемой лунной посадки.

«Каждый элемент этой миссии на земной орбите рассчитан на снижение рисков, прежде чем мы вновь отправим астронавтов на Луну, — говорит руководитель программы Artemis в NASA Джереми Парсонс. — Мы запускаем три космических аппарата на трёх разных ракетах и проверяем их совместную работу — NASA ещё никогда такого не делало. Каждый полученный урок приближает нас к высадке на Луну в 2028 году».

На схеме показан план операций NASA для Artemis III. В следующем году миссия отправит четырёх астронавтов на низкую околоземную орбиту для испытания ключевых систем будущих лунных посадок. Изображение: NASA. Правила использования NASA. Источник изображения

Первая остановка — испытательный лунный аппарат Blue Origin

В предыдущих миссиях Artemis использовались только ракета NASA SLS (Space Launch System) и корабль Orion. В Artemis III будут участвовать три отдельных аппарата, запускаемых тремя разными тяжёлыми ракетами за сравнительно короткий промежуток времени.

Миссия начнётся с запуска испытательной версии посадочного аппарата Blue Moon Mark 2 компании Blue Origin на круговую низкую околоземную орбиту высотой примерно 273 мили (237 морских миль). Аппарат сможет оставаться на орбите до 30 дней, что обеспечит гибкость расписания. Artemis III представляет собой тщательно согласованную последовательность операций: NASA планирует запустить Orion на ракете SLS из Космического центра Кеннеди во Флориде всего через несколько дней после старта испытательного Blue Moon и подтверждения его исправности и готовности к совместной работе.

После запуска Orion сначала выйдет на эллиптическую орбиту с высотами 18 × 1122 мили (16 × 975 морских миль). С помощью служебного модуля корабль выполнит серию манёвров и перейдёт на круговую орбиту высотой около 345 миль (300 морских миль) для температурной стабилизации, а затем постепенно подготовится к сближению с ожидающим испытательным Blue Moon. Поскольку аппараты работают на несколько различающихся орбитах, оптимизированных под их задачи, весь полёт Artemis III потребует тщательно согласованной последовательности орбитальных манёвров и операций сближения.

В первые два дня полёта экипаж проверит системы Orion, подготовится к операциям вблизи другого аппарата и постепенно займёт положение для первой главной задачи — сближения и стыковки с испытательным Blue Moon.

Эта операция впервые позволит NASA оценить совместную работу Orion и коммерческого лунного посадочного аппарата в космосе. Инженеры проверят программное обеспечение обоих аппаратов, системы наведения и связи, а также рабочие процедуры в реальных условиях. Специалисты управления полётом получат опыт согласования действий разных команд и организаций.

После стыковки астронавты проведут примерно два дня, выполняя проверки на борту испытательного Blue Moon. Они откроют люк и перейдут внутрь, чтобы непосредственно оценить среду в кабине, органы управления и системы жизнеобеспечения. Команды проверят способность аппарата поддерживать нужные состав атмосферы и давление.

Испытательный Blue Moon включает многие компоненты авионики, программного обеспечения, систем управления полётом, технологий кабины и функций жизнеобеспечения, предназначенных для будущих лунных миссий. Орбитальные испытания впервые позволят оценить работу многих систем посадочного аппарата в космосе в составе единого корабля.

К моменту расстыковки Orion NASA завершит первую проверку коммерческого лунного посадочного аппарата с экипажем. Будут собраны данные о системах, действиях астронавтов и совместимости аппаратов, которые невозможно получить на Земле.

Демонстрационная стыковка со Starship

Завершив работу с аппаратом Blue Origin, Orion отстыкуется и изменит положение для следующего этапа — второго сближения.

SpaceX запустит из Флориды испытательный аппарат Starship Version 3. Поскольку он рассчитан на значительно более короткое пребывание на орбите, чем аппарат Blue Origin, его запуск состоится позже по ходу миссии: так NASA сможет рационально выстроить две демонстрационные стыковки. Starship выйдет на более низкую орбиту высотой 206 морских миль, оптимизированную для покрытия связью, и будет оснащён дополнительной стыковочной системой в носовой части.

Orion сблизится с аппаратом и состыкуется с ним во время испытания продолжительностью до двух часов. Экипаж переходить в Starship не будет. Главная цель — проверить взаимодействие Orion и Starship в составе состыкованной системы в космосе. NASA и SpaceX планируют оценить управляемость, связь, совместную работу программного обеспечения и динамику стыковки и расстыковки.

Сама стыковка также станет особым испытанием из-за разной геометрии соединения. Orion сначала соединится с узлом сбоку от обитаемой кабины Blue Moon, а затем совместит свою переднюю стыковочную систему с системой на носу Starship. Испытание обоих вариантов за один полёт позволит NASA оценить разные схемы работы и собрать ценные инженерные данные.

Вместе две серии стыковочных операций покажут, как Orion взаимодействует с двумя существенно различающимися конструкциями коммерческих посадочных аппаратов в рамках одной миссии.

Испытания Orion для будущих исследований

Даже после завершения стыковочных операций Artemis III продолжит собирать данные для будущих миссий.

После демонстрации со Starship у Orion и его экипажа останется до пяти дополнительных дней на орбите до начала подготовки к возвращению. NASA планирует использовать это время для различных испытаний в поддержку будущих миссий Artemis: дополнительных проверок скафандров Orion Crew Survival System, датчиков стыковки, акустических и тепловых измерений, оценки человеческого фактора, а также научных и технологических экспериментов.

Несколько исследований под руководством NASA продолжат работу, начатую в Artemis II, и дадут дополнительные данные для будущих экспедиций в дальний космос. Экипаж также проверит принципиальную возможность оценивать состояние здоровья без прямой связи с центром управления. Такая способность важна для будущих экспедиций на поверхность Луны и других миссий далеко от Земли.

NASA также планирует провести эксперимент по клеточной биологии. Исследователи используют полёт для проверки подходов к возвращению лунных образцов на Землю: оценят, как перевозить будущие образцы, принимать их после посадки и доставлять в хранилища. Параллельно они исследуют внутреннюю среду Orion, чтобы лучше понять возможные риски загрязнения образцов в будущих лунных миссиях.

В программу войдут наблюдения Земли и Солнца: они позволят астронавтам развивать важные навыки наблюдения и использовать уникальную орбитальную точку обзора. На борту Orion полетят и семена растений, которые после миссии можно будет использовать в научных и образовательных проектах.

Планировщики предусмотрели гибкость графика полёта, чтобы при благоприятном ходе операций появились дополнительные возможности выполнить испытательные задачи.

Когда настанет время возвращаться, Orion начнёт необходимые манёвры, а экипаж подготовит кабину к входу в атмосферу и приводнению в Тихом океане у побережья Калифорнии. Эвакуацией экипажа и подъёмом корабля займутся сотрудники NASA и ВМС США.

Репетиция лунных миссий

Каждое действие в Artemis III служит общей цели — снизить риски перед возвращением астронавтов на поверхность Луны.

Миссия даст NASA опыт работы сразу с несколькими коммерческими партнёрами при управлении сложными сближениями и стыковками трёх разных аппаратов. Инженеры получат сведения о совместимости кораблей, координации центров управления, архитектуре связи, работе экипажа и характеристиках оборудования.

К завершению Artemis III, когда Orion приводнится на Земле, NASA продемонстрирует технологии и схемы операций, на которые будущие лунные экипажи будут опираться по пути к Луне и обратно.

Самое важное — Artemis III даст практический опыт, необходимый для превращения планов будущих лунных высадок в проверенные полётные процедуры. Уроки миссии помогут уточнить исследовательские планы, укрепить партнёрство с промышленностью и подготовить астронавтов к следующему большому шагу человечества на Луне.

В рамках «золотого века» инноваций и исследований NASA будет отправлять астронавтов Artemis во всё более сложные миссии возле Южного полюса Луны, чтобы изучить её лучше, чем когда-либо. Помимо экономической отдачи и научных открытий от лунных миссий, агентство намерено обеспечить длительное присутствие человека на поверхности Луны и развить основу для первой пилотируемой экспедиции на Марс.

Подробнее о программе Artemis:

www.nasa.gov/artemis 

Вёрстка адаптирована. Изображения уменьшены и преобразованы в WebP; иллюстрации без подтверждённых прав исключены.