План Майкла Гриффина доставить астронавтов
Артемиды на Луну раньше хантяньюаней.

Даниэль Марин, 24 января 2024 г.

Первая миссия по высадке на Луну в рамках программы НАСА «Артемида» «Артемида III» недавно была отложена до 2026 года, но маловероятно, что она сможет стартовать в эту дату. Эти задержки заставляют многих в НАСА нервничать, особенно с учетом того, что первая китайская пилотируемая миссия на Луну состоится до конца 2030 года. Поскольку задержки связаны в основном с разработкой лунного модуля SpaceX - Starship HLS и скафандров Axiom, некоторые задаются вопросом, не является ли выбранная архитектура преувеличенно сложной из-за большого количества запусков, необходимых для отправки Starship HLS на Луну (около десяти). Поскольку лунный модуль Blue Origin, Blue Moon Mark 2, также потребует нескольких миссий и не будет стартовать до миссии Artemis V, есть ли способ ускорить реализацию этих планов?

Лунный модуль, взлетающий на SLS НАСА по предложению 2019 года (Boeing).

Один из вариантов — вложить больше денег и ресурсов в Starship, а другой — забыть, хотя бы на мгновение, о Starship HLS SpaceX и внедрить новую, более простую архитектуру. Последнее — это именно то, что Майк Гриффин, бывший администратор НАСА в период с 2005 по 2009 год, предложил Конгрессу США на прошлой неделе. Гриффин не пожалел квалификаций для текущей конфигурации «Артемиды», программы, которая, по его словам, «чрезмерно сложна, с нереальным бюджетом, ставит под угрозу безопасность экипажа, имеет высокий риск невыполнения миссии и вряд ли будет готова вовремя, даже если это удастся» (ну да ладно, мужчина явно в восторге от программы). Говоря «во времени», Гриффин, очевидно, имеет в виду Китай. Гриффин рекомендует расторгнуть контракты с SpaceX и Blue Origin и внедрить гораздо более простую архитектуру, в которой используется исключительно ракета SLS.

Вместо более чем десяти миссий системы Starship и одной SLS Block 1 с космическим кораблем «Орион» будет всего два запуска ракет SLS Block 2. Один для отправки лунного модуля на Луну, другой для космического корабля «Орион». с экипажем. . Каждый запуск будет включать ступень «Кентавр III», которая будет отвечать за вывод лунного модуля и космического корабля «Орион» соответственно на низкую лунную орбиту. «Орион» состыкуется на лунной орбите с лунным модулем, и четверо астронавтов продолжат исследовать поверхность Луны в течение семи дней. Причина добавления этой разгонной ступени заключается в том, что служебный модуль космического корабля «Орион» имеет скорость Дельта-V всего 1,25 км/с, что не позволяет вывести его непосредственно на такую ​​орбиту и затем вернуться на Землю. Именно поэтому для программы Артемида была выбрана эллиптическая орбита типа NRHO (Near Rectilinear Halo Orbit).


План Гриффина для полета на Луну с двумя запусками SLS (https://republicans-science.house.gov/).

Лунный модуль будет иметь новую конструкцию и будет использовать классическую двухступенчатую одноразовую конфигурацию с гиперголическим топливом для облегчения его разработки. Другими словами, это будет своего рода грандиозный Apollo LM. В зависимости от окончательного проекта ступень «Кентавр III» лунного модуля можно будет исключить, увеличив спускаемую ступень модуля. Эта архитектура повышает безопасность лунной экспедиции, позволяя возвращаться на Землю практически в любое время, в то время как орбита NRHO «Артемиды» допускает только один запуск с поверхности Луны каждые 6,5 дней (период орбиты). План Гриффина кажется простым, но будьте осторожны с мелким шрифтом. С одной стороны, ступень «Кентавр III» лунного модуля пришлось бы запускать наполовину полной, а затем до краев загружать жидким водородом и кислородом, так что в реальности потребовалось бы более двух запусков. С другой стороны, помимо строительства нового лунного модуля с нуля, необходимо было бы ввести SLS Block 2, способный отправить на Луну 45 тонн груза (в грузовом варианте) или 41 тонну в пилотируемом варианте. . Напомним, что в настоящее время используется SLS Block 1 и только с Artemis IV будет представлена ​​версия Block 1B с разгонным блоком EUS. Разработка Блока 1B была полна задержек и перерасхода средств, особенно из-за новой стартовой платформы, поэтому следует ожидать, что внедрение Блока 2 будет непростой задачей. Блок 2 потребует разработки новых, более совершенных и мощных ускорителей, но внедрение этой версии не одобрено, и пройдет много лет, прежде чем это произойдет, если этот день когда-нибудь наступит.

Различные версии SLS. Блок 1 будет использоваться с Артемиды I по III. Блок 1B от Артемиды V (ГАО НАСА).

Архитектура отвергнутой в 2010 году программы NASA Constellation (NASA).

Новый лунный модуль может быть похож на некоторые проекты, которые мы видели в последние годы, например, на предложения Boeing или Lockheed Martin от 2019 года. План Гриффина чем-то напоминает программу администрации Буша «Созвездие» по отправке людей на Луну до 2020 года, которая будет отменена Обамой в 2010 году. Constellation также планировала два запуска, но один с ракетой Ares I, относительно малой мощности, а другой - с огромной ракетой Ares V, которая была настолько большой именно для того, чтобы смягчить недостатки Ares I. Вот почему европейский сервисный модуль Orion, который унаследовал характеристики модуля Lockheed Martin Constellation, так маломощен. Однако у Constellation было решающее отличие: вместо LOR она использовала архитектуру EOR, то есть «Орион» состыковывался с «Альтаиром» на орбите Земли, а не Луны. В качестве компенсации за вывод комплекса на лунную орбиту должен был отвечать лунный модуль «Созвездие» «Альтаир» (LSAM).

Предложение Boeing по лунному модулю Artemis 2019 года (Boeing).

Лунный модуль, предложенный компанией Lockheed Martin в 2019 году на базе космического корабля «Орион» (Lockheed Martin).


Во время своего пребывания в НАСА Гриффин пытался продвинуть программу «Созвездие», поэтому вполне естественно, что ему нравилась подобная архитектура. Но на самом деле план Гриффина гораздо больше похож на архитектуру китайской лунной программы с двумя запусками ракеты CZ-10. Разница в том, что новый китайский пилотируемый корабль и лунный модуль меньше и легче Ориона и этого нового лунного модуля - CZ-10 может разместить на НОО 70 тонн - но в остальном очень похожи, в том числе и использованием криогенного разгонного блока, и архитектурой ЛОР и гиперголической двигательной установкой лунного модуля. В каком-то смысле желание противостоять Китаю, используя ту же архитектуру, вполне нормально (на самом деле, датой первой высадки на Луну по предложению Гриффина будет 2029 год, и не случайно). В любом случае план Гриффина останется на бумаге, за исключением, если Starship продолжит серию аварий, не достигая орбиты в течение многих лет ( то есть еще нескольких лет). Тем более, что у НАСА нет денег на этот новый план (без помощи SpaceX и Blue Origin). Конечно, нынешняя архитектура «Артемиды» более мощна, когда дело доходит до доставки грузов на поверхность Луны, но здесь речь идет о том, чтобы быть первым в этой новой лунной гонке. По словам Гриффина, «нельзя позволить Китаю опередить Соединенные Штаты и их союзников на Луне».

Китайский пилотируемый лунный план будет использовать два запуска CZ-10 (Spacelens/Astrosiren).

Использованная литература:

* Возвращение на Луну: не сбиться с пути Артемиды