Лунна станция Deep Space Gateway (вляво). Изобразяване: НАСА
Служители на НАСА обявиха подробностите за космическата програма Deep Space Gateway, която ще бъде подготвителният етап за марсианската мисия. Като част от тази програма ще бъде овладяно окололунното пространство, където астронавтите трябва да изградят и тестват системи, преди да пътуват до дълбокия космос, включително до Марс. Тук ще бъдат тествани и роботизирани мисии със спускане до лунната повърхност. Астронавтите от окололунното пространство ще могат да се върнат у дома в рамките на няколко дни в случай на проблем. Отнема им много повече време, за да стигнат от орбита на Марс, така че НАСА предпочита първо да проведе тестове на по-близко разстояние - близо до Луната.
Изследването на окололунното пространство ще започне с първото изстрелване на ракетата носител на Space Launch System (SLS) с космическия кораб Orion. Триседмичната изследователска мисия се нарича Изследователска мисия-1 (EM-1). Ще бъде безпилотен. Въпреки това тази мисия трябва да бъде забележително събитие за астронавтиката, защото космическият кораб, предназначен за хора за първи път в историята, ще лети толкова далеч от Земята.
Космически кораб Орион. Изобразяване: НАСА
Стартирането на SLS с космическия кораб Orion ще се извърши от стартовия комплекс 39B в Космическия център. Кенеди, вероятно в края на 2018 г. В орбита Орион ще изправи слънчевите панели и ще се насочи към луната. Импулсът към кораба ще бъде даден от междинната криогенна задвижваща система Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), която се намира на ракетата-носител SLS непосредствено под кораба Орион, като горна степен на ракетата.
Междинна криогенна задвижваща система. Изобразяване: НАСА
Пътуването до Луната ще отнеме няколко дни. В края му Orion ще се откачи от ICPS, а последният от своя страна ще изстреля няколко мини-сателита CubeSat в космоса. Заедно с космическия кораб ракетата SLS е в състояние да изведе в орбита 11 мини-сателита от по 6 единици.
Предполага се, че един от спътниците в окололунното пространство ще бъде BioSentinel, който за първи път от последните 40 години ще донесе земна форма на живот в дълбокия космос. Целта на научната програма BioSentinel е да проучи ефекта на космическата радиация върху живите клетки през 18-те месеца на работа на спътника.
НАСА планира да влезе в ритъма и да направи едно изстрелване годишно през 2020-те. Първият пилотиран полет е насрочен за август 2021 г.
Планът за този полет се основава на профила на транслунно инжектиране (TLI) – вид ускоряваща маневра с траектория, която извежда кораба в лунна орбита. Траекторията е изобразена на диаграмата по-долу, където червената точка показва местоположението на TLI маневрата. Преди да тръгне към Луната, корабът ще обиколи Земята два пъти, като постепенно увеличава скоростта си и се подготвя за TLI.
На връщане към Земята космическият кораб „Орион“ ще използва гравитационна маневра, увивайки се около Луната. По време на този прелет екипажът ще лети на хиляди километри отвъд Луната. За първата пилотирана мисия НАСА е определила гъвкав график. Мисията може да продължи от 8 до 21 дни.
За лунните мисии НАСА е определила цели и задачи. Заедно с експериментите на МКС, тези научни проекти ще дадат възможност за подготовка за бъдещи мисии в дълбокия космос.
Полетното оборудване за първата и втората мисия SLS и Orion вече се произвежда, системите за поддържане на живота и свързаните с тях технологии се тестват на МКС. Изследователската и развойна дейност продължава да създава жилища и задвижваща система на кораб, който ще отведе хората до Марс, тук НАСА работи в тясно сътрудничество с частни компании и чуждестранни партньори, които предлагат свои собствени решения на съществуващите проблеми.
Лунен космодрум
По време на първите лунни мисии НАСА не само ще тества системи и ще докаже безопасността на полетите, но и ще изгради космодрум Deep Space Gateway в лунна орбита, който ще се превърне в портал за изучаване на лунната повърхност и междинен етап преди изпращането на астронавтите в Марс.Ще има източник на захранване, жив модул, докинг модул, въздушен шлюз, логистичен модул. Задвижващата система ще използва предимно електрическо задвижване, за да задържи лунната станция на позиция или да се премести в различни орбити за различни мисии в близост до Луната, пише НАСА.
Трите основни модула на лунната станция - задвижващата система, модулът за обитаване и логистичният модул - ще бъдат изведени в орбита от ракетата SLS и доставени от космическия кораб "Орион".
НАСА ще поддържа и използва Deep Space Gateway със своите партньори - както търговски компании, така и чуждестранни партньори.
Транспорт в дълбочина
В следващата фаза НАСА планира да разработи космически кораб за космически транспорт (DST), специално проектиран за полети в дълбокия космос, включително до Марс. Това ще бъде кораб за многократна употреба, задвижван от електрическо и химическо задвижване. Корабът ще вземе хора от лунния космодрум, ще ги отведе до Марс или друга дестинация - и след това ще ги върне обратно на Луната. Тук корабът може да бъде ремонтиран, зареден с гориво - и изпратен на следващия полет.
Тестването на кораба ще се проведе през следващото десетилетие, а в края на 2020-те НАСА планира да проведе едногодишен тест на Deep Space Transport с екипаж. Астронавтите ще прекарат 300-400 дни в окололунното пространство. Тази мисия ще бъде генерална репетиция преди изпращането на астронавтите на Марс. Досега рекордът за престой в дълбок космос е 12,5 дни за 17 членове на екипажа на Аполо.
Авторско право на изображениеРИА НовостиНадпис на изображението Изследването на Луната е привлекателна тема за политиците, но все още няма пари за това в бюджета
Русия разработва проект за лунна обитаема база. Не е част от държавната програма, изготвя се от Централния НИИ по машиностроене.
Има малко информация за външния вид на лунната станция - представители на Федералното държавно унитарно предприятие TsNIIMash казаха в интервю за няколко руски издания, че в началото тя ще бъде проектирана за двама до четирима души, в бъдеще - за 10-12.
Техническите параметри, по-специално източникът на енергия и местоположението, все още не са окончателно определени, въпреки че се знае, че се обмисля възможността за поставянето му на Южния полюс на Луната.
Идеята за изграждане на станция на Луната се обсъжда на правителствено ниво от дълго време, поне за това се говори много през последните години от вицепремиера Дмитрий Рогозин и други държавни служители.
Но това, което звучи добре в изказванията на политиците, е доста трудно да се приложи на практика. В Русия няма пари за такъв амбициозен проект и експертите смятат, че няма причина сериозно да очакваме, че той ще бъде реализиран през следващите десетилетия.
Не до луната
Колко може да струва една лунна програма е трудно да се каже със сигурност. Както беше посочено, представяйки федералната космическа програма, ръководителят на Роскосмос Игор Комаров, необходим за такава програма, може да бъде равен на десетгодишния космически бюджет на Русия. Самото разработване на ракетата би струвало 10 милиарда долара, а едно изстрелване би струвало милиард долара.
Американската програма "Аполо", чиято цел беше да постави астронавти на Луната в края на 60-те и началото на 1970-те, струваше 200 милиарда долара в днешни долари. И това е само за кацане на 12 души на повърхността на спътника на Земята – тоест за реализиране само на първия етап от програмата за неговото развитие.
Роскосмос, който преминава през период на дълбока реформа и е имал трудности да оптимизира федералната космическа програма за повече от наполовина намален бюджет през последната година, е скептичен по отношение на изследването на Луната.
Директната подготовка за полет и кацане на човек на Луната (дори за изграждане на база) с намаляването на FKP беше изместена извън програмата, която е валидна до 2025 г.
Авторско право на изображениегетиНадпис на изображението Американската програма Аполо струва 200 милиарда долара днес.През последните месеци планът се променя няколко пъти и дори приетата програма впоследствие беше коригирана - първо в частта, посветена на развитието на космодрума Восточный, където нямаше план за изграждане на стартова площадка за свръхтежка ракета .
През май тези планове бяха ревизирани. Беше обявено, че на Восточни ще бъде построена трета маса за свръхтежка ракета, която обаче ще започне да се създава едва през следващите 10 години. Не е известно кога ще бъде построен този обект.
Ръководителят на Института за космическа политика Иван Моисеев в интервю за руската служба Би Би Си каза, че смята подобни решения за политически. „Това излиза извън хоризонта на програмата [FKP] и когато става дума за прилагане на подобни политически решения, се оказва, че няма достатъчно пари за това“, каза той.
Както каза по-рано ръководителят на Роскосмос Игор Комаров, създаването на свръхтежък носител само за лунната програма е твърде скъпо и няма да има търговско натоварване за него в астронавтиката.
„Съгласно съществуващите споразумения, които се надявам да бъдат запазени, относно използването на космическото пространство и ограничаването на оръжията, няма да има нужда от полезни товари, включително за военни цели“, каза той през март.
От целия свят
Станцията на Луната е не само повод за политически изявления на високо ниво, тя има и практическо значение.
Астронавтиката по света се стреми да изследва планетите от Слънчевата система и Марс вероятно ще бъде първият от тях.
Луната в такава ситуация би могла да се превърне в своеобразен трамплин в буквалния и преносен смисъл. Първо, можете да изградите база върху него, за да изпращате кораби до други планети, и второ, по време на полети до спътника на Земята, можете да тествате технологии за такива експедиции.
Освен това учените твърдят, че на Луната могат да бъдат построени телескопи, които да изучават дълбокия космос и да изпълняват други научни програми.
Настоящият проект на TsNIIMash в никакъв случай не е първият и не единственият. Проект за лунна станция, например DLR в Кьолн.
Игор Комаров, представяйки федералната космическа програма пред журналисти през март, каза, че големи космически проекти трябва да се разработват в сътрудничество с други страни.
Роскосмос и Европейската космическа агенция вече подготвят серия от изстрелвания на безпилотни апарати, които ще изследват Южния полюс на Луната, за да проучат мястото, където според експертите.
Според Иван Моисеев обаче „между автоматична междупланетна станция от всякакъв тип и база има огромно разстояние от десетилетия и много десетки милиарди долари“ и тези подготвителни полети не означават, че нещата ще стигнат до колонизация.
Авторско право на изображениеРИА НовостиНадпис на изображението СССР имаше богат опит в изграждането на свръхтежки ракети, но лунната N-1 никога не излетя, а супер носещият капацитет на Energia никога не е бил полезен в националната икономикаВ компания с НАСА
Според Моисеев, днес единствената страна, способна сама да осъществи програмата за колонизация на Луната, са САЩ и въпросът за участието на Русия в тази програма ще трябва да бъде решен с бъдещия американски президент.
Според експерта това не е само политически въпрос. "Тук има цял набор от въпроси, включително политика, икономика и технологии. Няма да работи да се разглеждат перспективите само за един от тези въпроси", смята той.
Въпреки това, както каза Скот Пейс, директор на Американския институт за космическа политика във Вашингтон, окръг Колумбия, каза пред BBC миналия февруари, НАСА сега следва политика на изследване на космоса, разчитайки главно на собствените си сили (което според него не е вярно) .
„Когато НАСА обяви, че ще изпрати пилотирана експедиция на Марс, много чуждестранни космически агенции дадоха да се разбере, че са твърде твърди, за да участват в такава програма. В стратегически смисъл САЩ избраха посоката на изследване, като изключим възможността за международно сътрудничество - най-важният ресурс в съвременния свят", каза той.
далечно бъдеще
Задачата за изграждане на лунна база, според много експерти (), не е толкова спешна, колкото създаването, например, на голямо орбитално орбитално съзвездие.
Но други експерти са убедени, че големите и амбициозни задачи могат да бъдат добър стимул за развитието на космическата индустрия.
„Имаме известна стагнация, свързана с развитието в световната астронавтика, до голяма степен сме се спрели на крайъгълния камък, който човечеството достигна преди 40 години. От тази гледна точка участието в лунни програми или марсиански програми е по-добро от модернизирането на ракети или космически кораби, разработени през 60-те и 70-те години. Но лунните проекти все още не са обосновани по никакъв начин. Държавата ще действа като инвеститор в тези проекти и трябва да разбере защо и в какво инвестира", каза член-кореспондент на Руската академия в интервю с Комерсант космонавтика Андрей Йонин.
Експерт в областта на астронавтиката Вадим Лукашевич в интервю за BBC каза, че е невъзможно да мечтаем за забрана на инженерите на TsNIIMash, те ще разработят подобни проекти на лунни станции по своя собствена инициатива, но е трудно да се очаква, че те ще дойдат до реализиране. Такива проекти, според него, се създават "на масата".
"ЦНИИмаш трябва да има някакви разработки. Така че, ако след пет години правителството каже, че иска да вдигне космонавтика, че има пари и какво има ЦНИИмаш, което е интересно? Тогава те го свалят от рафта - тук, тук и тук “, казва той.
Не е тайна, че изследването на Луната и създаването на обитаема база върху нея е един от приоритетите на руската космонавтика. За реализирането на такъв мащабен проект обаче не е достатъчно да се организира еднократен полет, а е необходимо да се изгради инфраструктура, която да позволява редовни полети до Луната и от нея до Земята. За да направите това, освен създаването на нов космически кораб и свръхтежка ракета-носител, е необходимо да се създадат бази в космоса, които са орбитални станции. Един от тях може да се появи в околоземната орбита още през 2017-2020 г. и ще бъде разработен през следващите години чрез изграждане на модули, включително такива за изстрелване към Луната.
Предполага се, че до 2024 г. станцията ще бъде оборудвана със силови и трансформируеми модули, предназначени за работа с лунни мисии. Това обаче е само част от лунната инфраструктура. Следващата важна стъпка е лунна орбитална станция, чието създаване е включено в руската космическа програма. От 2020 г. Роскосмос ще разглежда техническите предложения за станцията, а през 2025 г. трябва да бъде одобрен проектодокументацията за нейните модули. В същото време компютрите и научното оборудване за лунната орбитална станция ще започне да се разработва още през 2022 г., за да се премине към наземни тестове от 2024 г. Съставът на лунната станция трябва да включва няколко модула: енергиен, лабораторен, както и хъб - за скачване на космически кораби.
Говорейки за необходимостта от такава станция в орбитата на Луната, трябва да се отбележи, че е възможно да се лети от Луната до Земята само веднъж на всеки 14 дни, когато техните орбитални равнини съвпадат. Въпреки това обстоятелствата може да изискват спешно заминаване, в който случай станцията ще бъде просто жизненоважна. Освен това той ще може да решава цял набор от задачи от различно естество, вариращи от комуникации до проблеми с доставките. Според редица експерти най-рационалният вариант би бил да се постави лунната орбитална станция в точката на Лагранж, намираща се на 60 000 км от Луната. В този момент силите на привличане на Земята и Луната са взаимно балансирани и от това място ще бъде възможно да се изстреля до Луната или Марс с минимални енергийни разходи.
Схемата на полета до Луната вероятно ще изглежда така. Бустерът извежда космическия кораб в орбита, след което ще бъде получен от руската космическа станция, която е в околоземна орбита. Там той ще бъде подготвен за по-нататъшен полет и ако е необходимо (ако трябва да се увеличи масата на кораба), корабът ще бъде сглобен тук от няколко модула, пуснати в няколко изстрелвания. След като стартира, корабът ще преодолее разстоянието до руската лунна орбитална станция и ще акостира към нея, след което може да остане в орбита, а спускащият се апарат ще лети до Луната.
АДЕЛАИДА (Австралия), 27 септември - РИА Новости.Космическите агенции на Русия и САЩ се договориха да създадат нова космическа станция Deep Space Gateway в орбита на Луната, каза Игор Комаров, ръководител на Роскосмос, на Международния астронавтически конгрес 2017, който се провежда в Австралия.
В проекта могат да участват Китай, Индия, както и други страни от БРИКС.
„Разбрахме се, че ще участваме съвместно в проекта за създаване на нова международна окололунна станция Deep Space Gateway. На първия етап ще изградим орбиталната част с по-нататъшна перспектива за използване на доказани технологии на повърхността на Луната и впоследствие на Марс. Изходът на първите модули е възможен през 2024-2026 г.“, каза Комаров.
руски принос
Според ръководителя на Роскосмос страните вече са обсъдили евентуален принос за създаването на нова станция. По този начин Русия може да създаде от един до три модула и стандарти за единен механизъм за докинг за всички кораби, които ще пристигнат до Deep Space Gateway, а също така предлага използването на свръхтежка ракета-носител, която в момента се създава, за изстрелване на структури в лунна орбита.
Директорът на Роскосмос за пилотирани програми Сергей Крикалев добави, че Русия може да разработи и обитаем модул.
Конкретният технологичен и финансов принос на всички участници в създаването на Deep Space Gateway ще бъде обсъден на следващия етап от преговорите, отбеляза Комаров. Според него вече е подписано съвместно изявление за намерение за работа по проекта окололунната станция, но самото споразумение изисква сериозно проучване на държавно ниво. В тази връзка Федералната космическа програма за 2016-2025 г. ще бъде преразгледана.
"Надяваме се да представим интересна и важна програма, да докажем нейната необходимост и да осигурим финансиране. Имаме разбиране и се надяваме частично да намерим външни източници на финансиране за тази програма. Но в същото време основната задача е държавното финансиране", казаха генералният директор на Роскосмос.
Необходимостта от обединение
Комаров отбеляза, че най-малко пет световни космически агенции работят по създаването на свои собствени космически кораби и системи, следователно, за да се избегнат проблеми в бъдеще по въпросите на техническото взаимодействие, част от стандартите трябва да бъдат унифицирани.
Някои ключови стандарти, по-специално докинг станцията, ще се основават на руски разработки, добави той.
"Предвид броя на докингите, които сме извършили и опита, който имаме, няма равен на Русия в тази посока. Следователно този стандарт ще бъде възможно най-близък до руския. Също така, на базата на руския развитие ще бъде разработен стандарт за животоподдържащи системи“, каза ръководителят на Роскосмос.
Крикалев от своя страна обясни, че стандартите за докинг ще съдържат единни изисквания за размерите на частите на докинг станцията.
"Най-разработеният вариант е шлюзовият модул, размерите на елементите на жилищния модул също могат да бъдат унифицирани. Що се отнася до носителите, нови елементи могат да се показват както на американските SLS носители, така и на руските Proton или Angara", каза той.
Създаването на Deep Space Gateway ще отвори нови възможности за използване на мощностите на руската индустрия, а разработките на RSC Energia могат да играят сериозна роля тук, заключи Комаров.
Програмата е съставена от Института за космически изследвания на Руската академия на науките от името на Роскосмос през 2014 г. IKI предлага да използва Луната като научен полигон за мащабни астрономически и геофизични изследвания. Предлага се да се създаде на Луната оптична обсерватория и автоматичен радиотелескоп-интерферометър, състоящ се от отделни приемници, разпределени по повърхността на Луната. Въпреки факта, че програмата не беше официално публикувана, основните й разпоредби несъмнено бяха взети предвид при разработването на Федералната космическа програма за 2016-2025 г.
Програмата за изследване и изследване на Луната е разделена на етапи, обединени от обща стратегическа цел и различаващи се по методите на работа на Луната. Общо бяха отделени четири етапа на работа на Луната, въпреки че самите експерти говорят за три, тъй като последният не се разглежда в тяхната програма.
Първи етап: 2016-2028 г
До 2028 г. се предвижда изследване на Луната чрез автоматични станции, избор на площадка за разширяване на присъствието на човека. Вече е известно, че тя ще бъде на южния полюс, но точното местоположение ще бъде избрано едва след като автоматичните мисии предоставят цялата информация за ресурсите, необходими за снабдяване на бъдещата база, включително енергия (слънчево осветление), наличието на лед и др.
Можете да прочетете повече за всички космически кораби, които се планира да бъдат изпратени до Луната на първия етап в подразделите на тази страница. Освен това до 2025 г. се планира да започне проектирането на ново поколение автоматични изследователски станции, които ще бъдат може да започне да изучава Луната през втората половина на следващото десетилетие и след 2030 г.
Научни задачи
- изследване на състава на материята и физичните процеси на лунните полюси- изследване на процесите на взаимодействие на космическата плазма с повърхността и свойствата на екзосферата на лунните полюси
- изследване на вътрешната структура на Луната с помощта на глобални сеизмометрични методи
- изследване на свръхвисокоенергийни космически лъчи
Втори етап: 2028-2030 г
Вторият етап е преходен. Разработчиците на програмата очакват до този момент страната да разполага с ракета-носител от супер тежък клас с товароносимост около 90 тона (в ниска околоземна орбита). За тези години се предвижда да се отработят операции за кацане на пилотирана експедиция на Луната. Предполага се, че космонавтите ще летят в лунна орбита на новия космически кораб PTK NP, лунни докингове на космическия кораб с горивни модули и многократна употреба с апарат за излитане и кацане. Последните ще трябва няколко пъти да вземат проби от съдържаща лед почва от повърхността на Луната, които астронавтите могат да доставят на Земята. Програмата за отработване на операции включва и зареждане на модула за излитане и кацане в лунна орбита.
Трети етап: 2030-2040 г
През този период не трябва да се създава "лунен полигон" с първите инфраструктурни елементи. Очакват се пилотирани полети само под формата на краткосрочни гостуващи експедиции. Целта на космонавтите ще бъде поддръжката на техниката, машините и научното оборудване.
Четвърти етап: отвъд хоризонта на планиране
След 2040 г. на базата на лунния полигон трябва да бъде изградена постоянно обитаема лунна база с елементи от астрономическа обсерватория. Работниците на базата ще бъдат ангажирани с наблюдение на Земята, експерименти за използване на лунните ресурси, разработване на нови космически технологии, необходими за експедиции в дълбокия космос.