Четверым участникам первого с 1972 года пилотируемого полета в межпланетном пространстве предстоит облететь Луну и вернуться на Землю
В ночь на 2 апреля в США состоялся успешный пуск сверхтяжелой ракеты-носителя SLS (Space Launch System), которая вывела на орбиту корабль «Орион». На его борту находятся четверо участников миссии «Артемида-2» — первого с 1972 года полета людей к Луне и первой пилотируемой миссии американской лунной программы «Артемида». В рамках рассчитанной на 10 дней миссии астронавтам предстоит совершить облет Луны, попутно установив рекорд дальности полета человека от Земли.
Изначально старт «Артемиды-2» планировался на февраль, но затем его дважды переносили из-за технических неполадок (в одном случае вывезенную на старт ракету даже пришлось вернуть в сборочный цех для ремонта). В итоге ракета-носитель SLS была запущена со стартовой площадки LC-39B Космического центра имени Джона Кеннеди (штат Флорида), 2 апреля в 1 час 35 минут по московскому времени.
Первые минуты полета прошли по плану: через 2 минуты после старта от ракеты отделились два боковых твердотопливных ускорителя, а еще примерно через минуту штатно отделилась и система аварийного спасения, предназначенная для «отстреливания» космического корабля на первом этапе полета в случае аварии ракеты.
Полюбоваться на самые зрелищные фото запуска миссии «Артемида-2» можно здесь
Примерно через 8,5 минуты после пуска первая ступень SLS вывела вторую ступень с кораблем «Орион» на расчетную эллиптическую околоземную орбиту и отделилась. Спустя еще 12 минут корабль успешно раскрыл солнечные панели. Через два часа после старта вторая ступень ракеты-носителя, совершив два включения двигателя, перевела «Орион» на новую орбиту с апогеем (максимальным удалением от Земли) в 70 000 километров. О дальнейших этапах миссии мы расскажем чуть ниже.
На борту «Ориона» в космос отправился утвержденный в апреле 2023 года экипаж из четырех человек. В его состав вошли астронавты NASA Рид Уайсмен (командир), Виктор Гловер и Кристина Кук, а также канадский астронавт Джереми Хансен.
Для Хансена полет на «Орионе» стал первым в карьере, тогда как остальные члены экипажа миссии уже по разу побывали в космосе (трое американских астронавтов в разное время работали на МКС), а Кристина Кук даже установила рекорд среди женщин по длительности непрерывного пребывания на орбите (328 дней). В этом полете она станет первой женщиной, побывавшей в межпланетном пространстве, тогда как Виктор Гловер — первым чернокожим астронавтом, а Джереми Хансен — первым человеком не из США за пределами околоземной орбиты.
Наследие шаттлов
В единственной существующей на сегодняшний день модификации (Block 1) SLS представляет собой 98-метровую двухступенчатую ракету сверхтяжелого класса. Центральный блок первой ступени SLS оснащается четырьмя унаследованными от шаттлов двигателями RS-25, работающими на смеси сжиженных водорода и кислорода. Также на нем установлены два твердотопливных боковых ускорителя, которые представляют собой увеличенные с четырех до пяти сегментов ускорители, использовавшиеся при запусках челноков.
Вторая ступень SLS снабжена единственным двигателем RL10, который также работает на смеси водорода и кислорода. Первая модификация этого двигателя появилась еще в 1960-х, а современные версии RL10 также устанавливаются на верхние ступени американских ракет «Атлас-5» и «Вулкан».
В дальнейшем в качестве второй ступени SLS планируется использовать модифицированную ступень Centaur V, которая сейчас используется на ракете-носителе «Вулкан».
Дальнейший план миссии «Артемида-2»
Продолжительность миссии «Артемида-2» составит примерно 10 дней. В течение первых суток астронавты будут проводить проверки всех систем корабля и привыкать к условиям микрогравитации.
Также на этом этапе произойдет отделение «Ориона» от второй ступени SLS, которая затем станет ориентиром для отработки маневрирования корабля в ручном режиме. Используя для обзора внешние камеры и иллюминаторы, экипаж будет имитировать сближение и стыковку «Ориона» с другим космическим аппаратом — подобные операции предстоит совершать во время будущих миссий «Артемиды». Заодно с корабля будет запущена полезная нагрузка миссии — четыре небольших спутника-кубсата.
Только после этого этапа и в случае подтверждения исправности всех систем корабль при помощи установленного на сервисном модуле главного двигателя покинет земную орбиту и перейдет на траекторию перелета к Луне, который займет около четырех дней. Затем, не выходя на окололунную орбиту, «Орион» облетит спутник, оказавшись на максимальном расстоянии около 7400 километров от обратной стороны Луны, после чего благодаря воздействию лунной гравитации отправится домой.
Спустя еще четыре дня командный модуль корабля должен отделиться от сервисного, войти в земную атмосферу и приводниться в Тихом океане у побережья штата Калифорния при помощи парашютов.
Траектория полета корабля «Орион» во время миссии «Артемида-2»
Источник:
NASA
Если все пройдет по плану, то участники миссии «Артемида-2» установят новый рекорд дальности полета человека от Земли (около 402 000 километров), немного превзойдя достижение участников миссии «Аполлон-13» (400 171 километр), которым вместо высадки на Луну в апреле 1970 года пришлось экстренно возвращаться на Землю по схожей траектории из-за аварии на борту корабля.
Анимация основных этапов миссии «Артемида-2» (NASA / YouTube)
Краткая история программы «Артемида»
Напомним, последняя на сегодняшний день высадка человека на Луну произошла в декабре 1972 года, когда на спутнике побывали члены экипажа миссии «Аполлон-17». Вскоре американская лунная программа «Аполлон» (Apollo) была закрыта.
О возвращении на Луну в США задумались в XXI веке, но несколько проектов в этой сфере не получили необходимой поддержки. Отчасти на их основе была разработана лунная программа «Артемида», принятая к исполнению в 2017 году.
Первоначальный план предусматривал, что уже в 2024 году на поверхность Луны после более чем полувекового перерыва ступят два американских астронавта, включая первую в истории женщину. До этого предполагалось осуществить миссии «Артемида-1» и «Артемида-2», в рамках которых Луну должен был облететь новый американский корабль «Орион» — сперва в автоматическом режиме, а затем с экипажем на борту.
Соблюсти этот график не вышло. Первый полет «Ориона» состоялся только в конце 2022 года. Корабль облетел Луну и благополучно вернулся на Землю, выводившая его на орбиту сверхтяжелая ракета-носитель SLS, для которой этот пуск стал первым, также справилась с задачей.
Однако позже выяснилось, что тепловой щит «Ориона», который должен был защитить корабль от перегрева при входе в атмосферу на огромной скорости, сработал не так, как ожидалось. Хоть он и выполнил свою задачу (если бы на борту «Ориона» находились астронавты, они бы не пострадали), но получил сильные повреждения, картина которых не соответствовала ожиданиям.
Эта проблема, а также ряд более мелких неполадок, выявленных по итогам миссии «Артемида-1», вынудили NASA отложить следующий полет «Ориона», чтобы не подвергать риску членов экипажа миссии. В итоге инженеры внесли некоторые изменения в конструкцию предназначенного для миссии «Артемида-2» корабля, а предполагаемая траектория его входа в земную атмосферу была изменена, чтобы снизить нагрузки на тепловой щит.
Если ранее предполагалось, что высадка астронавтов на Луну состоится в рамках миссии «Артемида-3», планировавшейся на 2027 год, то недавно в NASA пересмотрели планы лунной программы. «Артемида-3» теперь станет околоземной миссией, в ходе которой экипаж «Ориона» будет отрабатывать сближение и стыковку с лунным посадочным модулем, а также проведет испытания новых скафандров.
Разработкой посадочных модулей для «Артемиды» сейчас занимаются компании SpaceX Илона Маска и Blue Origin Джеффа Безоса, но ни один из аппаратов пока не готов. Предполагается, что для первой с 1972 года высадки астронавтов на Луну будет использоваться модуль от SpaceX, созданный на базе корабля Starship, но не исключено, что модуль Blue Origin будет готов раньше.
Пока что высадку планируется осуществить в 2028 году во время миссии «Артемида-4», однако ее почти наверняка перенесут как минимум на год. При этом в США намерены опередить в новой лунной гонке Китай — осенью 2024 года власти Поднебесной объявили, что первый китайский астронавт ступит на поверхность Луны в 2030 году.