Mini International Space Station o loo taamilo i le Moon
Mini International Space Station o loo taamilo i le Moon
В конце января 2016 года российское информационное агентство РИА Новости опубликовало неожиданную информацию. Она сообщила, что космические агентства США, РФ и Европы ведут переговоры о формах своего будущего сотрудничества после завершения программы Международной космической станции (МКС), которая, как ожидается, состоится примерно в 2028 году.
Оказалось, что предварительная договоренность была быстро достигнута, что после большой станции на орбите Земли следующим совместным проектом будет станция, гораздо меньшая по размерам, но движущаяся в тысячу раз дальше — вокруг Луны.
Последствия ARM и Constellation
Конечно, самые разнообразные концепции лунных баз — как надводных, низкоорбитальных, так и высокоорбитальных — возникали в последние десятилетия примерно раз в два года. Они были разнообразны по масштабу — от небольших, позволяющих находиться экипажу из двух-трех человек сроком на несколько месяцев, требующих перевозки с Земли буквально всего, что необходимо для жизни, до огромных комплексов, почти самодостаточных городов с многотысячным населением. жителей. У них было одно общее – отсутствие средств.
Десяток лет назад, на короткое время, американский план возвращения на Луну, известный как «Созвездие», казалось, имел некоторые шансы, но и он пал жертвой как нехватки ресурсов, так и политического нежелания. В 2013 году НАСА предложило проект под названием ARM (Asteroid Redirect Mission), позднее переименованный в ARU (Asteroid Retrieval and, Utilization), амбициозную программу по доставке на нашу планету и исследованию валуна с поверхности одного из астероидов. Миссия должна была быть многоэтапной.
На первом этапе он должен был быть отправлен на одну из планет группы NEO (Околоземные объекты), т.е. вблизи Земли, корабль ARRM (Asteroid Retrieval Robotic Mission), оснащенный усовершенствованным ионным двигателем, должен был принять взлетит с Земли в декабре 2021 года и приземлится на поверхность неопределенного объекта менее чем через два года. С помощью специальных якорей предполагалось зацепить валун диаметром около 4 м (его масса составит до 20 тонн), а затем обернуть его плотным чехлом. Он взлетел бы к Земле, но не приземлился бы на Землю по двум важным причинам. Во-первых, нет такого большого корабля, способного нести столь тяжелый объект, а во-вторых, не хотелось соприкасаться с земной атмосферой.
В этой ситуации был создан проект по выводу улова на конкретную высокую ретроградную орбиту (DRO, Distant Retrograde Orbit) в 2025 году. Он отличается высокой устойчивостью, что не позволит ему слишком быстро упасть на Луну. Груз будет проверяться двумя способами – с помощью автоматических зондов и с помощью людей, доставленных на кораблях “Орион”, единственном остатке программы “Созвездие”. А АРУ, отменённую в апреле 2017 года, можно было внедрить в лунную базу? Два ключевых компонента — один материальный, то есть ионный двигатель, и один нематериальный, орбита ГЦИ.
Какая орбита, какие ракеты?
Перед лицами, принимающими решения, встал ключевой вопрос: на какой орбите должна следовать станция, получившая название DSG (Deep Space Gateway). Если бы в будущем люди отправлялись на поверхность Луны, то было бы очевидно выбрать низкую орбиту, около ста километров, но если бы станция действительно была еще и остановкой на пути к либрации системы Земля-Луна точек или астероидов, его пришлось бы размещать на высокоэллиптической орбите, что давало бы много энергетического профита.
В результате был выбран второй вариант, который подкреплялся большим количеством целей, которые таким образом могли быть достигнуты. Однако это была не классическая орбита DRO, а NRHO (Near Rectilinear Halo Orbit) — незамкнутая, квазистабильная орбита, проходящая вблизи разных точек гравитационного равновесия Земли и Луны. Еще одной ключевой проблемой был бы выбор ракеты-носителя, если бы не тот факт, что в то время ее не существовало. В этой ситуации очевидной была ставка на SLS (Space Launch System), сверхракету, созданную под эгидой НАСА для освоения глубин Солнечной системы, так как срок ввода в эксплуатацию ее простейшей версии был ближайшим – затем он был установлен в конце 2018 года.
Конечно, в резерве были еще две ракеты — Falcon Heavy от SpaceX и New Glenn-3S от Blue Origin, но у них было два недостатка — меньшая грузоподъемность и то, что они в то время тоже существовали только на бумаге (в настоящее время Falcon Heavy уже после успешного дебюта, запуск ракеты New Glenn намечен на 2021 год). Даже такие большие ракеты, способные доставить на низкую околоземную орбиту 65 т полезного груза, смогут доставить в район Луны массу всего 10 т. Это стало пределом для массы отдельных элементов, т. к. естественно ДСГ имела быть модульной структурой. В первоначальном варианте предполагалось, что это будет пять модулей — приводной и энергоснабжающий, два жилых, шлюзовая и логистическая, которая после выгрузки будет выполнять роль лаборатории.
Поскольку значительный интерес к ДСГ проявляли и другие участники МКС, т.е. Япония и Канада, стало очевидно, что манипулятор будет поставлен Канадой, специализирующейся на космической робототехнике, а Япония предложила среду обитания с замкнутой системой обеспечения условий жизнедеятельности. Кроме того, Россия сообщила, что после ввода в строй пилотируемого корабля «Федерации» часть из них может быть направлена на новую станцию. Концепцию небольшого беспилотного спускаемого аппарата, способного доставлять с поверхности Серебряного глобуса от нескольких десятков до нескольких десятков килограммов образцов, обещали ЕКА, CSA и JAXA совместно. Долгосрочные планы заключались в том, чтобы в конце XNUMX-х годов добавить еще одну, более крупную среду обитания, а чуть позже — двигательную ступень, которая могла бы направить комплекс на траекторию, ведущую к другим целям.
