Отчет Управления генерального инспектора NASA вызвал вопросы относительно возможности пилотируемой миссии на Луну в 2026 году, запланированной в рамках американской космической программы. По мнению экспертов отрасли, в качестве альтернативы можно рассмотреть Starship от SpaceX, однако NASA пока не готово обсуждать подобную замену, что, по их мнению, стало бы серьезным компрометацией агентства.
По предварительным данным, высадка на Луну запланирована Соединенными Штатами на 2026 год. Изначально NASA предполагало использование ракеты SLS для реализации этой миссии, однако из-за наличия коррупционных связей в процессе ее разработки американцы иронично называют ее Senate Launch System) и пилотируемого корабля «Орион». Оба проекта реализуются традиционными подрядчиками NASA, поэтому за запуск каждого из них агентство тратит 4,3 миллиарда долларов, что превышает годовой бюджет «Роскосмоса» и в десять раз больше, это на сумму превышает выплаты, которые NASA ранее направило SpaceX на создание ракеты Falcon 9 и космического аппарата Dragon.
Для обоснования таких расходов NASA обычно утверждает, что корабли SpaceX недостаточно просторны для удобной транспортировки людей к Луне, а Starship не оснащен системой автоматической эвакуации экипажа (что было бы технически невозможно из-за его огромной вместимости, рассчитанной на сотни человек) и, следовательно, не может быть одобрен агентством для запуска с Земли. Тем не менее, для оправдания подобной позиции необходимо, чтобы сам «Орион» функционировал исправно».
Ранее уже появлялись сообщения о возможных проблемах. Но новый доклад Управление генерального инспектора NASA впервые представило общественности подробности произошедшего. Согласно его заключению, в 2022 году во время испытаний «Ориона» корабль совершил нештатную посадку на Землю. Для проведения всесторонних испытаний подобного типа космического аппарата необходимо осуществить полет к Луне и обратно, входя в атмосферу Земли на скорости приблизительно 11 километров в секунду.
Этот процесс занимает значительно меньше времени, чем возвращение космического корабля с околоземной орбиты. Соответственно, во время торможения в атмосфере «Ориону» пришлось рассеять почти вдвое больше энергии, чем расходуется при возвращении кораблей с МКС. Чтобы трение об атмосферу на такой скорости не привело к перегреву, корабль оборудован усиленной версией абляционного теплового щита, который частично испаряется, отводя от конструкции лишнюю тепловую энергию.
По данным отчета Управления, абляционный щит космического аппарата «Орион», изготовленный из материала AvCoat, в 2022 году функционировал с отклонениями от нормы. Вместо равномерного удаления материала с поверхности щита, наблюдалось его частичное разрушение уже в верхних слоях атмосферы. Отделялись небольшие фрагменты, под которыми материал щита, по неизвестной причине, выкрашивался, а не удалялся равномерно.
Данный полет «Ориона» осуществлялся без экипажа, что исключало какие-либо риски. Кроме того, датчики космического корабля не зафиксировали потенциальной угрозы для будущих астронавтов. Однако, согласно докладу, установить первопричину частичного разрушения теплового щита не удалось даже за полтора года. Поскольку эта причина остается неизвестной, сложно обеспечить гарантию того, что в ходе других полетов повреждение щита не будет более серьезным и не создаст опасных условий для астронавтов. Более того, в докладе Управления указано, что фрагменты, отрывающиеся от теплового щита, могут негативно повлиять на работу одного из тормозных парашютов «Ориона». В таком случае скорость его снижения в нижних слоях атмосферы может оказаться чрезмерной для обеспечения безопасной посадки. «Если подобное произойдет в будущих миссиях «Артемиды», это может привести к потере корабля или экипажа», – говорится в документе.
Следующий этап программы «Артемида» запланирован на сентябрь 2025 года. В рамках этой миссии четверо астронавтов должны совершить полет к Луне, обогнуть ее, не приземляясь, и вернуться на Землю. Поскольку за полтора года не удалось установить причины повреждения теплозащитного экрана, сроки выполнения миссии вызывают сомнения. Воссоздание условий входа в атмосферу со скоростью 11 километров в секунду в наземных условиях – сложная задача. Оптимальным решением был бы дополнительный испытательный полет без экипажа. Однако, учитывая стоимость в 4,3 миллиарда долларов, у NASA нет средств для его проведения, и получение финансирования маловероятно.
В связи с этим, в следующем году Агентство столкнется со сложной дилеммой. Ему предстоит решить, стоит ли запускать миссию с четырьмя астронавтами, учитывая, что ранее на борту уже наблюдалась аномалия, представляющая угрозу для экипажа, или отказаться от полета, что приведет к срыву графика высадки на Луну в 2026 году.
В американских изданиях, посвященных промышленности, также сообщается о возможности замены проблемной системы «Орион» на Starship отмечал К 2026 году Starship запланирован ряд испытательных полетов, призванных подтвердить его надежность. Проблемы, связанные с абляционным щитом, исключены, поскольку он отсутствует. Торможение в атмосфере осуществляется путем сжигания топлива и поворота ракеты во время спуска. Теплозащита реализована с использованием теплоизоляционных плиток, без применения испарительного материала.
Замену можно осуществить. Нормативное требование NASA, обязывающее наличие системы аварийного спасения экипажа, допускает обход, если людей доставляют на орбиту с помощью пилотируемого космического корабля SpaceX Crew Dragon, который оснащен такой системой.
Несмотря на это, NASA столкнется со значительными трудностями при выборе подобного подхода. Конгресс выделял финансирование для программы «Орион» и SLS, и он ожидает увидеть заказы на эти системы, поскольку каждый запуск приносит 4,3 миллиарда долларов – весьма существенная сумма. Члены Конгресса не примут это на ура, если такие заказы не поступят. Безусловно, можно было бы доставлять людей на «Орионе» на околоземную орбиту, но тогда NASA не поймет общественность и Белый дом: стоимость пусков «Ориона» значительно превышает затраты на доставку экипажа на ракетах Falcon 9 от SpaceX с использованием Crew Dragon.
Всё это вызывает сомнения в целесообразности запланированных на 2026 год высадок американских астронавтов на Луну. Впрочем, как уже констатировал в своем видеоподкасте Naked Science, таких перспектив все равно не было, потому что американские компании-подрядчики, отвечающие за изготовление скафандров для лунной миссии, тоже не справляются со своими задачами в срок. И все же сложившаяся ситуация с частичным разрушением теплового щита «Орионов» будет большой проблемой для NASA. Ведь о том, что со скафандрами не выходит, сообщить можно и в 2026 году, а проблемы со щитом могут заставить агентство сообщить о срыве программы высадки уже в 2025 году.