Пилотируемая лунная миссия США Artemis II («Старт программы «Артемида-2» состоялся 2 апреля. Сверхтяжелая ракета-носитель SLS с пилотируемым кораблем Orion стартовала с мыса Канаверал в 01:35 МСК (1 апреля в 18:35 по местному времени). На борту — четыре астронавта, включая первую женщину, отправившуюся к Луне. Artemis II — полет, имеющий огромное значение для всего мира: впервые за пятьдесят лет человек отправляется к спутнику Земли. О значимом событии и российских планах по исследованию Луны нашему порталу рассказал научный руководитель Института космических исследований РАН, заместитель председателя Совета по космосу РАН, академик Лев Матвеевич Зеленый, который руководит научными работами в рамках российской лунной программы и готовит миссию «Венера-Д».
Аппарат «Орион» совершил успешное отделение от ракеты-носителя, развернул солнечные батареи и достиг высокоэллиптической орбиты вокруг Земли (апогей – приблизительно 70 тыс. км) благодаря работе ракетного двигателя ICPS, после чего отделился от нее. Осуществив полный оборот вокруг Земли, занимающий около 25 часов, корабль должен будет разогнаться и изменить курс в направлении Луны. Посадка на естественный спутник нашей планеты не предусмотрена: основной целью является проверка эффективности работы систем жизнеобеспечения корабля. Помимо этого, во время миссии NASA собирается испытать технологию лазерной связи, позволяющую коммуницировать в космосе не с помощью радиоволн, а посредством инфракрасного излучения.
«Л.М. Зеленый назвал это событие историческим. Впервые за длительный период, начиная с 1972 года, человек вновь оказался в межпланетном пространстве, вблизи Луны. Речь идет о миссии «Аполлон-17», которая стала заключительной в рамках программы. В течение трех дней на лунной поверхности работали два астронавта: Юджин Сернан и геолог Харрисон Шмитт».
Собственное имя корабля, стартовавшего к Луне, — Integrity (оно выражает вклад большого количества специалистов в подготовку миссии и ценности, которые их объединяют: доверие, уважение, искренность и скромность.
В состав команды вошли четыре человека: Рид Вайсман (командир), Виктор Гловер (пилот) и Кристина Кук – все они американцы, а также канадец Джереми Хансен, выполняющий функции специалиста по полетам. Опыт космических полетов имеется у всех членов экипажа, за исключением Джереми Хансена. Кристина Кук станет первой женщиной на планете, отправившейся в полет к спутнику Земли. Подготовка команды началась в 2022 году.
«Каюта нового судна в полтора раза просторнее, чем каюта на «Аполлонах»: приблизительно 10 м 3 жилого пространства. Для экипажа из четырех человек это вполне комфортабельно», — заметил Л.М. Зеленый.
Согласно текущим планам, наивысшая степень сближения корабля с Луной ожидается через пять дней. Планируется, что корабль совершит облет Луны и направится обратно к Земле, используя гравитационный маневр. В случае успешного завершения миссии, экипаж Artemis II установит новый рекорд удаления человека от Земли. Длительность полета составит около 10 дней.
«Давайте пожелаем коллегам успехов, — заявил Л.М. Зеленый. — Программа “Артемида” реализуется очень четко и последовательно. Вокруг нее объединилось множество частных компаний, в том числе компания Илона Маска SpaceX. Миссия “Артемида-1” была реализована в автоматическом режиме, однако в ней уже применялся возвращаемый модуль, спроектированный для размещения экипажа. Этот полет был успешно завершен в 2022 году. В качестве орбиты была выбрана траектория, аналогичная той, что использовал советский аппарат “Луна-3”, осуществивший облет Луны, фотографирование ее обратной стороны и доставление этих снимков на Землю.
Что делает эту орбиту особенной? Ее нельзя классифицировать как окололунную – это всего лишь траектория пролета. Космический аппарат попадает в зону гравитационного влияния Луны, и его путь корректируется таким образом, что, даже при отсутствии работы двигателей, он возвращается к Земле. Этот способ был разработан советскими специалистами в области баллистики. Данная орбита весьма удобна, поскольку позволяет аппарату совершить облет Луны на высоте в несколько тысяч километров (в ходе выполнения текущей миссии планируется преодолеть приблизительно 8 тысяч километров.) , благодаря гравитации объекта, аппарат сможет повернуть и вернуться на Землю, даже если его двигатели будут отключены. Это обеспечивает высокий уровень безопасности».
Экипаж уже осуществил пробное ручное управление кораблем, используя отделившуюся ступень ICPS в качестве ориентира. Это испытание призвано показать, насколько хорошо Orion «оборудование подстраивается под действия человека при ручном управлении и маневрировании по отношению к другому космическому аппарату, что будет полезно при будущих полетах к Луне. Российский космонавт Константин Борисов поделился в своем блоге еще одной примечательной деталью миссии: на корабле Integrity в космос отправились образцы человеческих тканей для изучения влияния космической радиации на организм.
По мнению Л.М. Зеленого, лунные миссии представляют собой значимый этап для президента США Дональда Трампа и его политической программы Make America Great Again («Он осознал, что Луна способна стать площадкой, где американцы, вслед за полетами «Аполлонов» и другими достижениями прошлого века, смогут добиться впечатляющих результатов, вызывающих восхищение у мировой общественности. Сейчас все силы NASA и сотрудничающих с агентством частных фирм, включая компании Илона Маска, Джеффа Безоса и многих других, направлены на Луну. И сегодняшняя задача NASA — по-прежнему актуально не только в XX, но и в XXI веке.».
Л.М. Зеленый считает, что взаимодействие государства и бизнеса имеет ключевое значение для американской лунной программы. В то время как реализуется проект «Артемида», в США функционирует свыше десяти частных компаний, специализирующихся на автоматизированной доставке грузов на Луну для будущих астронавтов. Именно бизнес оказывает поддержку государственной программе, беря на себя дополнительные задачи, и способствует развитию космической индустрии в стране. В России же бизнес-сообщество пока не проявляет большого интереса к инвестированию в аналогичные инициативы.
Начиная с момента запуска программы «Артемида», в ней были внесены существенные коррективы. В частности, Соединенные Штаты Америки отказались от реализации проекта окололунной космической станции Lunar Gateway и вместо этого планируют вложиться в создание базы на поверхности Луны. По словам Л.М. Зеленого, это разумное решение: орбитальный проект не имел серьезной научной ценности, при этом люди на станции подвергались бы опасному воздействию космической радиации.
«Второе изменение, внесенное в программу “Артемида”, также представляется мне обоснованным. “Артемида-1” была миссией без экипажа. “Артемида-2” повторит орбиту “Артемиды-1”, но уже с участием людей на борту, что влечет за собой значительно более высокий уровень риска и предъявляет повышенные требования к качеству. Изначально планировалось, что в рамках миссии “Артемида-3” должна состояться посадка на Луну, однако сейчас принято решение о реализации третьей миссии в околоземном пространстве. В ходе этой миссии планируется отработка маневров стыковки и перекачки топлива – тех, которые впоследствии потребуются в окололунной области. Это тоже разумное решение. Аналогичная стратегия применялась при реализации несостоявшейся советской лунной программы и в рамках программы “Аполлон”: корабль “Аполлон-7” не совершал полет к Луне, а использовался для отработки всех необходимых операций на околоземной орбите, после чего был осуществлен полет к Луне. Таким образом, согласно текущим планам, на Луну отправится не “Артемида-3”, а “Артемида-4”, при этом срок высадки остается без изменений – до 2030 года.».
В настоящее время наблюдается активное развитие и освоение Луны другими государствами.
«Началась лунная гонка», — заключил Л.М. Зеленый. Он подчеркнул, что именно ученые Института космических исследований РАН первыми разработали план изучения полярных областей Луны, что обусловлено наличием там водяного льда и других полезных ресурсов. Тем не менее, за прошедшее время эту идею поддержали многие государства, и пока неясно, сможет ли Россия первой достичь поставленной задачи. «Интерес к Луне возник примерно в середине прошлого десятилетия. Возможно, мы и стали его катализатором. К нему присоединились практически все страны, развивающие космическую деятельность — в первую очередь, Соединенные Штаты, а также Китай, Индия, Корея, Турция, Объединенные Арабские Эмираты, Израиль. Все они располагают лунными аппаратами. Однако в США ситуация сложнее, поскольку космическая политика меняется с приходом к власти каждого нового президента — например, при Обаме приоритет отдавался полетам к астероидам», — поделился академик своими соображениями.
По мнению Л.М. Зеленого, на данный момент в борьбе за освоение Луны лидируют Соединенные Штаты и Китай, и их усилия по достижению спутника Земли представляют собой захватывающее зрелище, напоминающее спортивное состязание.
«Программы Индии и Китая, в рамках которых мы осуществляем сотрудничество, также предусматривают проведение активных автоматизированных исследований Луны. Однако Китай также заявлял о планах по отправке тайконавтов в полярный регион до 2030 года. В настоящее время между США и Китаем разворачивается своеобразное соревнование за первенство в освоении Луны. Китай, как правило, обладает скрытыми возможностями, которые он может активировать в критический момент: не все свои намерения он озвучивает открыто. Поэтому в этой сфере вполне вероятны неожиданные повороты, и я не стану удивляться, если первыми на Луне появятся китайские космонавты», — отметил ученый.
По словам Л.М. Зеленого, в проектах России на последующие десять лет не предусмотрены пилотируемые полеты к Луне. Развитие пилотируемой космонавтики в ближайшее десятилетие будет сосредоточено на околоземной орбите и связано с формированием Российской орбитальной станции. Решено, что ее траектория будет аналогична орбите Международной космической станции, а в программе развития станции планируется продолжение и совершенствование идей, ранее реализованных на МКС».
Одновременно с этим Россия интенсивно наращивает работу над лунными программами, реализуемыми с помощью автоматических аппаратов.
«По мнению Л.М. Зеленого, будущее, несомненно, связано с этим. Он отметил, что Луна всегда будет представлять угрозу для человека, как и все открытое космическое пространство. Даже при условии безупречной работы оборудования, находиться на ее поверхности всегда будет рискованно из-за большого числа факторов риска, включая космическую радиацию, пыль и отсутствие магнитного поля. В конечном счете, это станет нецелесообразно, поскольку обеспечение жизнедеятельности человека [в подобных экспедициях] сопряжено со значительными трудностями. Л.М. Зеленый считает, что Луна должна быть освоена роботами, прежде всего с точки зрения промышленности».
В настоящее время в планы российских космических миссий входит отправка нескольких автоматических аппаратов к Луне, причем ближайшей по времени является орбитальный аппарат «Луна-26». Особый интерес представляет последующая посадочная миссия «Луна-27», в рамках которой предполагается доставка на спутник Земли двух аппаратов. Данное решение уже утверждено и включено в программу. «Идея принадлежала мне, и мы с коллегами долго работали над ее продвижением. Один аппарат будет функционировать в северной полярной области, другой — в южной полярной области Луны», — сообщил Л.М. Зеленый.
По словам ученого, в настоящее время внимание зарубежных стран сосредоточено на южном полюсе Луны. Несмотря на то, что северный полюс содержит меньше интересных геологических образований, его освоение также предоставляет хорошие возможности и позволяет снизить затраты, связанные с конкуренцией в межпланетном пространстве. «Северный полюс может стать идеальной площадкой для самостоятельной лунной программы России. С точки зрения организации полетов, посадка на северный или южный полюс не сильно отличается», — уточнил Л.М. Зеленый.
Проект «Луна-28» также представляет собой многообещающую российскую инициативу: миссия, предполагающая использование робототехнических устройств как дальнодействующего, так и близкодействующего типа. Эти устройства будут взаимодействовать с другими системами, которые обеспечат создание перспективной лунной атомной электростанции на российской площадке в сотрудничестве с Китаем. В частности, они будут отвечать за логистику и прокладку кабелей. Доставка самой электростанции, которой занимается «Росатом», запланирована примерно к середине 2030-х годов. Реализация подобных масштабных проектов была бы затруднительна при использовании только солнечной энергии, особенно учитывая, что лунная ночь длится две недели, и в это время необходимо обогревать аппаратуру, чтобы предотвратить ее переохлаждение. Поэтому, помимо солнечного излучения, требуется дополнительный источник энергии, и человечество пока не предложило более эффективного решения, чем атомная энергия. Это еще одна особенность нашей лунной программы, по словам Л.М. Зеленого.
Источники
ТАСС. Первый пилотируемый полёт к Луне за более чем полвека состоялся в рамках миссии Artemis II
ТАСС. Направляющийся к Луне корабль Orion развернул солнечные панели
«Интерфакс». Американский пилотируемый лунный корабль «Орион» успешно размещен на околоземной орбите
«Официальный блог космонавта Константина Борисова» (социальная сеть «ВКонтакте»). Artemis II: первый за пять десятилетий пилотируемый облет Луны
«Хайтек». Анастасия Никифорова. Миссия Artemis II запущена: свежие новости
NASA. Джозеф Закжевски. Обновление информации о полете Artemis II: завершен маневр повышения апогея, экипаж готовится к операциям вблизи Луны
NASA. Джозеф Закжевски. Обновление по полету Artemis II: завершены операции по сближению, далее – коррекция орбиты на перигее
NASA. Рэйчел Х. Крафт объявила имена членов экипажа миссии «Артемида-2» и название их космического корабля «Орион
Фото на превью: Joel Kowsky / NASA
Фотография: Николай Малахин / «Научная Россия»