Планы возвращения человека на Луну, разрабатываемые NASA, постепенно обрастают подробностями. Недавно стало известно, что агентство изучает несколько концептов посадочных аппаратов «пилотируемого класса». Согласно им, для посадки планируется использовать трёхступенчатые корабли, элементы которых могут запускаться на различных ракетах-носителях.
На нескольких недавних заседаниях представители агентства заявили, что рассматривают три схемы лунных посадочных кораблей, в которые входят небольшие коммерческие аппараты и научные аппараты средних размеров.
Во время презентации на встречи аналитической группы по исследованиям Луны Lunar Exploration Analysis Group (LEAG) 14 ноября Джейсон Крусан (Jason Crusan), руководитель подразделения NASA по разработке передовых исследовательских систем (Advanced Exploration Systems), заявил, что агентство изучает ранее представленные разработки с целью выработать наилучший подход к разработке пилотируемых посадочных аппаратов.
«Существует не один вариант архитектуры посадочного корабля: одноступенчатый, двухступенчатый и даже трёхступенчатый», – объясняет он. Агентство рассматривает варианты своих внутренних разработок, некоторые из которых были представлены десятилетия назад.
По словам Крусана, недостатком одноступенчатой схемы является общая масса космического аппарата, которая в этом случае будет превышать 50 тонн. «Это больше того, сколько способна вывести наша ракета SLS», – говорит он.
Двухступенчатая схема, состоящая из взлётной и посадочной ступеней, удобнее. Однако значительная масса посадочной ступени (32-38 тонн) будет слишком велика для запуска на коммерческих ракетах-носителях, которые должны вступить в строй в следующем десятилетии.
Трёхступенчатую схему отличает наличие перелётной ступени (буксира) помимо посадочной и взлётной. Её задача – перемещение двух ступеней от окололунной орбитальной станции LOP-G на более низкую орбиту, что позволяет снизить количество топлива, которое несут ступени. В результате посадочный аппарат можно сделать меньше.
«Эта схема интересна тем, что масса каждого из элементов снижается до 12-15 тонн, – объясняет Курсан. – Такую массу способен вывести целый ряд носителей». Ступени такого размера можно выводить и в качестве сопутствующей нагрузки на SLS, благодаря чему появится больше возможностей для международного сотрудничества по лунной программе.
«Мы изучаем все три данных подхода, однако больше склоняемся к варианту с тремя ступенями», – говорит он. Подготовка краткого изложения результатов проработки всех трёх вариантов была приостановлена ещё прошлым летом, однако будет снова запущена в конце текущего года.
Предложения по разработке архитектуры посадочного аппарата будут направлены нескольким компаниям космической индустрии.
Данный подход идёт вразрез с некоторыми уже предложенными разработками. Так, в октябре компания Lockheed Martin опубликовала свой концепт пилотируемого посадочного корабля, состоящего всего из одной ступени. Масса аппарата составляет 62 тонны при полной заправке топливом. При этом «сухая» масса аппарата – всего 22 тонны. Инженеры компании предлагают заправлять корабль на специальной «заправке», расположенной вблизи станции LOP-G. Со временем предполагается использовать запасы лунного льда для производства компонентов топлива.
Работы по созданию пилотируемых посадочных лунных кораблей включены в качестве отдельной статьи в новый бюджет NASA, входящий в фискальный 2019 год. Для данной программы запрашивается 116,5 миллионов долларов. Бюджет ещё должен пройти процедуру утверждения Конгрессом. Крусан заявил, что NASA надеется испытать посадочную ступень пилотируемого корабля в рамках отдельной непилотируемой миссии уже к 2024 году.
Том Креминс (Tom Cremins), заместитель директора NASA по стратегии и планированию, высказался похожим образом во время заседания консультативной группы Национального космического совета (National Space Council) в штаб-квартире NASA 15 ноября. «Одной лишь SLS недостаточно, чтобы достичь Луны», – заявил он, отметив ограниченную грузоподъемность для вторичной нагрузки версии ракеты Block 1B. Однако, если использовать возможности коммерческих ракет и станцию LOP-G в качестве форпоста, «появится масса преимуществ по сравнению с нашим первоначальным планом миссий на Луну».
По его словам, трёхступенчатая схема посадочного корабля позволяет разумнее использовать финансирование, выделенное на разработку технологий посадки на Луну. Также NASA сможет теснее взаимодействовать с коммерческим сектором, в частности, при разработке посадочной ступени. Как взлётная ступень, так и буксир могут быть разработаны в многоразовом варианте.
По словам Креминса, данный подход будет зависеть от финансирования, которое агентство получит в 2019 году и в последующие годы.
NASA также планирует покупать места для полезной нагрузки на посадочных аппаратах коммерческих компаний.
На данный момент агентство проводит оценку предложений, представленных в рамках коммерческой программы доставки грузов на Луну (Commercial Lunar Payload Services , CLPS). Компания-победитель будет названа в конце ноября.
Между коммерческими беспилотными и пилотируемыми аппаратами находится «средний» посадочный аппарат, предназначенный для научных миссий на лунную поверхность. Он должен доставлять 300-500 кг полезной нагрузки на поверхность Луны. Также такой аппарат должен иметь возможность прямой связи с Землёй, а время его работы на поверхности должно составлять несколько месяцев. В дополнение к этому он должен доставлять на поверхность небольшие луноходы и обеспечивать их подзарядку.
По планам NASA, первый полёт такого «среднего» посадочного аппарата может состояться в 2022 году. На данный момент агентство рассматривает различные компромиссные решения. В частности, в будущем могут использоваться более грузоподъёмные коммерческие посадочные аппараты.
Источник: spacenews.com
Перевод: Dmitry Blackfield