NASA уточняет график запусков кораблей Orion к Луне

Американское космическое агентство пересмотрело расписание полетов сверхтяжелой ракеты SLS и корабля Orion. Теперь первый полет SLS должен состояться в самом конце 2019 года, т.е. в фискальном 2020 году. Новый график не является окончательным и может снова измениться, если того потребуют обстоятельства.

В следующем десятилетии НАСА планирует поднять свою программу пилотируемых полетов на новый уровень, построив посещаемую станцию на орбите Луны. В этом плане основную роль должны сыграть ракета-носитель сверхтяжелого класса SLS (Space Launch System) и пилотируемый корабль Orion. SLS разрабатывается с 2012 года, Orion – c 2007. Все пуски SLS с этим кораблем будут называться номерными исследовательскими миссиями (Exploration Mission, EM).

SLS во многом наследует от программы космических шаттлов, полеты которых завершились в 2011 году. Она получит два твердотопливных ускорителя, которые отличаются от ускорителей шаттлов дополнительным пятым топливным сегментом, и центральный кислородно-водородный блок с четырьмя двигателями RS-25 (Space Shuttle Main Engine). В первом пуске будут использованы двигатели, снятые с шаттлов «Атлантис» и «Эндевор». В первом пуске (EM-1) роль верхней ступени SLS сыграет адаптированная верхняя ступень ракеты Delta IV. Начиная с EM-2 будет использоваться новая ступень EUS (Exploration Upper Stage), разработанная специально для SLS. Благодаря ей грузоподъемность ракеты вырастет с 70 до 105 т на низкую опорную орбиту.

В 2017 году постройка центрального модуля SLS столкнулась с несколькими проблемами. Сначала был выявлен брак в сварных швах сертификационного образца бака для жидкого водорода. Это произошло после замены наконечника сварочной машины на новый. Полученные сварные швы не проходили проверку по прочностным характеристикам. Для создания нового бака в короткие сроки специалисты НАСА решили вернуть старый наконечник. Однако необходимость торопиться отпала по другой причине: менее чем через неделю после того, как стало известно о браке в водородном баке, из-за ошибки рабочего получил повреждения купол для бака жидкого кислорода. После этого надежды на возвращение в график не осталось.

Перенос миссии EM-1 происходит не впервые. Когда только обсуждалось решение о разработке SLS, предполагалось, что она сможет отправиться в первый полет в 2016 году. После принятия положительного решения и составления плана работ в нем был указан уже 2017 год. Позднее дата сместилась на осень 2018 года, а в этом году – на 3 квартал 2019-го. Наконец, согласно текущему внутреннему расписанию НАСА, SLS будет готова к первому пуску «не ранее чем» 15 декабря 2019 года.

Указанная дата напрямую привязана к срокам завершения ключевых этапов разработки. Четыре двигателя RS-25 должны быть доставлены в Сборочный комплекс Мишу в Новом Орлеане не позднее 15 мая 2018 года. Семь месяцев после этого уйдет на интеграцию двигателей в Главную двигательную систему (MPS, Main Propulsion System) в центральном модуле SLS. Затем модуль будет отправлен в Космический центр Стенниса – это событие должно состояться 20 декабря 2018 года. Испытания ступени, включая прожиг двигателей, займут следующие шесть месяцев, после чего центральный блок SLS отправится на космодром. Это должно произойти 6 июня 2019 года (дата помечена «к пересмотру»).

Целью первой миссии SLS/Orion, т.е. EM-1, будет беспилотный облет Луны с возвращением корабля на Землю. Здесьможно посмотреть подробный рассказ об этом полете.

Старт Exploration Mission 2 намечен на 1 июня 2022 года, т.е. через 2,5 года после EM-1. Учитывая, что за это время предполагается разработать и испытать новую верхнюю ступень для SLS, можно предполагать, что эта дата еще изменится. В ходе EM-2 помимо корабля Orion с астронавтами будет запущен двигательно-энергетический модуль (PPE, Power and Propulsion Element) окололунной станции. Он будет доставлен на около-прямолинейную гало-орбиту Луны. Для расположения окололунной станции НАСА выбрана стабильная орбита с перицентром, приближенным к Луне. Архитектура модулей этой станции пока не определена.

В 2023 году состоится Exploration Mission 3. Согласно предварительному описанию миссии, целью полета будет гало-орбита Луны. Помимо корабля Orion в космос будет запущен жилой модуль окололунной станции.

В ходе EM-2 и EM-3 после отделения центрального блока SLS верхняя ступень ракеты и космический аппарат окажутся на орбите с наклонением 28,5 градусов и высотой 40,7x1806 км. В случае аварии ступени EUS корабль сможет отделиться от нее и самостоятельно совершить посадку в Тихий океан. В штатном режиме EUS выровняет орбиту до круговой с высотой 185 км, а затем, после проведения комплекса проверок, отправит в перелет к Луне. По пути к спутнику корабль Orion проведет маневр по перестыковке с разворотом аналогично тому, как это делали корабли Apollo во время американских лунных экспедиций прошлого века.

В ходе EM-3 перелет до Луны займет от 3 до 10 дней. В это время корабль проведет не менее четырех коррекций курса. На орбите Луны астронавты проконтролируют стыковку жилого модуля с двигательно-энергетическим модулем будущей станции. Работа на орбите займет от 10 до 20 дней. На перелет к Земле потребуется еще 3-10 суток.