В НАСА что, никто не читает документов о Национальной космической политике?
ЭРИК БЕРГЕР — 20.06.2022, 16:45
Вот уже несколько лет НАСА публично обсуждает начальную фазу своей программы Artemis Moon. Это первые три миссии, которые должны быть проведены в течение следующих четырех или пяти лет и являються шагами к установлению человеческого присутствия на Луне.
Миссия Artemis I должна быть запущена в конце этого года, чтобы испытать ракету NASA Space Launch System и вывести космический корабль Orion на лунную орбиту. Вторая миссия, Artemis II, будет более или менее повторять первую, только с четырьмя людьми на борту КК Orion. Затем наступает большое испытание — Artemis III, которая отправит двух человек на Луну и обратно в середине этого десятилетия.
Однако помимо этих миссий НАСА не дает четкого представления о сроках будущих миссий «Артемиды» на Луну, даже несмотря на то, что некоторые члены Конгресса настаивают на более подробной информации. Теперь мы можем знать, почему. Ars Technica получила документы внутреннего планирования от космического агентства, показывающие график миссий Artemis и их манифест на данный момент (до 2034 финансового года).
В настоящее время у НАСА есть базовый план для Артемиды, который показан ниже. Но НАСА также разработало по крайней мере два варианта «возможного» расписания, которые, по мнению планировщиков агентства, достижимы с ожидаемыми бюджетами, как показывают документы. Эти пересмотренные графики показывают, что планировщики НАСА не верят, что базовый план будет достижим вовремя или в рамках бюджета.
Одно из внутренних расписаний, помеченное как «cadence», отдает приоритет регулярному запуску. Другой, помеченный как «content», отдает приоритет запуску только тогда, когда готовы наиболее значимые полезные нагрузки. В совокупности они показывают, что НАСА изо всех сил пытается втиснуть амбициозный план исследований в ограниченный бюджет. Результатом является медлительная лунная программа, которая по большей части не достигает целей Национальной космической политики США.
Отвечая на вопросы о внутренних графиках, пресс–секретарь НАСА Кэтрин Хэмблтон сказала: «НАСА продвигает свои базовые планы для миссий Artemis после Artemis III. Агентство регулярно оценивает альтернативные архитектуры как разумную часть программного планирования».
Хотя НАСА может сказать, что оно придерживается «базового» плана для Артемиды, этот условный график почти наверняка недостижим. Агентство уже рассматривает возможность переноса миссии Artemis III после 2025 года из–за ряда факторов, в том числе из–за отсутствия готовых к Луне скафандров. Более того, подготовка пересмотренных графиков убедительно свидетельствует о том, что НАСА готово к неизбежным задержкам.
Вот некоторые из ключевых вопросов, поднятых пересмотренными расписаниями, которые воспроизведены выше из оригинальных документов НАСА для защиты наших источников.
— Между миссиями большие промежутки. Чтобы закрыть один трехлетний разрыв, НАСА рассматривает возможность создания миссии «Артемида III.5», которая потребует от агентства закупки четвертой промежуточной верхней ступени и отсрочки разработки других ключевых программ.
— Медленный прогресс в миссиях откладывает создание «базового лагеря» на Луне на годы, а самое раннее размещение на лунной поверхности объекта для обитания произойдет только в 2034 году.
— НАСА потратит следующие 10 лет на сборку небольшой космической станции на лунной орбите, а не на создание возможностей на поверхности Луны.
Cadence vs. content
Графики показывают, что НАСА взвешивает, следует ли отдавать приоритет регулярной частоте миссий или более значимым полезным нагрузкам. Примечательно, что НАСА рассматривает возможность добавления миссии «Артемида III.5» к 2027 году, чтобы избежать трехлетнего перерыва, который мог бы возникнуть в противном случае. Эта миссия потребует четвертого запуска оригинальной версии ракеты Space Launch System, в которой используется промежуточная криогенная двигательная ступень, созданная United Launch Alliance.
Вполне вероятно, что эта миссия будет стоить около 5 миллиардов долларов и отправит четырех астронавтов к небольшой окололунной станции Lunar Gateway, а двое спустятся на поверхность Луны. Возможны и другие расхождения: в документах говорится, что для поддержки миссии Artemis III.5 и равномерного распределения промежутков между полетами НАСА потребуется отложить несколько проектов Artemis, в том числе: Gateway Logistics, как герметичные, так и негерметичные луноходы, наземную среду обитания, а также программы Booster Obsolescence и Life Extension (программа по модернизации боковых ускорителей ракеты SLS).
Почему между миссиями большие перерывы? Одна проблема — это просто финансирование. С помощью программы Artemis НАСА пытается уместить много нового оборудования в ограниченный бюджет. Конгресс не испытывает особого энтузиазма по поводу финансирования всех этих новых программ. Агентство также может быть обеспокоено тем, что после запуска основных элементов орбитальной станции Lunar Gateway дополнительные модули не будут готовы к запуску до конца 2020–х годов.
НАСА также признает, что задержки возможны и с модернизированной версией ракеты Space Launch System, известной как Block 1B. У этой ракеты есть более мощная вторая ступень, «разгонная ступень», которая может доставлять модули станции Gateway на Луну вместе с экипажем на борту «Ориона». Однако эта новая верхняя ступень еще далека от готовности, и на прошлой неделе генеральный инспектор НАСА заявил, что новая мобильная пусковая башня, предназначенная именно для ее поддержки, опоздает на годы и существенно превысит заявленный бюджет. В соответствии с графиком «cadence», предложенным планировщиками НАСА, эта версия ракеты (SLS Block 1B) не будет готова до 2029 года.
На прошлой неделе во время пресс–конференции старший сотрудник НАСА, ответственный за эти сроки, Джим Фри, заместитель администратора по разработке исследовательских систем, сказал, что агентство работает над «множеством манифестов» в силу бюджета и других факторов. Он сказал, что в рамках процесса составления бюджета НАСА на 2024 финансовый год он пытается разработать единый план исследований, по крайней мере, для миссии Artemis VI.
Фри также подтвердил, что целью НАСА является достижение частоты ежегодных запусков, что важно, потому что это позволяет НАСА сделать больше вещей как на Луне, так и вблизи нее — и как можно быстрее. Это также помогает с затратами, поскольку существуют большие фиксированные затраты на систему SLS и космический корабль Orion, независимо от того, летают ли аппараты в течение данного года. «Наша абсолютная цель — достичь этого годового ритма», — сказал Фри.
Ранее НАСА указывало, что попытается достичь годовой частоты запусков с помощью миссии Artemis IV в 2027 году. Судя по пересмотренным графикам, такая годовая частота теперь не наступит, по крайней мере, до 2030 года.
А где Базовый лагерь?
В рамках разработки программы Artemis Белый дом Трампа обновил «Национальную космическую политику Соединенных Штатов Америки» в 2020 году. Администрация Байдена в значительной степени придерживается этих принципов, в том числе и приняв программу Artemis.
Среди целей, изложенных в этом документе, было расширение экономической деятельности человека в космосе «путем обеспечения постоянного присутствия человека на Луне и, в сотрудничестве с частным сектором и международными партнерами, развития инфраструктуры и услуг, которые позволят проводить научные исследования космических ресурсов и их использования — в том числе для полетов человека на Марс».
В том же году НАСА изложило свои планы по «присутствию на поверхности Луны» в отчете Национальному космическому совету. Цель всего этого была ясна: НАСА намеревалось обеспечить постоянное присутствие на Луне и вокруг нее, демонстрируя ключевые технологии, которые в конечном итоге будут поддерживать пилотируемые миссии на Марс. Ключевые элементы включали лунный вездеход, «обитаемую мобильную платформу», которая позволяла бы экипажам совершать путешествия по Луне продолжительностью до 45 дней, и поверхностную среду обитания для четырех членов экипажа. Эта концепция стала известна как «базовый лагерь Artemis».
Однако внутренние графики НАСА откладывают любое реальное строительство такого базового лагеря на 2030–е годы. Даже если НАСА удастся отправить луноход до этого, функционально он мало чем будет отличаться от негерметичного электрического вездехода, использовавшегося во время лунной программы «Аполлон» пять десятилетий назад. Другими словами, Артемида будет похожа на программу Аполлон, а не являться чем–то новым.
Клайв Нил, геолог из Нотр–Дам и выдающийся ученый, продвигающий программу исследования Луны, сказал, что внутренняя временная шкала НАСА настолько растянута, что фактически бессмысленна. План также игнорирует космическую политику США, направленную на развитие постоянного присутствия на Луне.
«Я не понимаю, я просто действительно не понимаю», — сказал он. «Кто–нибудь в НАСА читал космическую политику? Это действительно довольно странно. В подходе, который они используют, нет ничего устойчивого».
В центре внимания — Gateway
Внутренние графики показывают, что НАСА собирается потратить все следующее десятилетие, если не дольше, поскольку графики неизбежно сдвигаются, на строительство Lunar Gateway.
Основные элементы Gateway, в том числе силовые и двигательные установки, а также небольшой модуль среды обитания, в настоящее время должны быть запущены на ракете SpaceX Falcon Heavy в конце 2024 года. (Эти элементы будут иметь минимальный срок службы 15 лет, сообщает НАСА). Затем в конце 2020–х или начале 2030–х годов прибудут Международный жилой модуль (I–HAB) и модули Европейской системы обеспечения заправки, инфраструктуры и телекоммуникаций (ESPRIT), оба предоставленные Европейским космическим агентством, а также воздушный шлюз — для поддержки последующих миссий Artemis.
Такие усилия, согласно пересмотренным графикам НАСА, потребуют большей части (или вообще всех) возможностей ракеты SLS в течение этого периода времени — и они могут помешать агентству уделять больше внимания деятельности на поверхности Луны.
Это также беспокоит некоторых ученых, таких как Нил, которые до сих пор не уверены, для какой цели служит Lunar Gateway. Станция начала проектироваться почти десять лет назад — и она была создана в первую очередь из–за недостатков двигательной установки служебного модуля космического корабля "Орион". Проще говоря, в сочетании с ракетой Space Launch System КК «Орион» не имеет достаточной двигательной способности, чтобы долететь до низкой лунной орбиты, а затем вернуться с неё на Землю. Поэтому НАСА разработало концепцию Lunar Gateway на более высокой эллиптической орбите. С практической точки зрения это было легко продать: НАСА уже построило Международную космическую станцию на низкой околоземной орбите, поэтому оно знало, как перейти к Gateway.
НАСА вписало Gateway в свои планы Artemis, которые появились позже. Миссии Artemis в настоящее время требуют, чтобы люди запускались к Lunar Gateway на космическом корабле Orion и состыковывались там. Из Lunar Gateway они пересядут на посадочный модуль и спустятся на поверхность Луны.
Проблема с этим решением заключается в том, что в апреле прошлого года НАСА выбрало космический корабль SpaceX в качестве посадочного модуля для Луны. Starship уже больше, чем предлагаемый Gateway — и он повторяет многие из его силовых и двигательных возможностей. Итак, если у вас уже есть Starship как часть вашей лунной архитектуры, и если НАСА действительно заинтересовано в деятельности на лунной поверхности, зачем тратить десятилетие и десятки миллиардов долларов на строительство Lunar Gateway?
«Извините, но это пустая трата денег», — сказал Нил. «Мы не реализуем нашу космическую политику, строя орбитальную космическую станцию около Луны. Для этого нам нужно находиться на Луне».
Другие не согласны. НАСА заявляет, что Gateway является важной частью обеспечения «устойчивости» программы Artemis и разработки технологий, необходимых для путешествий в дальний космос — от Луны до Марса.
Внутренние графики НАСА, однако, служат "холодным душем" для идеи о том, что Lunar Gateway делает "устойчивыми" расширенную деятельность на поверхности и базовый лагерь там же. Учитывая почти наверняка, что будет больше задержек, программа Artemis, вероятно, находится по крайней мере в 15 годах от "полупостоянной" среды обитания на поверхности Луны. Это практически «никогда» с точки зрения космических полетов — и это отодвигает пилотируемое исследование Марса на 2040–е или вообще 2050–е годы.
Что–то, вероятно, придется изменить — если НАСА хочет чего–то добиться с программой Artemis.
Написал ecort на astronautics.d3.ru / комментировать