Мини международна космическа станция в орбита около Луната
Мини международна космическа станция в орбита около Луната
В края на януари 2016 г. руската информационна агенция РИА Новости публикува неочаквана информация. Тя каза, че американските, руските и европейските космически агенции преговарят за форми на бъдещото си сътрудничество след завършването на програмата за Международната космическа станция (МКС), което се очаква да стане около 2028 г.
Оказа се, че бързо е постигната предварителна договорка, че след голяма станция в околоземна орбита следващият съвместен проект ще бъде станция, много по-малка по размери, но движеща се хиляда пъти по-далеч - около Луната.
Последици от ARM и Constellation
Разбира се, през последните десетилетия около веднъж на всеки две години се появяват най-разнообразни концепции за лунни бази - както на повърхността, така и на ниска орбита и на висока орбита. Те бяха разнообразни по мащаб - от малки, позволяващи престой на екипаж от двама-трима души за няколко месеца, изискващи транспортирането на буквално всичко необходимо за живота от Земята, до огромни комплекси, почти самодостатъчни градове с население от много хиляди. жители. Имаха едно общо нещо – липсата на средства.
Преди десетилетие, за кратък момент, американският план за завръщане на Луната, известен като Constellation, изглежда имаше някакъв шанс, но той също стана жертва както на липсата на ресурси, така и на политическото нежелание. През 2013 г. НАСА предложи проект, наречен ARM (Asteroid Redirect Mission), по-късно преименуван на ARU (Asteroid Retrieval and, Utilization), амбициозна програма за доставяне на нашата планета и изследване на камък от повърхността на един от астероидите. Мисията трябваше да бъде многоетапна.
На първия етап той трябваше да бъде изпратен до една от планетите от групата NEO (близки до Земята обекти), т.е. близо до Земята кораб ARRM (Asteroid Retrieval Robotic Mission), оборудван с усъвършенствана система за йонно задвижване, трябваше да излети от Земята през декември 2021 г. и да кацне на повърхността на неопределен обект след по-малко от две години. С помощта на специални котви е трябвало да се закачи камък с диаметър около 4 м (масата му ще бъде до 20 тона) и след това да се увие в плътно покритие. Той ще излети към Земята, но няма да кацне на Земята поради две важни причини. Първо, няма толкова голям кораб, способен да носи толкова тежък предмет, и второ, не исках да влизам в контакт със земната атмосфера.
В тази ситуация беше създаден проект за извеждане на улова на специфична висока ретроградна орбита (DRO, Distant Retrograde Orbit) през 2025 г. Той е много стабилен, което няма да му позволи да падне твърде бързо на Луната. Товарът ще бъде тестван по два начина - чрез автоматични сонди и от хора, докарани от корабите "Орион", единственият остатък от програмата Constellation. А AGC, отменен през април 2017 г., може ли да бъде внедрен в лунната база? Два ключови компонента - един материален, тоест йонният двигател, и един нематериален, орбитата на GCI.
Каква орбита, какви ракети?
Вземащите решения са изправени пред ключов въпрос: в каква орбита трябва да следва станцията, наречена DSG (Deep Space Gateway). Ако хората трябваше да отидат на повърхността на Луната в бъдеще, би било очевидно да изберат ниска орбита, около сто километра, но ако станцията наистина беше и междинна спирка по пътя към либрацията на Земята-Луна система от точки или астероиди, той би трябвало да бъде поставен в силно елиптична орбита, което би донесло много енергийни печалби.
В резултат на това беше избран вторият вариант, който беше подкрепен от голям брой цели, които могат да бъдат постигнати по този начин. Това обаче не беше класическа DRO орбита, а NRHO (Near Rectilinear Halo Orbit) – отворена, квазистабилна орбита, преминаваща близо до различни точки от гравитационното равновесие на Земята и Луната. Друг ключов въпрос щеше да бъде изборът на ракета носител, ако не беше фактът, че тя не съществуваше по това време. В тази ситуация залогът върху SLS (Space Launch System), супер-ракета, създадена под егидата на НАСА за изследване на дълбините на Слънчевата система, беше очевиден, тъй като датата на пускане в експлоатация на най-простата й версия беше най-близката - тогава монтирана е в края на 2018г.
Разбира се, имаше още две ракети в резерв - Falcon Heavy на SpaceX и New Glenn-3S на Blue Origin, но те имаха два недостатъка - по-малка товароносимост и фактът, че по това време също съществуваха само на хартия (в момента Falcon Тежка след успешен дебют, изстрелването на ракетата New Glenn е насрочено за 2021 г.). Дори такива големи ракети, способни да доставят 65 тона полезен товар на ниска околоземна орбита, ще могат да доставят маса от само 10 тона до района на Луната.Това стана границата за масата на отделните елементи, тъй като естествено DSG трябваше да да бъде модулна структура. В първоначалния вариант се предполагаше, че ще бъдат пет модула - задвижващ и захранващ, два жилищни, шлюз и логистика, който след разтоварването ще служи като лаборатория.
Тъй като други участници в ISS също проявиха значителен интерес към DRG, т.е. Япония и Канада стана ясно, че манипулаторът ще бъде доставен от Канада, която е специализирана в космическата роботика, а Япония предложи хабитат със затворен цикъл. Освен това Русия каза, че след пускането в експлоатация на пилотирания кораб "Федерация" някои от тях могат да бъдат изпратени до новата станция. Концепцията за малък безпилотен спускаем апарат, способен да достави от повърхността на Сребърния глобус от няколко десетки до няколко десетки килограма проби, беше съвместно обещана от ESA, CSA и JAXA. Дългосрочните планове бяха да се добави друго, по-голямо местообитание в края на XNUMX-те и малко по-късно, задвижваща степен, която можеше да насочи комплекса по траектория, водеща към други цели.
