Космическая движуха

Ты помнишь Lunar Gateway? В противном случае вас могут простить, поскольку планировщики НАСА не могут разобраться с программой, и до сих пор не совсем ясно, какой цели должна служить лунная космическая станция.

Первоначально предполагалось, что Gateway — небольшая космическая станция, которая будет летать по гало—орбите вокруг Луны и проводить большую часть своего времени вдали от лунной поверхности, - планировали запустить ее в 2022 году. Этого, очевидно, не произошло, и теперь, согласно новому отчету Управления подотчетности правительства США, космическое агентство не ожидает запуска начальных элементов Gateway по крайней мере до декабря 2027 года. Базовая оценка затрат составляет 5,3 миллиарда долларов.

Нынешние планы НАСА предусматривают использование Gateway в рамках миссии Artemis IV, которая в настоящее время запланирована на сентябрь 2028 года. К сожалению, текущая цель запуска Gateway установлена уже на три месяца позже, чем необходимо для поддержки Artemis IV, второй миссии по высадке людей на Луну. Но это нормально. Для этой миссии есть много других вариантов, поэтому запуск в любое время в этом десятилетии был бы выигрышным.

В отчет включен полезный мультфильм, объясняющий сложную последовательность действий, которая должна произойти, чтобы Gateway был задействован в миссии Artemis IV:

• Запуск начальных сегментов Gateway, силового модуля и жилого модуля, на гало-орбиту вокруг Луны

• Запуск корабля SpaceX Dragon XL для доставки припасов к Gateway

• Запуск нескольких космических кораблей SpaceX для заправки Lunar Starship, который затем долетит до Gateway и пристыкуется к нему

• Запуск ракеты NASA Space Launch System с четырьмя астронавтами внутри космического корабля Orion, а также нового модуля International Habitat Gateway

• После запуска Orion отделяется от ракеты и пристыковывается к этому модулю International Habitat.

• Orion буксирует International Habitat к Шлюзу и причаливает; экипаж выходит на Gateway

• Два члена экипажа поднимаются на борт Lunar Starship и отправляются на Луну на шесть дней

• Starship летит обратно к Gateway, и четверо астронавтов возвращаются на Землю внутри Orion.

В довольно мягкой форме в отчете отмечается, что этот план довольно сложный и сопряжен с некоторыми серьезными рисками, связанными с графиком.

«Эта миссия будет сложной, потому что НАСА потребуется координировать работу семи программ НАСА, нескольких подрядчиков, которые поддерживают эти программы, и международных партнеров для выполнения миссии», - говорится в отчете. «Это также будет первый запуск модернизированной версии ракеты Space Launch System».

Трудности с разработкой

В отчете также отмечается, что программа Gateway сталкивается с некоторыми довольно серьезными техническими трудностями. Одна из них связана с неисправным сетевым чипом, который облегчает связь по всей лунной космической станции. Его сбой может вызвать множество проблем на борту Gateway.

«Например, эти дефекты могут привести к неожиданной перезагрузке бортовых компьютеров», - говорится в отчете. «Если сеть не функционирует должным образом, это может привести к потере контроля над Gateway. Официальные лица программы также обеспокоены тем, что они могут выявить больше дефектов в сети связи, основываясь на количестве уже найденных."

Еще один риск связан с так называемой «управляемостью стеком». По сути, это означает, что, поскольку лунный космический корабль Starsip SpaceX намного массивнее Gateway, когда он пристыкован к космической станции, силовой и двигательный элемент Gateway (PPE) не сможет поддерживать правильную ориентацию всего комплекса.

«По оценкам должностных лиц программы, масса посадочного модуля Starship примерно в 18 раз превышает значение, которое НАСА использовало для разработки параметров управляемости PPE», - говорится в отчете. «Согласно руководству НАСА по системной инженерии, запоздалые требования и изменения в конструкции могут привести к росту затрат и задержкам в расписании».

В отчете также содержатся некоторые отрезвляющие выводы о потенциальной полезности Gateway для миссий на Марс. (В прошлом официальные лица НАСА говорили о Gateway как о плацдарме для космических кораблей и топливе для полетов человека на поверхность Марса.) Однако проблема «управляемости стеком» представляет собой серьезное ограничение для размещения крупных транспортных средств для транзита к Марсу. Более того, запланированного 15-летнего срока службы Gateway может оказаться недостаточно для обеспечения полетов на Марс.

«Срок службы Gateway мог превысить запланированный 15-летний срок пребывания на орбите уже в 2042 году, когда полеты с экипажем на Марс потенциально только начинаются», - говорится в отчете.

В целом, отчет, похоже, предполагает, что Gateway сильно отстает от графика и может использоваться только при посадках на Луну и Марс. В отчете говорится, что запуск Gateway будет сложным в то же время, когда НАСА пытается создать программу по исследованию поверхности Луны. Но в остальном все идет отлично.

ЭРИК БЕРГЕР - старший космический редактор Ars Technica, освещающий все - от астрономии до частного космоса и шаткой политики НАСА, и автор книги "Старт"

о становлении SpaceX. Эрик, дипломированный метеоролог, живет в Хьюстоне.

ЛАС—ВЕГАС - НАСА планирует в ближайшее время вручить свои первые более чем за год награды за роботизированный лунный аппарат, поскольку агентство и отрасль сталкиваются с неопределенностью в общей программе, связанной с отменой миссии лунохода.

Во время панельной дискуссии на конференции AIAA ASCEND 1 августа Крис Калберт, менеджер программы NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS), сказал, что агентство «очень близко» к присуждению заказа, известного как CP-22, на посадочный модуль на южном полюсе Луны.

Эта награда станет первой для миссии посадочного модуля CLPS с тех пор, как агентство выбрало Firefly Aerospace в марте 2023 года для посадки на обратной стороне Луны. НАСА отложило выбор поставщика услуг для CP-22 и другой миссии, называемой CP-21, которая отправит спускаемый аппарат в область Луны, называемую Куполами Груйтхейзена.

«У нас была довольно значительная задержка с момента нашего последнего задания. Отчасти это связано с тем, что мы извлекли некоторые уроки из этих первых двух миссий», - сказал он, имея в виду миссии Astrobotic Peregrine и Intuitive Machines IM-1, которые стартовали ранее в этом году. «Мы хотели принять это во внимание и внести некоторые изменения в самый текущий порядок выполнения задач».

«Сейчас мы очень близки к присуждению следующего заказа, который называется CP-22», - сказал он. За ним последует CP-21 «к концу года».

Официальные лица НАСА ранее обсуждали свое намерение присуждать два задания CLPS в год, чтобы обеспечить регулярность полетов на Луну. Калберт подтвердил эти планы, заявив, что НАСА выдаст еще два задания в 2025 году. «В течение следующих 16-18 месяцев мы могли бы выдать до четырех заказов на выполнение задач», - сказал он. «В прошлом году мы немного замедлили работу, но мы извлекли несколько важных уроков».

Это приятная новость для компаний, участвующих в этих миссиях. «За последний год ситуация немного замедлилась, когда мы приступили к выполнению первых двух миссий», - сказал Трент Мартин, старший вице-президент по космическим системам Intuitive Machines, выступая на панели. «Я чувствую, что эта частота снова наберет обороты».

Однако он выразил обеспокоенность структурой CLPS. НАСА выбрало 14 компаний для участия в CLPS, что позволило им участвовать в торгах по индивидуальным заказам. (Одна из них, Masten Space Systems, с тех пор обанкротилась.) Он утверждал, что число участников торгов слишком велико.

«Сейчас в пуле слишком много компаний», - сказал он. «Миссий недостаточно для поддержки 13 компаний».

Он добавил, что рад, что НАСА теперь подчеркивает прошлые результаты по предложениям CLPS о заказе на выполнение задач. По его словам, это позволяет компаниям с «доказанным успехом» получать «стабильные поставки миссий, которые позволяют нам выходить за рамки CLP и предоставлять CLP продукцию хорошего качества».

Последствия VIPER

Обсуждение состоялось через две недели после того, как НАСА отменило миссию Rove (VIPER) по исследованию летучих веществ в полярных исследованиях, которая на сегодняшний день была самой крупной и дорогостоящей миссией, планирующей полеты на Луну по программе CLPS. НАСА сохраняет заказ, выданный Astrobotic за доставку VIPER на посадочном модуле Griffin этой компании, и планирует запускать другие полезные грузы или имитатор массы вместо VIPER.

Работа над Griffin продолжается, сказал Дэн Хендриксон, вице-президент по развитию бизнеса Astrobotic, и посадочный модуль готовится к запуску в сентябре 2025 года. «Это разочаровывающее решение, - сказал он об отмене VIPER, «но мы движемся вперед».

Griffin по-прежнему будет нести три коммерческих полезных груза, один из которых от Европейского космического агентства. «Прямо сейчас мы оцениваем возможность присоединения к этой миссии других потенциальных полезных грузов», - сказал он.

Калберт сказал, что решение НАСА отменить VIPER не имело никакого отношения к отказу спускаемого аппарата Astrobotic «Сапсан», в котором произошла утечка топлива через несколько часов после старта, что помешало ему совершить посадку. «Мы удовлетворены тем, что они оба понимают проблему и знают, как ее решить», - сказал он. «Я не думаю, что у нас есть недостаток уверенности. Я не думаю, что есть какие-либо основания полагать, что миссия Griffin будет поставлена под сомнение из-за этой конкретной неудачи».

Он добавил, что других изменений в программе CLPS после решения об отмене VIPER не было, но предупредил, что усилия по возрождению VIPER со стороны ученых и других сторонников миссии могут иметь последствия для программы. Представители агентства заявили в объявлении об отмене VIPER, что расходы, необходимые для завершения и запуска марсохода, могут потребовать от агентства сокращения других миссий CLPS.

Бюджет НАСА, по его словам, представляет собой «игру с нулевой суммой», когда увеличение в одной области требует компенсации в других. «Если вы останавливаете что-то, потому что не можете себе этого позволить, а затем возобновляете это, нужно остановить что-то еще», - сказал он. «Может ли это быть миссия CLPS? Да, но я бы хотел надеяться, что это не так».

Хендриксон сказал, что, если Конгресс отклонит решение НАСА и поручит агентству запустить VIPER, Astrobotic по-прежнему сможет управлять луноходом на посадочном модуле Griffin в сентябре следующего года.