Космонавты на Луне: кто побеждает в многолетней гонке за освоение спутника Земли
До принятия программы Artemis («Артемида») главным приоритетом американской космонавтики был запуск окололунной орбитальной платформы-шлюза. Планировалось, что такая станция станет пересадочным узлом на пути пилотируемых экспедиций к Марсу. Однако новое руководство NASA, назначенное президентом США Дональдом Трампом, переориентировалось на решение иных задач, в том числе высадку на Луну. Поскольку в прошлом веке американцы уже побывали на спутнике Земли, теперь их приоритеты сместились: в качестве новой цели заявлен полет первого небелого человека и первой женщины.
Изначально экспедиция планировалась на 2024 год, для чего NASA запросило у американского правительства 25 млрд долларов – а затем еще 35 млрд сверх своего бюджета, и без того самого большого в мире. При этом никто не скрывал, что реальные задачи Artemis – политические: таким способом Трамп собирался продемонстрировать результаты своего мудрого правления и получить поддержку на перевыборах. Именно поэтому на реализацию программы выделили настолько мало времени. Но за счет чего NASA предполагало реализовать программу Artemis так быстро? Немного упрощая, заметим, что все необходимое для пилотируемого полета на Луну можно разделить на четыре составляющие: ракета-носитель, космический корабль, посадочный модуль и скафандры.
Пункт первый: сверхтяжелая ракета
Ракета-носитель SLS (Space Launch System) – один из осколков программы Constellation («созвездие»), так и не реализованной в начале 2000-х. В рамках этого проекта планировались пилотируемые полеты к Марсу и астероидам, для чего и создавались носители Ares.
Из-за нехватки финансирования при очередной смене политического руководства в 2009 году программу свернули, а задел по разработке Ares превратился в проект SLS. Изначально SLS должна была стать неким компромиссом: новая ракета, но со множеством компонентов из уже существующих носителей, включая двигатели, боковые ускорители и отдельные элементы корпуса, заимствованные у Space Shuttle.
Предполагалось, что такое решение позволит сэкономить средства на проектирование и уменьшить сроки. Однако в итоге все получилось с точностью до наоборот: свой первый – и успешный – полет ракета-носитель совершила только в конце 2022 года вместо запланированного 2019-го. Проблемы со стоимостью у SLS оказались еще серьезнее. Из-за затянувшейся разработки уже к моменту начала программы Artemis цена одного запуска сверхтяжелой ракеты достигала 800 млн долл. Проведенный весной 2022 года аудит показал, что с учетом затрат на создание SLS стоимость одного ее старта превысит 2 млрд. Если же добавить расходы на космический корабль и наземную инфраструктуру, то цифра становится и вовсе фантастической: 4,1 млрд. Тем не менее вопрос с ракетой для Artemis сегодня можно считать решенным. Да, проект SLS сильно отстает от графика, стоит намного дороже и все еще требует доработки до более грузоподъемной версии Block II, но ракета уже есть и летает.
Пункт второй: пилотируемый корабль
Пилотируемый космический корабль (КК) – второй элемент лунной программы, который в том же 2019 году был практически готов. Как и SLS, он разрабатывался с середины 2000-х в рамках проекта Constellation, который вел консорциум компаний Lockheed Martin и Airbus Defence and Space.
Внешне Orion схож с первым в истории лунным кораблем Apollo, хотя намного более технологичен. В нем предусмотрена более продвинутая электроника, улучшенные системы жизнеобеспечения. Здесь в 1,5 раза больше жилого пространства, чем в тесном Apollo, – около 9 куб. м, плюс появился полноценный туалет. Первый полет был запланирован на 2013 год, но затем сроки серьезно сдвинулись. К счастью, ракета-носитель для корабля к этому времени тоже не была готова, и конструкторы смогли спокойно доработать проект. В ноябре 2022 года в рамках миссии Artemis I ракета SLS Block I наконец стартовала, неся на борту новый Orion.
В беспилотном варианте аппарат провел в космосе 25 суток, включая три дня на орбите Луны. Полет прошел практически безукоризненно, NASA сообщало всего об одной электрической аномалии, которая вскоре была устранена. 11 декабря КК вернулся на Землю. Для торможения со скорости в 40 тыс. км/ч корабль вошел в атмосферу дважды: сперва оттолкнулся от нее, словно камень, пущенный по воде «блинчиком», и лишь затем перешел к финальным фазам спуска и посадки. После завершения миссии Orion практически закончил программу летных испытаний и теперь может использоваться для полета на Луну.
Пункт третий: на будущее
Итак, два пункта американской лунной программы выполнены. Остались еще два: посадочный модуль и скафандры для высадки астронавтов на поверхность спутника. Работа идет по обоим направлениям, но когда она будет завершена, пока нельзя сказать даже приблизительно.
Поначалу для подстраховки в NASA предполагали взять два варианта лунного модуля от разных производителей и вести эти проекты независимо друг от друга. Однако средств не хватило, и в мае 2020 года пришлось делать выбор. Победу в тендере одержала компания SpaceX, так что в роли лунного посадочного модуля будет использоваться спецверсия ее КК Starship. Решение это было продиктовано и наименьшей ценой разработки, и впечатляющими успехами SpaceX в других космических проектах.
В 2020 году казалось, что до запуска Starship остались считаные месяцы, уже шли наземные и орбитальные испытания. Однако работы затянулись. В начале 2023 года наконец был проведен полный «прожиг» первой ступени с включением всех двигателей; полноценный полет должен состояться нынешней весной. Но этого мало: после летных испытаний базовую модель потребуется доработать для посадки на Луне, а заодно создать и протестировать систему заправки КК на орбите, построить и запустить нужное количество кораблей-заправщиков. Ничего невозможного, однако на все это SpaceX потребуется время – скорее всего, не менее двух-трех лет.
Второй нерешенной проблемой остаются лунные скафандры. Предварительный вариант системы был показан еще в 2019 году, но летом 2021-го NASA констатировало, что разработка отстает от графика примерно на 20 месяцев, и скафандры будут готовы лишь к 2025 году. Агентство уже обратилось к коммерческим компаниям за помощью, но насколько продвинулись работы в этом направлении, неясно. Судя по всему, перейти к главным пунктам программы Artemis получится не раньше 2026 года. Тем временем американскую космонавтику быстро нагоняют конкуренты из Поднебесной.
Пункт непредусмотренный: соперник с востока
В отличие от NASA, которое регулярно меняет свои планы с учетом политического курса США, Китай движется к цели последовательно и упорно. Принятая еще в 1990-х годах программа покорения Луны развивается сразу в трех направлениях: реализуются отдельные миссии для отработки технологий (высадка луноходов, запуск станции-ретранслятора, доставка лунного грунта), продолжается создание автоматической базы (совместно с Россией) и продумываются программы пилотируемых полетов.
К сожалению, информации о ходе китайского проекта крайне мало. Известно, что сверхтяжелая ракета Changzheng 9, предназначенная для этих полетов, еще не готова. После ряда сообщений о характеристиках первой ступени и показа примерного облика ракеты летом прошлого года власти внезапно заявили, что носитель станет многоразовым.
Таким образом, либо ракета находится на начальном этапе разработки, либо параллельно создается несколько ее вариантов, и над каждым трудится своя команда специалистов. В числе явных достижений Поднебесной можно отметить успешный запуск полноразмерного прототипа пилотируемого космического корабля нового поколения, который состоялся в мае 2020 года. Судя по внешнему облику, этот КК, как и Orion, может применяться и для доставки экипажей на орбитальную станцию, и для лунных экспедиций.
О состоянии китайской программы разработки посадочного модуля и лунных скафандров достоверных данных нет. Ранее руководство КНР заявляло о запуске лунной миссии в 2028 году, и это вполне реально. Если сроки американской Artemis снова сдвинутся, у КНР появится шанс выйти в лидеры. Жаль, что узнаем мы об этом не раньше, чем конструкторы из Поднебесной проведут хотя бы первый пилотируемый облет спутника.
Изначально Orion рассматривался как многоцелевой корабль, который после завершения эпохи Space Shuttle смог бы взять на себя и доставку экипажей до МКС, и межпланетные перелеты к Луне и даже Марсу.