Первые миссии астронавтов на Луну с 1972 года отложены из-за вопросов по тепловой защите и готовности оборудования

Первые миссии астронавтов на Луну с 1972 года отложены из-за вопросов по тепловой защите и готовности оборудования

Исходный узел: 3052907
Экипаж «Артемиды-2», стоя на борту своего космического корабля «Артемида», обсуждает запланированный облет Луны с репортерами в Космическом центре Кеннеди. Слева направо: командир Рид Уайзман, Виктор Гловер, Кристина Кох и канадский астронавт Джереми Хансен. Изображение: Адам Бернштейн/Spaceflight Now.

Четверке астронавтов придется подождать до следующего года, прежде чем совершить путешествие вокруг Луны. Во вторник днем ​​руководство НАСА объявило, что следующие две миссии программы «Артемида» и первая с участием астронавтов перенесут каждую почти на год назад.

Миссия «Артемида-2», которая должна была стартовать из Космического центра Кеннеди в ноябре этого года, вместо этого будет запущена не ранее сентября 2025 года. Миссия «Артемида-3», которая по-прежнему будет включать в себя первую с 1972 года высадку экипажа на Луну, теперь перенесена на сентябрь 2026 года. в ближайшее время.

«Мы напоминаем всем на каждом шагу, что безопасность является нашим главным приоритетом», — сказал администратор НАСА Билл Нельсон. «И хотя проблемы явно впереди, наши команды добиваются невероятного прогресса».

Задержка миссии «Артемида-3» прогнозировалась в ноябре в докладе. отчету Конгрессу от Счетной палаты правительства США (GAO). В этом отчете говорилось, что обратная высадка на Луну, вероятно, действительно произойдет в начале 2027 года, «если разработка займет столько же времени, сколько в среднем для крупных проектов НАСА».

Есть несколько основных причин, из-за которых первые пилотируемые миссии программы «Артемида» отодвигаются от запланированных дат запуска. Есть некоторые неясные вопросы, касающиеся теплового экрана, который защищает капсулу экипажа «Ориона», есть некоторое оборудование, которое необходимо снять и заменить на «Орионе», а также предметы, необходимые для исследования поверхности Луны, а именно скафандры и посадочный модуль, оба являются неопределенными. отставать от графика.

«Как вы слышали в преддверии запуска «Артемиды-1», о чем мы поговорим в отношении «Артемиды-2» и будущих миссий, это летные испытания», — сказал Джим Фри, новый заместитель администратора НАСА. «Разработка, тестирование, изучение и улучшение наших знаний — это то, что мы делаем, и гарантируем, что когда мы будем летать, мы добьемся успеха».

Во время своего вступительного слова Амит Кшатрия, заместитель заместителя администратора программы «Луна-Марс» и Управления миссии по развитию исследовательских систем, сказал, что у них есть три приоритета на этапе выполнения этой работы:

  1. Сохранность
  2. Достижение всестороннего, методического прогресса в достижении целей
  3. Обучение на основе данных, собранных во время летных испытаний

Остающиеся вопросы, извлеченные уроки

Спустя более года после завершения миссии «Артемида-1» остался один ключевой элемент, над которым еще предстоит доработать: тепловой экран. Кшатрий сказал, что, изучая тепловой экран, они увидели то, что он описал как «ненормальное уменьшение какого-то полукокса, оторвавшегося от теплового экрана».

Капсула экипажа «Ориона» использует маневр пропуска, чтобы справиться с температурой почти в 5,000 градусов по Фаренгейту, которая нарастает, когда капсула возвращается через атмосферу Земли со скоростью 25,000 XNUMX миль в час. Кшатрия рассказал, что некоторые части теплозащитного экрана оторвались на первом этапе входа в атмосферу.

«Когда я говорю об этом, создается впечатление, будто от машины оторвались большие куски. Это неправильно», — сказал Кшатрий. «Мы все еще собираем воедино этот общий график. Конечно, с учетом тех активов, которые у нас были, очень сложно идентифицировать всех и каждого, но мы это сделали. Мы просмотрели кадр за кадром каждый фрагмент видео, которое у нас есть с Ориона и с наших внешних ресурсов, чтобы определить, когда началось инициирование этого освобождения угля. И это было после того, как мы начали вылезать из первого погружения в скип».

Внутри комплекса обработки нескольких полезных нагрузок в Космическом центре Кеннеди НАСА во Флориде инженеры и техники проводят проверки теплового экрана космического корабля «Орион» для миссии «Артемида I». «Орион» вернулся в Кеннеди 30 декабря 2022 года после приводнения в Тихом океане 11 декабря после 25-дневной миссии вокруг Луны. Изображение: НАСА

Он сказал, что хотя и ожидалось обугливание (тепловой экран сделан из абляционного материала), Кшатрия сказал, что они не ожидали, что его снимут. Отвечая на вопрос репортера, он отметил, что если бы экипаж находился на борту во время миссии «Артемида-1», они бы не почувствовали, что внутри «Ориона» что-то не так, поскольку в кабине не было чрезмерного нагрева.

Кшатрия сказал, что, хотя кажется, что безопасность экипажа не находится под угрозой, они не хотят делать никаких предположений без более полных данных. Проверка с целью определения основной причины проблемы длилась большую часть 2023 года и продолжается до сих пор.

«Мы должны синтезировать эти данные и обновить общие тепловые, механические и материальные модели этого теплового щита, чтобы убедиться, что, прежде чем мы попытаемся войти в атмосферу после второй миссии по возвращению на Луну, как это будет с «Артемидой-2», мы будем 100 процентов уверены, что мы понимаем эффективность этого теплозащитного экрана», — сказал Кшатрия.

Другие препятствия Ориона

Тепловой экран, защищающий астронавтов во время процесса входа в атмосферу, — не единственная проблема, с которой сталкивается космический корабль, построенный Lockheed Martin. Несколько модулей экипажа находятся в работе в Космическом центре Кеннеди НАСА, и во время работы над капсулой для миссии «Артемида-3» команды обнаружили, что некоторые схемы были неисправны.

Кшатрия сказал, что те же компоненты прошли приемочные испытания перед установкой на космический корабль, который будет использоваться для миссии «Артемида-2», но не прошли проверку для «Артемиды-3».

Он сказал, что они обнаружили конструктивный недостаток в схеме, которая используется в критически важных системах жизнеобеспечения, в частности в скруббере углекислого газа.

«Как только мы рассмотрели обоснование потенциального использования системы как есть, стало совершенно ясно, что использование этого оборудования неприемлемо, и мы должны его заменить», — сказал Кшатрия. «Учитывая текущую конфигурацию космического корабля, доступ к этим компонентам… нам понадобится довольно много времени, чтобы добраться до них. Каждый разъем, к которому мы прикасаемся в рамках операции по замене, должен быть проверен после того, как мы закончим, и после этого нам придется подвергнуть автомобиль полному функциональному тестированию».

Кшатрия сказал, что процесс замены был основным фактором, определяющим новую целевую дату запуска миссии «Артемида-2025» — сентябрь 2 года.

Кроме того, по словам Кшатрия, в отличие от первого полета «Ориона» и SLS, «Артемида-2» будет иметь встроенную возможность прерывания полета. Он сказал, что «Орион» способен пережить быстрый побег от ракеты системы космического запуска, но остаются некоторые вопросы относительно механики системы.

«Мы обнаружили несколько случаев, когда мы полагаем, что могут быть некоторые недостатки в работе электрической системы, в частности, некоторых батарей, которые нам нужны, чтобы убедиться, что мы понимаем, как они выдерживают такие условия», — сказал он. . «Итак, мы еще очень рано в этом расследовании. Мы еще не разработали путь вперед. У нас есть несколько параллельных вариантов решения этой проблемы».

Скафандры и посадочные модули, рассчитанные на человека

Помимо проблем, задерживающих миссию «Артемида-2», у полета «Артемида-3» есть свой собственный уникальный набор проблем. Руководители НАСА подтвердили, что на данный момент это по-прежнему будет посадка экипажа на Южный полюс Луны, а это означает, что и посадочный модуль, и скафандры должны быть готовы.

SpaceX получила контракт на сумму 2.89 миллиарда долларов на помощь в разработке своей ракеты Starship в качестве посадочного модуля для людей. Чтобы доставить посадочный модуль на поверхность Луны и снова вернуться обратно, SpaceX понадобится серия миссий по перекачке топлива для заправки танкера, который останется на орбите вокруг Земли. Затем этот танкер перенесет топливо в версию Starship с системой приземления человека (HLS), которая встретится с космическим кораблем «Орион» на орбите Луны.

Во время телеконференции во вторник Джессика Дженсен, вице-президент по работе с клиентами SpaceX, заявила, что для полной заправки топливом находящегося на орбите танкера потребуется около 10 запусков Starship.

«Это моя приблизительная догадка на данный момент, но она может быть ниже в зависимости от того, насколько хорошо пройдут первые летные испытания, или может быть немного выше», — сказала она.

Звездолет с грохотом уносится прочь от стартовой площадки, оставляя за собой шлейф выхлопных газов высотой в тысячу футов. Изображение: Адам Бернштейн/Spaceflight Now.

В 2023 году SpaceX провела первые два летных испытания своей полностью интегрированной ракеты Starship со своей базы Starbase недалеко от пляжа Бока-Чика на юге Техаса. Дженсен сказал, что оборудование для их третьего испытательного полета должно быть готово позднее в этом месяце, и они ожидают получить одобрение Федерального управления гражданской авиации США на запуск в феврале.

Дженсен сказал, что будет демонстрация перекачки топлива в единственном корабле Starship, «цель которого состоит в том, чтобы перекачать топливо из головного бака в основной бак».

Также будет осуществлена ​​беспилотная испытательная посадка на Луну с использованием корабля Starship, которая теперь намечена на 2025 год.

Еще одним важным и выдающимся объектом разработки миссии «Артемида-3» являются скафандры, которые впервые будут надеты на Луну. Фри сообщил, что НАСА и Axiom Space завершают предварительный анализ проекта «Артемиды-3».

«То, что мы узнали в процессе проверки и организации их цепочки поставок, также повлияло на дату [запуска Artemis 3]», — сказал Фри.

Что дальше?

В дополнение ко всей работе, которую проводят НАСА и его партнеры, есть еще некоторые нерешенные оценки, которые необходимо сделать. В преддверии миссии «Артемида-4», которая запланирована на сентябрь 2028 года, НАСА необходимо запустить силовую установку (PPE) и модули жилого и логистического аванпоста (HALO) для космической станции Gateway.

Кшатрия сказал, что план состоял в том, чтобы запустить оба корабля в октябре 2025 года, но сейчас этот срок также переносится.

«Сейчас мы работаем с нашими отраслевыми партнерами из компаний Maxar и Northrop Grumman, чтобы пересмотреть график того, когда имеет смысл запустить его до запуска «Артемиды-4», — сказал Кшатрия. «Мы считаем, что у них есть отличный способ доставить нас туда для поддержки этой миссии, но мы также будем обновлять этот график. Мы делаем все возможное, чтобы у наших партнеров было время для правильной и безопасной разработки».

Двигатели Power and Propulsion Element мощностью 12 кВт сделают Gateway самым мощным солнечным электрическим космическим кораблем, когда-либо летавшим. Графика: НАСА

Ранее запуск Artemis 4 был отложен частично из-за задержки в графике строительства модернизированной платформы и башни мобильной пусковой установки, которая необходима для поддержки более крупной ракеты SLS Block 1B.

Лидеры Конгресса на Капитолийском холме входят в число тех, кто внимательно следит за ходом реализации программы «Артемида». В своем заявлении во вторник вечером демократы Зои Лофгрен и Эрик Соренсен, высокопоставленные члены комитета Палаты представителей по науке, космосу и технологиям, заявили, что на следующей неделе комитет проведет слушания, чтобы обсудить «причины и издержки задержек». ».

«Хотя мы разочарованы, узнав сегодня о задержке запуска «Артемиды», мы поддерживаем НАСА в их приверженности безопасности», — заявили Лофгрен и Соренсен в своем заявлении. «Мы поддерживаем Artemis и ее цель вернуть астронавтов на Луну; мы хотим, чтобы эти миссии были безопасными и успешными. По мере того, как мы продвигаемся вперед, чтобы гарантировать, что «Артемида» будет идти по правильному пути, мы должны понимать проблемы, связанные с этими сложными усилиями, и их задержки».

«Программа «Артемида» имеет огромное значение для нашей страны. Это вдохновит следующее поколение, укрепит нашу промышленность и международное партнерство, а также продемонстрирует возможности, необходимые для отправки людей на Марс».

Отметка времени:

Больше от Космический полет сейчас