Міні-міжнародна космічна станція на орбіті Місяця
Міні-міжнародна космічна станція на орбіті Місяця
Наприкінці січня 2016 року російське інформаційне агентство РИА Новости опублікувало несподівану інформацію. Вона повідомила, що космічні агенції США, РФ та Європи ведуть переговори про форми свого майбутнього співробітництва після завершення програми Міжнародної космічної станції (МКС), яка, як очікується, відбудеться приблизно 2028 року.
Виявилося, що попередня домовленість була швидко досягнута, що після великої станції на орбіті Землі наступним спільним проектом буде станція набагато менша за розмірами, але рухається в тисячу разів далі — навколо Місяця.
Наслідки ARM та Constellation
Звичайно, найрізноманітніші концепції місячних баз — як надводних, низькоорбітальних, так і високоорбітальних — виникали останні десятиліття приблизно раз на два роки. Вони були різноманітні за масштабом — від невеликих, що дозволяють перебувати екіпажу з двох-трьох людей терміном на кілька місяців, які вимагають перевезення із Землі буквально всього, що необхідно для життя, до величезних комплексів, майже самодостатніх міст із багатотисячним населенням. жителів. Вони мали одне загальне – відсутність коштів.
Десяток років тому, на короткий час, американський план повернення на Місяць, відомий як «Сузір'я», здавалося, мав деякі шанси, але він став жертвою як нестачі ресурсів, так і політичного небажання. У 2013 році НАСА запропонувало проект під назвою ARM (Asteroid Redirect Mission), пізніше перейменований на ARU (Asteroid Retrieval and, Utilization), амбітну програму з доставки на нашу планету та дослідження валуна з поверхні одного з астероїдів. Місія мала бути багатоетапною.
На першому етапі він повинен був бути відправлений на одну з планет групи NEO (Навколоземні об'єкти), тобто. поблизу Землі, корабель ARRM (Asteroid Retrieval Robotic Mission), оснащений удосконаленим іонним двигуном, мав прийняти злетить із Землі у грудні 2021 року і приземлиться на поверхню невизначеного об'єкта менш як за два роки. За допомогою спеціальних якорів передбачалося зачепити валун діаметром близько 4 м (його маса становитиме до 20 тонн), а потім обернути його щільним чохлом. Він злетів би до Землі, але не приземлився на Землю з двох важливих причин. По-перше, немає такого великого корабля, здатного нести такий важкий об'єкт, а по-друге, не хотілося стикатися із земною атмосферою.
У цій ситуації було створено проект виведення улову на конкретну високу ретроградну орбіту (DRO, Distant Retrograde Orbit) у 2025 році. Він відрізняється високою стійкістю, що не дозволить йому надто швидко впасти на Місяць. Вантаж перевірятиметься двома способами – за допомогою автоматичних зондів та за допомогою людей, доставлених на кораблях “Оріон”, єдиному залишку програми “Сузір'я”. А АРУ, скасовану у квітні 2017 року, можна було впровадити у місячну базу? Два ключові компоненти - один матеріальний, тобто іонний двигун, і один нематеріальний, орбіта ГЦІ.
Яка орбіта, які ракети?
Перед особами, що приймають рішення, постало ключове питання: на якій орбіті повинна йти станція, що отримала назву DSG (Deep Space Gateway). Якби в майбутньому люди вирушали на поверхню Місяця, то було б очевидно вибрати низьку орбіту, близько ста кілометрів, але якби станція справді була ще й зупинкою на шляху до лібрації системи Земля-Місяць точок чи астероїдів, його довелося б розміщувати на високоеліптичній орбіті. що давало б багато енергетичного профіту.
В результаті було обрано другий варіант, який підкріплювався великою кількістю цілей, які таким чином могли бути досягнуті. Однак це була не класична орбіта DRO, а NRHO (Near Rectilinear Halo Orbit) - незамкнена, квазістабільна орбіта, що проходить поблизу різних точок гравітаційної рівноваги Землі та Місяця. Ще однією ключовою проблемою був би вибір ракети-носія, якби не той факт, що на той час її не існувало. У цій ситуації очевидною була ставка на SLS (Space Launch System), надракету, створену під егідою НАСА для освоєння глибин Сонячної системи, оскільки термін введення в експлуатацію її найпростішої версії був найближчим – потім він був встановлений наприкінці 2018 року.
Звичайно, в резерві були ще дві ракети Falcon Heavy від SpaceX і New Glenn-3S від Blue Origin, але у них було два недоліки - менша вантажопідйомність і те, що вони в той час теж існували тільки на папері (нині Falcon Heavy вже після успішного дебюту, запуск ракети New Glenn намічено на 2021 рік). Навіть такі великі ракети, здатні доставити на низьку навколоземну орбіту 65 т корисного вантажу, зможуть доставити в район Місяця масу всього 10 т. Це стало межею маси окремих елементів, тому що природно ДСГ мала бути модульною структурою. У початковому варіанті передбачалося, що це буде п'ять модулів — приводний та енергопостачальний, два житлові, шлюзова та логістична, яка після вивантаження виконуватиме роль лабораторії.
Оскільки значний інтерес до ДСГ виявляли інші учасники МКС, тобто. Японія та Канада, стало очевидно, що маніпулятор буде поставлений Канадою, що спеціалізується на космічній робототехніці, а Японія запропонувала місце існування із замкнутою системою забезпечення умов життєдіяльності. Крім того, Росія повідомила, що після введення в дію пілотованого корабля «Федерації» частина з них може бути спрямована на нову станцію. Концепцію невеликого безпілотного апарату, що спускається, здатного доставляти з поверхні Срібного глобуса від декількох десятків до декількох десятків кілограмів зразків, обіцяли ЕКА, CSA і JAXA спільно. Довгострокові плани полягали в тому, щоб наприкінці XNUMX-х років додати ще одну, більшу довкілля, а трохи пізніше — руховий щабель, який міг би направити комплекс на траєкторію, що веде до інших цілей.
