Космические гонки XX и XXI века, часть 8: возвращение на Луну

Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. Через полвека после первой высадки на Луну все заинтересованные государства вспомнили про то, что она все еще остается неосвоенной и необустроенной. А главное - не поделенной на зоны, как, например, Антарктида. Поэтому решено вернуться на Луну и исследовать наконец, досконально этот естественный спутник, который называют "седьмым континентом" Земли. А для этого надо иметь ракеты-носители сверхтяжелого класса, от производства которых две сверхдержавы успели за ненадобностью отказаться, и произошло это так давно, что создатели космических систем уже подзабыли - как их надо делать.

В этой статье мы оценим шансы двух ведущих космических агентств мира - НАСА и Роскосмоса вернуться на Луну. Будет много критики, поскольку, в отличие от предыдущих статей, речь пойдет не о реальных достижениях или хотя бы попыток их совершить, а об обещаниях будущих великих свершений. И если "победителей не судят" (а наоборот, восхваляют), то устроителей "лунных замков" просят предъявить хотя бы колышек на месте будущей великой стройки. Начнем с НАСА, потому что именно американские пилотируемые экспедиции 60-70-x годов официально считаются бывшими на Луне.

Возобновление американской лунной программы в XXI веке

Казалось бы, что тут сложного? Ведь экипажи "Аполлонов" были на Луне! Но возобновить производство этих замечательных космических кораблей нельзя, потому что комплектующие из прошлого века в веке нынешнем уже не производятся. Многие технологические "ноу-хау" утрачены вместе с людьми, которые их создавали. Так, считаются безвозвратно утерянными секреты производства самых мощных однокамерных РД F-1, без которых сверхтяжелая ракета "Сатурн-5" стала просто музейными экспонатом. Да и "Аполлоны" по нынешним меркам уже не айс, потому что, например, летать в кислородной атмосфере крайне пожароопасно. Тогда, во времена лунной гонки, риск считался благородным делом, но сейчас сертификацию на безопасность полетов "Аполлонам" уже не пройти. Странно, но факт - все эти гениально спроектированные космические корабли вернулись из экспедиций, которые по теории вероятностей не могли закончиться благополучно - но им сейчас не доверяют.

Что же остается НАСА? Построить новую сверхтяжелую ракету и космические корабли, который пройдут все необходимые сертификационные проверки. Примерно так же, как эти проверки проходят самолеты и автомобили, прежде чем их допускают до перевозки людей. После этого на лунных кораблях можно будет возить летчиков, инженеров, учетных, туристов - кого угодно, даже самих космических чиновников!

При слове "сертификация", наверное, все поняли, что это дело небыстрое. И в самом деле, новая лунная ракета создается уже 16 лет! Причем делают ее не на пустом месте, как Сатурн-5, а с применением технологий шаттлов - их твердотопливных ускорителей, ракетных двигателей, конструктива топливного бака и т.п. Т.е. намечено сделать нечто подобное тому, что Советский Союз на раз-два сделал в конце 80-x годов - сверхтяжелую ракету-носитель из "шаттла".

Ares-1, Ares-5 и программа Constellation

Лунную программу Constellation ("Созвездие") анонсировали в 2004 году. Для ней решили сделать одноразовую ракету Арес-5, рассчитанную на 188 тонн ПН, с двумя ТТУ и шестью двигателями RS-68B, которые в полтора раза тяговитее шаттловских RS-25 - 317.5 тонн.

Почему не c четырьмя ТТУ и дюжиной RS-68B на 376 тонн ПН? В принципе, для энтузиастов пилотируемого освоения дальнего космоса чем больше ракета, тем она лучше. Для ВПК, осваивающего государственный бюджет, более тяжелая ракета тоже выгоднее. Но ограничение состояло в том, что новая сверхтяжелая ракета должна запускаться с комплекса LC-39 для ракет Сатурн-5 и "шаттлов", а это накладывает определенные ограничения на массу и габариты.

Название ракеты выбрали не случайно, поскольку после Луны собирались лететь на Марс. Раз летим в гости к планете римского бога войны, то и ракету-носитель назовем его греческим именем. Ракету Арес-5 нарисовали очень большой, самой мощной в истории - даже огромный Space Shuttle рядом с ней выглядит тщедушным и низкорослым карликом. И это была ракета исключительно для лунного модуля, а сами астронавты должны были стартовать на тяжелой ракете Арес-1, построенном на одном ТТУ шаттла. Также в линейке были предусмотрены ракеты промежуточного класса.

Но не вышло. Конгресс США решил, что будущие покорители Луны и Марса слишком сильно раскатали губу на бюджетные средства и закрыл программу. До 2010 года успели произвести только один запуск Арес-1 c габаритно-весовым макетом космического корабля "Орион". До сего дня это испытание остается единственным конкретным делом американской лунно-марсианской программы, на фоне ежегодных многомиллиардных расходов! Напоследок выяснилось, что Ares-1 слишком длинный и неустойчивый на старте, а в полете подверженный недопустимым вибрациям. Что касается Аres-5, то до ее сборки дело не дошло. Напоследок, лунную программу США закрыл президент Барак Обама, который перенацелил НАСА исключительно на Марс.

Президентов США вполне можно считать наместниками Марса на Земле, поскольку все они, в том числе лауреаты самопровозглашенной Нобелевской премии мира, устраивали на Земле хотя бы одну войну. Пожалуй, единственный, кто пока еще обходится вместо войн угрозами - это их нынешний президент Трамп. Но и его деятельность трудно охарактеризовать как нацеленную на установление мира.

"Ракета конгресса" SLS

В 2011 году вместо Ares 5 начали создавать так называемую "ракету конгресса США" - SLS (Space Launch System). Ее назвали так потому, что данная компромиссная по стоимости ракета фактически была предложена палатой представителей конгресса США - который счел что конструкторы НАСА слишком некомпетентны для создания экономически эффективной ракеты (объективности ради надо отметить, что ракеты Ares действительно выглядят избыточно).

SLS рассчитана на ПН от 70 тонн в варианте Block 1, с дальнейшим увеличением до 130 тонн в Block 2. Она одноразовая, использует ТТУ ускорители и четыре РД RS-25 от шаттла, которых после закрытия программы осталось 16 штук во вполне годном состоянии.

Президент США Барак Обама, давший старт новой программе, сказал: "Мы не хотим топтаться на месте, мы хотим совершить прыжок в будущее". Но само марсианское будущее было намечено им аж на середину 30-x годов, что фактически означало откладывание пилотируемой программы НАСА на очень долгий срок.

Так пока и выходит. Новая ракета-носитель SLS предназначается как для пилотируемых, так и для беспилотных запусков. Ее создание, по сути, из готового конструктора идет до сих пор и уже начались разговоры о том, что и эту программу закроют из-за ее дороговизны.

Что касается 6-местного лунного КК "Орион" компании "Локхид", то он тоже задерживается. Дольше всех американское космическое агенство продвинулось в создании околоземного КК "Старлайнер", который запускается ракетой Atlas-5 на российских ракетных двигателях РД-180. Его поручили компании "Боинг", оскандалившейся на весь мир нелепыми катастрофами Boeing 737 MAX из-за грубых просчетов в создании программного обеспечения. И при создании пилотируемого КК программисты напрограммировали так, что довести "Старлайнер" до МКС оказалось невозможно. И этот корабль не предназначен для полетов к Луне, а исключительно для полетов на околоземные орбитальные станции.

В целом официальная лунная программа США оставляет тягостное впечатление стратегической слепоты и организационной неразберихи. Технически все есть и ничего не надо изобретать, но работа движется черепашьими темпами - меняется только вектор предполагаемого направления развития. Сменивший Обаму Трамп смекнул, что с Марсом при такой прыти все равно ничего не получится и повернул НАСА обратно на Луну. "Сделать Америку снова великой", а Луну обитаемой велено к 2024 году, аккурат к очередным президентским выборам.

Как нам все это знакомо! Очевидно, что в своей новой лунной программе американцы старательно повторяют все ошибки СССР 60-х годов, который сначала собирался на Марс, потом, по ходу смены генеральной линии переделывая "лунную" сверхтяжелую ракету H-1. Разница только в том, что вместо ЦК КПСС нынешним космосом руководит конгресс США, который диктует конструкторам, что им надо делать и заставляет регулярно перед собой отчитываться.

С таким походом у США точно не получится стать первыми во второй лунной гонке... Да и зачем снова сдалась американцам эта Луна - ведь они там уже были?

Выход американской лунной программы на международный уровень

В программе "Артемида" (так она названа в 2019 года в честь подруги Аполлона) будет участвовать все "прогрессивное человечество" из G7 - т.е. НАСА, ЕКА (Европейское космическое агенство) и JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency - Японское агентство аэрокосмических исследований). Роскосмос тоже вроде приглашают, но на приставном стульчике и при условии хорошего поведения.

Самая интересная роль отведена Японии. Запланировано, что "лунный автовоз" предоставят американцы, ну а дело автомобилизации Луны возьмут на себя японцы. И действительно, как быть на Луне без автомобилей?

Что касается орбитальной части программы, то на гала-орбите вокруг Луны предлагается разместить лунную орбитальную станцию-шлюз (Lunar Orbutal Platform - Gateway, LOP-G). К ней будут летать экипажи на американских космических кораблях "Орион", а оттуда - до Луны на посадочных модулях. Данная станция, по планам американцев, в 20-х годах придет на смену МКС.

Тонкий момент заключается в том, что до этой удаленной от Земли станции можно будет долететь только с помощью американских сверхтяжелых ракет-носителей, что фактически сделает США монополистом в области космического транспорта. Китай, который создает собственную сверхтяжелую ракету CZ-9, к участию в LOP-G не приглашается. А что касается полетов к станции на российских ракетах, например, "Ангаре", то они могут выполняться многопуском через МКС - которую предлагается оперативно затопить. Таким образом американцы собираются решить проблему доминирования России в ближнем космосе, которое заменится на их собственное доминирование. Дело осталось "за малым" - наконец построить и запустить американскую сверхтяжелую ракету и космический корабль к ней. Все остальное американцы вроде как делать умеют.

Опережая события, уже в 2020-2021 году администрация Трампа намерена заключить двухсторонние и многосторонние соглашения об использовании, разработке и добыче ресурсов на Луне и других космических телах частными и публичными компаниями. Отметим, что "добыча полезных ископаемых" может проводится роботами - поэтому к этой категории может быть отнесен любой полет за лунным грунтом с помощью лунного автомата (Sample Return Vehicle - SRV) или даже картография полезных ископаемых с орбиты - которая может послужить основанием для юридического закрепления коммерческих прав. Ожидается, что "лунная инициатива Трампа", подкрепленная анонсами будущих полетов, приведет к созданию венчурных компаний и всплеску спекуляции лунными участками на бирже.

Российская лунная программа начала XXI века

Российская лунная программа начала XXI века предусматривает возобновление полетов автоматических межпланетных станций, прерванных СССР в 1977 году.

Луна-25 (с 2005 до 2012 года Луна-Глоб) - космический долгострой. Универсальная посадочная платформа создается в НПО Лавочкина в условиях хронического недофинасирования. Дата запуска неоднократно переносилась, и сейчас она назначена на осень 2021 года. Запуск планируется провести с помощью модернизированной "королевской" ракеты-носителя Союз-2.1б и разгонного блока "Фрегат" с Байконура.

Луна-26 (в рамках Луны-Глоб называлась Луна-Ресурс-1) - орбитальный зонд для картирования поверхности Луны. Экспедиция запланирована на 2024 год, запуск будет проводиться с помощью ракеты-носителя Союз-2.1б и разгонного блока "Фрегат" с космодрома Восточный.

Луна-27 (в рамках Луны-Глоб называлась Луна-Ресурс-1 ПА) - посадочный аппарат для бурения и анализа образцов лунного грунта. Попутным грузом может стать индийский мини-луноход. Экспедиция запланирована на 2025 год, запуск будет проводиться с помощью ракеты-носителя Союз-2.1б и разгонного блока "Фрегат" с космодрома Восточный.

Луна-28 - АМС для доставки на Землю образцов лунного грунта, собранных Луной-27. Грунт должен подвезти индийский мини-луноход, если, конечно, он просуществует на Луне достаточно долго. Техническое задание создается с 2016 года с предварительной датой запуска в 2027 году. Будет применяться новая тяжелая ракета-носитель Ангара-А5 и разгонный блок ДМ-03 с Восточного.

Луна-29 - АМС для доставки на Луну российского тяжелого лунохода. Будет применяться тяжелая ракета-носитель Ангара-А5 и водородный разгонный блок КВТК с Восточного.

Масштаб задач по программе лунных АМС соответствует финансовым и техническим возможностям "Роскосмоса" и позволит заявить о непилотируемом присутствии России на Луне. Интересно, что сроки полетов новых лунных АМС примерно соответствуют графику американской пилотируемой программы "Артемида". Непраздный вопрос заключается в том, насколько эти сроки будут выдерживаться... Пока в "Роскосмосе" раскачиваются и секвестируются, в лидеры изучения Луны с помощью вышли китайцы. А ведь, кроме Китая, АМС на Луну пыталась посадить Индия и даже израильская частная компания SpaceIL! Дальнейшее промедление в гонке лунных АМС приведет к тому, что Россия вообще останется не у лунных дел, отодвинутая на задний план молодыми космическими державами. Остаётся надеется, что финансирование лунной программы России подстегнут американцы, развернувшие бурную окололунную деятельность с участием всех своих многочисленных союзников.

Но не только автоматами славна советская космонавтика. Совершенно неожиданно в 2018 году были поддержаны планы пилотируемого освоения Луны! Пока что эти планы не получили отдельную Федеральную целевую программу, поэтому их стоит рассматривать исключительно как декларацию о возможных будущих намерениях. 

В следующей статье мы рассмотрим перспективы использования космодрома "Морской старт".

Предыдущая статья - Частный космос Илона Маска

источник