До першої з 1972 року висадки астронавтів на Місяць залишилося два роки, але спочатку NASA проведе генеральну репетицію майбутньої висадки на навколоземній орбіті. Місія Artemis III, запланована на 2027 рік, стане найскладнішим орбітальним випробуванням у новітній історії агентства. Астронавти на кораблі Orion по черзі зістикуються з прототипами комерційних місячних модулів від SpaceX і Blue Origin, щоб відпрацювати всі операції, які знадобляться для реальної посадки в 2028 році. Успіх цієї орбітальної репетиції — ключова умова для місії Artemis IV.
Підготовка до пілотованих польотів
NASA та компанії-розробники місячних посадкових систем тісно співпрацюють під час планування місії Artemis III. З огляду на наближення термінів, SpaceX і Blue Origin оптимізують графік готовності своїх систем і розширюють їхні можливості. SpaceX планує використовувати новітню модифікацію Starship Version 3, яка стане основою для майбутнього місячного корабля Starship HLS. Blue Origin, своєю чергою, протестує на орбіті кабіну екіпажу свого пілотованого модуля. Це дозволить кожній компанії використати здобутий досвід перед безпілотними та пілотованими місіями на поверхні Місяця.
«Кожен із розробників посадкових систем обрав свій підхід до місії Artemis III, — пояснив Стів Кріч, менеджер програми Human Landing System у Центрі космічних польотів імені Маршалла. — Зрештою, SpaceX і Blue Origin запропонували широкий набір амбітних завдань, які мають доповнити майбутні безпілотні демонстраційні місії на Місяць. Це дозволить нам краще зрозуміти роботу космічних апаратів і переконатися в їхній надійності перед пілотованою посадкою. Прототипи посадкових модулів допоможуть у розробці майбутніх систем і вдосконалюватимуться протягом наступного року».
Ключові особливості місячних прототипів
Для місії Artemis III демонстраційний посадковий модуль Blue Moon буде створено на основі поточної архітектури пілотованого модуля Mark 2 компанії Blue Origin. Він включатиме ключові системи авіоніки, бортове програмне забезпечення та системи керування, щоб операції в межах цієї демонстраційної місії можна було безпосередньо транслювати на майбутні пілотовані польоти до Місяця. Двоє астронавтів у помаранчевих скафандрах системи життєзабезпечення Orion відкриють люк і ввійдуть у демонстраційний модуль Blue Origin. Льотний зразок включатиме більшість тих самих систем і підсистем, зокрема систему екологічного контролю та життєзабезпечення, кабіну екіпажу та авіоніку.
Посадковий модуль Blue Origin також полетить з оснащеним датчиками масогабаритним макетом скафандра. Як і манекен «Мунікін», який літав на борту Orion під час безпілотного тестового польоту Artemis I, цей макет скафандра передаватиме дані в реальному часі про середовище всередині кабіни екіпажу Blue Moon.
Демонстраційний корабель Starship від SpaceX використовуватиме версію Starship Version 3, яка зараз перебуває у виробництві та проходить випробування. У носовій частині 52-метрового корабля буде встановлено стикувальну систему, що дозволить NASA і SpaceX оцінити взаємодію всієї зв'язки Orion і тестового Starship. Під час місії Artemis III планується провести випробування з керованості та зв'язку. Астронавти не входитимуть у Starship під час Artemis III.
Послідовність запусків
NASA, SpaceX і Blue Origin запустять три найпотужніші ракети у світі протягом короткого проміжку часу. Це дозволить перевірити наземні служби підготовки, стартові команди та обладнання, а також центри управління, мережі та обмін даними в ключових точках по всій країні. Під час місії будуть виконані дві окремі операції зі зближення та стикування Orion з тестовими модулями, після чого екіпаж Artemis III повернеться на Землю з приводненням в океані.
«Artemis III стане ретельно скоординованою операцією зі складною послідовністю запусків з кількох стартових майданчиків і не менш складними операціями для наших наземних і льотних екіпажів, — заявив Джеремі Парсонс, менеджер програми Artemis. — Ця місія стане однією з найскладніших і найамбітніших в історії NASA. Демонстраційна місія підготує ґрунт для нашого наступного гігантського стрибка. Досвід NASA в системній інженерії, інтеграції, а також у проведенні запусків та операцій на низькій навколоземній орбіті дозволить успішно реалізувати цю місію».
Для майбутніх пілотованих місій до Місяця NASA та один із комерційних партнерів проводитимуть кампанію з двох запусків: місячний модуль буде попередньо розміщено на орбіті в очікуванні пілотованого Orion, запущеного на SLS. Послідовний запуск трьох ракет для Artemis III надає унікальну можливість відпрацювати процедури підготовки та проведення запусків.
Модуль Blue Origin планується запустити першим. Він зможе залишатися в космосі до 30 днів, що дозволить провести перевірки на орбіті до запуску SLS і Orion з майданчика 39B Космічного центру Кеннеді у Флориді. Апарат Blue Origin буде запущено за заданою траєкторією для виходу на спеціальну «паркувальну» орбіту для перевірки систем.
Після завершення тестів зближення та стикування з Blue Origin і запуску пілотованого Orion на SLS, SpaceX запустить свій демонстраційний корабель Starship для рандеву з Orion та його екіпажем для проведення другого етапу орбітальних випробувань. Упродовж усієї місії Artemis III Orion рухатиметься круговою орбітою. Усі три ракети матимуть достатній запас характеристик для виведення корисного навантаження на необхідну орбіту і зможуть досягти заданої висоти за один пуск.
Операції стикування
Під час стикування та розстикування Orion і екіпаж Artemis III використовуватимуть модулі як цілі, тоді як Orion виконуватиме роль корабля-переслідувача. Ця конфігурація відповідає планам майбутніх пілотованих місій з посадки на Місяць.
NASA перевірить готовність обох модулів до місії та їхню безпеку для екіпажу перед Artemis III. Ці перевірки будуть засновані на функціональних та експлуатаційних вимогах до конструкцій демонстраційних модулів і заходах з усунення ризиків для апаратного та програмного забезпечення, що забезпечить безпеку астронавтів Artemis III всередині Orion протягом обох етапів стикування.
SpaceX і Blue Origin уже провели наземні випробування своїх стикувальних систем для своїх модулів. SpaceX кваліфікувала свою стикувальну систему 2023 року; Blue Origin провела наземні випробування своєї герметичної стикувальної системи раніше цього року.
Ключова відмінність між стикувальними можливостями обох модулів полягає в розташуванні стикування. Orion стикуватиметься збоку від тестового модуля Blue Moon, поруч із кабіною екіпажу. Пізніше Orion стикуватиметься з гігантським апаратом SpaceX за схемою «ніс до носа».
Випробування програмного забезпечення взаємодії між космічними апаратами допоможуть продемонструвати, що прототипи комерційних посадкових систем і Orion можуть зустрітися в заданій точці та в заданий час у космосі. Коли Orion стикується з тестовим модулем Blue Moon, управління зістикованими кораблями здійснюватиметься з Orion. Водночас для другого етапу місії управління зв'язкою здійснюватиметься з тестового апарата SpaceX. Під час етапів стикування команди NASA та комерційних партнерів зможуть перевірити сумісність апаратного та програмного забезпечення, а також динаміку руху зістикованої зв'язки «модуль-Orion» у космосі.
