До первой с 1972 года высадки астронавтов на Луну осталось два года, но сначала NASA проведет генеральную репетицию на околоземной орбите. Миссия Artemis III, запланированная на 2027 год, станет самым сложным орбитальным испытанием в новейшей истории агентства. Астронавты на корабле Orion по очереди состыкуются с прототипами коммерческих лунных модулей от SpaceX и Blue Origin, чтобы отработать все операции, которые потребуются для реальной посадки в 2028 году. Успех этой орбитальной репетиции — ключевое условие для миссии Artemis IV.
Подготовка к пилотируемым полетам
NASA и компании-разработчики лунных посадочных систем тесно сотрудничают при планировании миссии Artemis III. Учитывая приближающиеся сроки, SpaceX и Blue Origin оптимизируют график готовности своих систем и расширяют их возможности. SpaceX планирует использовать новейшую модификацию Starship Version 3, которая станет основой для будущего лунного корабля Starship HLS. Blue Origin, в свою очередь, протестирует на орбите кабину экипажа своего пилотируемого модуля. Это позволит каждой компании применить полученные уроки перед беспилотными и пилотируемыми миссиями на поверхности Луны.
«Каждый из разработчиков посадочных систем выбрал свой подход к миссии Artemis III, — пояснил Стив Крич, менеджер программы Human Landing System в Центре космических полетов имени Маршалла. — В конечном счёте, SpaceX и Blue Origin предложили широкий набор амбициозных задач, которые должны дополнить предстоящие беспилотные демонстрационные миссии на Луну. Это позволит нам получить понимание и уверенность в работе космических аппаратов и ракет-носителей перед пилотируемой посадкой. Прототипы посадочных модулей помогут в разработке будущих систем и будут совершенствоваться в течение следующего года».
Ключевые особенности лунных прототипов
Для миссии Artemis III демонстрационный посадочный модуль Blue Moon будет создан на основе текущей архитектуры пилотируемого модуля Mark 2 компании Blue Origin. Он включит в себя ключевые системы авионики, бортовое программное обеспечение и системы управления, чтобы операции в рамках этой демонстрационной миссии можно было напрямую транслировать на будущие пилотируемые полеты к Луне. Двое астронавтов в оранжевых скафандрах системы жизнеобеспечения Orion откроют люк и войдут в демонстрационный модуль Blue Origin. Летный экземпляр будет включать большинство тех же систем и подсистем, включая систему экологического контроля и жизнеобеспечения, кабину экипажа и авионику.
Посадочный модуль Blue Origin также полетит с оснащенныv датчиками массогабаритныv макетом скафандра. Как и манекен «Муникин», который летал на борту Orion во время беспилотного тестового полета Artemis I, этот макет скафандра будет передавать данные в реальном времени о среде внутри кабины экипажа Blue Moon.
Демонстрационный корабль Starship от SpaceX будет использовать версию Starship Version 3, которая в настоящее время находится в производстве и проходит испытания. В носовой части 52-метрового корабля будет установлена стыковочная система, что позволит NASA и SpaceX оценить взаимодействие всей связки Orion и тестового Starship. Во время миссии Artemis III планируется провести испытания по управляемости и связи. Астронавты не будут входить в Starship во время Artemis III.
Последовательность запусков
NASA, SpaceX и Blue Origin запустят три самых мощных ракеты в мире в течение короткого промежутка времени. Это позволит проверить наземные службы подготовки, стартовые команды и оборудование, а также центры управления, сети и обмен данными в ключевых точках по всей стране. В ходе миссии будут выполнены две отдельные операции по сближению и стыковке Orion с тестовыми модулями, после чего экипаж Artemis III вернется на Землю с приводнением в океане.
«Artemis III станет тщательно скоординированной операцией со сложной последовательностью запусков с нескольких стартовых площадок и не менее сложными операциями для наших наземных и летных экипажей, — заявил Джереми Парсонс, менеджер программы Artemis. — Эта миссия станет одной из самых сложных и амбициозных в истории NASA. Демонстрационная миссия подготовит почву для нашего следующего гигантского скачка. Опыт NASA в системной инженерии, интеграции, а также в проведении запусков и операций на низкой околоземной орбите позволит успешно реализовать эту миссию».
Для будущих пилотируемых миссий к Луне NASA и один из коммерческих партнеров будут проводить кампанию из двух запусков: лунный модуль будет предварительно размещен на орбите в ожидании пилотируемого Orion, запущенного на SLS. Последовательный запуск трех ракет для Artemis III предоставляет уникальную возможность отработать процедуры подготовки и проведения запусков.
Модуль Blue Origin планируется запустить первым. Он сможет оставаться в космосе до 30 дней, что позволит провести проверки на орбите до запуска SLS и Orion с площадки 39B Космического центра Кеннеди во Флориде. Аппарат Blue Origin будет запущен по заданной траектории для выхода на специальную «парковочную» орбиту для проверки систем.
После завершения тестов сближения и стыковки с Blue Origin и запуска пилотируемого Orion на SLS, SpaceX запустит свой демонстрационный корабль Starship для рандеву с Orion и его экипажем для проведения второго этапа орбитальных испытаний. На протяжении всей миссии Artemis III Orion будет летать по круговой орбите. Все три ракеты будут иметь достаточный запас характеристик для вывода полезной нагрузки на требуемую орбиту., и смогут достичь заданной высоты за один пуск.
Операции стыковки
Во время стыковки и расстыковки Orion и экипаж Artemis III будут использовать модули в качестве целей, в то время как Orion будет выступать в роли преследующего корабля. Эта конфигурация соответствует планам будущих пилотируемых миссий по посадке на Луну.
NASA проверит готовность обоих модулей к миссии и их безопасность для экипажа перед Artemis III. Эти проверки будут основаны на функциональных и эксплуатационных требованиях к конструкциям демонстрационных модулей и мерах по устранению рисков для аппаратного и программного обеспечения, что обеспечит безопасность астронавтов Artemis III внутри Orion на протяжении обоих этапов стыковки.
SpaceX и Blue Origin уже провели наземные испытания своих стыковочных систем для своих модулей. SpaceX квалифицировала свою стыковочную систему в 2023 году; Blue Origin провела наземные испытания своей герметичной стыковочной системы ранее в этом году.
Ключевое различие между стыковочными возможностями обоих модулей заключается в расположении стыковки. Orion будет стыковаться сбоку от тестового модуля Blue Moon, рядом с кабиной экипажа. Позже Orion будет стыковаться с гигантским аппаратом SpaceX по схеме «нос к носу».
Программные испытания между космическими аппаратами помогут продемонстрировать, что прототипы коммерческих посадочных систем и Orion могут встретиться в заданной точке и в заданное время в космосе. Когда Orion стыкуется с тестовым модулем Blue Moon, управление состыкованными кораблями будет осуществляться с Orion. В то же время, для второго этапа миссии управление связкой будет осуществляться с тестового аппарата SpaceX. Во время этапов стыковки команды NASA и коммерческих партнеров смогут проверить совместимость аппаратного и программного обеспечения, а также динамику движения состыкованной связки «модуль-Orion» в космосе.
