NASA и партнеры агентства разрабатывают фундаментальные системы, необходимые для долгосрочного освоения Луны в рамках программы NASA Artemis. После миссии Artemis III, которая высадит первых людей вблизи южного полюса Луны, астронавты на Artemis IV будут жить и работать на первой для человечества лунной космической станции Gateway, которая откроет новые возможности для науки и подготовки к полетам на Марс.
Миссия объединит сложную систему многочисленных запусков и стыковок космических аппаратов на лунной орбите, а также станет дебютом более крупной и мощной версии ракеты SLS (Space Launch System) и новой мобильной пусковой установки NASA.
Миссии Artemis ускоряют научные исследования на поверхности Луны, а вскоре и на лунной орбите на борту станции Gateway. Построенный при участии международных и коммерческих партнеров, Gateway будет включать в себя стыковочные порты для различных посещаемых космических аппаратов, пространство для жизни, работы и подготовку экипажа к полетам на лунную поверхность, а также инструменты для научных исследований в области гелиофизики, здоровья человека и наук о жизни и т.д.
Овальная орбита Gateway проходит над Северным и Южным полюсами Луны и предоставляет беспрецедентные возможности для научных исследований и доступа к лунной поверхности. Орбита сочетает в себе преимущества доступа к поверхности с низкой лунной орбиты с топливной эффективностью далекой ретроградной орбиты, обеспечивая при этом уникальные виды Земли, Луны, Солнца и дальнего космоса для научных исследований.
Прелюдия к миссии
Орбитальная станция Gateway формируется на Земле, и инженеры соединят первые два модуля — силовой и двигательный элемент (Power and Propulsion Element или PPE), построенный компанией Maxar, и жилой и логистический аванпост (Habitation and Logistics Outpost или HALO), построенный компанией Northrop Grumman, — для запуска на борту тяжелой ракеты SpaceX Falcon Heavy. Эти элементы проведут около года на лунной орбите. Разнообразные научные приборы, установленные на модулях HALO и PPE, предоставят научные данные о радиации во время полета и во время нахождения Gateway на лунной орбите.
После выхода на орбиту вокруг Луны компьютеры Gateway выполнят контрольный список действий по подготовке к прибытию второго элемента обитаемости с экипажем миссии Artemis IV — Международного жилого модуля (International Habitation module или I-Hab), предоставленного Европейским космическим агентством (ESA). I-Hab расширит пространство, где астронавты Gateway будут жить, работать, проводить научные исследования и готовиться к полетам на лунную поверхность. I-Hab также включает в себя критически важные системы жизнеобеспечения, предоставленные Японским космическим агентством (JAXA), чтобы обеспечить более длительное пребывание на борту Gateway.
Перед запуском экипажа и I-Hab с помощью ракеты SLS NASA и ее партнеры подготовят для миссии два дополнительных космических корабля: Human Landing System Starship компании SpaceX, который будет нести скафандры нового поколения для прогулок по Луне, и логистический модуль Dragon XL компании SpaceX, несущий научные эксперименты и другие материалы для миссии. Модернизированный Starship будет поддерживать миссию Artemis IV с расширенными возможностями для долгосрочных исследований и будущих миссий, включая стыковку с Gateway.
Больший толчок для экипажа и модуля, отправляющегося на Луну
Четыре члена экипажа миссии Artemis IV полетят со стартовой площадки 39B в Космическом центре имени Кеннеди во Флориде на борту космического корабля Orion на модернизированной ракете NASA SLS. Версия ракеты Block 1B способна доставить на Луну 38 тонн полезной нагрузки с помощью более мощного разгонного блока, а также оснащена адаптером полезной нагрузки объемом более 280 м3 для отправки на Луну вместе с экипажем крупных грузов, таких как I-Hab. Новая мобильная пусковая установка NASA будет вмещать более крупную ракету, которая будет примерно на 12 выше, чем нынешние конфигурации, и дополнительный вес увеличенной полезной нагрузки.
После того как ракета SLS завершит свой первый запуск и подъем, основная ступень отделится от верхней ступени, которая останется соединенной с Orion и I-Hab. После того как разгонный блок выполнит транслюнарный запуск, чтобы направить Orion и I-Hab к Луне, Orion будет действовать как космический буксир, развернувшись на 180 градусов, чтобы извлечь I-Hab из адаптера с помощью системы стыковки Orion, и транспортировать модуль к Gateway, где он соединится с модулем HALO лунной станции.
Операции на поверхности
Когда Orion и I-Hab сблизятся с Gateway, Orion подведет I-Hab в позицию для стыковки с модулем HALO. Астронавты войдут в первую в мире лунную космическую станцию и полностью активируют ее оборудование и системы, а также проверят систему посадки человека, выгрузят припасы и научные эксперименты из модуля материально-технического снабжения и подготовятся к работе на Луне.
После нескольких дней выполнения первоначальных проверок на борту Gateway и подготовки к экспедиции на поверхность два члена экипажа войдут в Starship и отстыкуются, чтобы провести около шести дней на лунной поверхности. Другая пара останется на Gateway, чтобы продолжить настройку, проводить исследования и следить за деятельностью на поверхности.
Как и во время Artemis III, астронавты совершат несколько прогулок по Луне в усовершенствованных скафандрах, чтобы выполнить необходимые исследования. Экипаж проведет полевые геологические исследования, установит приборы и соберет образцы, которые помогут понять историю нашей Солнечной системы.
До следующего раза (Artemis V)
После завершения экспедиций на поверхности два астронавта перейдут на борт Starship, вернутся на Gateway, и все четыре астронавта будут готовиться к четвертьмиллионному путешествию на Землю на борту Orion.
Перед отлетом с Gateway экипаж перенесет на Orion научные образцы и подготовит аванпост к работе без людей. Затем, достигнув оптимальной точки отправления, Orion отстыкуется, запустит двигатели и, используя притяжение Луны для разгона к Земле, где команды спасателей будут ожидать приводнения корабля с экипажем в Тихом океане.
Карта миссии Artemis IV
