Lunar Orbital Platform-Gateway: лунные врата в далекий космос — Naked Science
21 ноября
27 минут
Илья Ведмеденко
1

Lunar Orbital Platform-Gateway: лунные врата в далекий космос

Проект, ранее известный как Deep Space Gateway, – самая реальная альтернатива Международной космической станции. Впрочем, «альтернатива» – не совсем правильное слово, ведь новая станция, в отличие от МКС, будет находиться на орбите Луны.

Lunar Orbital Platform-Gateway
Lunar Orbital Platform-Gateway / ©wikipedia

Орбитальная правопреемственность

По правде говоря, с орбитальными станциями связано много проблем. И речь тут не только о сложности технической реализации: это само собой разумеется. Главное – совершенно не ясно, зачем нужны столь дорогие сооружения. Ранее, в годы противостояния СССР и США, все было предельно понятно: каждая сверхдержава стремилась доказать другой, что «она лучше, чем есть». Это не всегда осуществляли разумными и прагматичными методами. При прогрессирующей ныне «ностальгии по советскому прошлому» нельзя не признать, что советское руководство часто тратило гигантские деньги, вообще не думая о завтрашнем дне. Считается, что на введенный в эксплуатацию в 1986 году «Мир» потратили более четырех миллиардов долларов. Пожалуй, далеко не самый лучший вариант для стагнирующей экономики СССР и депрессивной российской ситуации 90-х. Хотя и приуменьшать заслуги отечественных инженеров никто не собирается. Как никак, первая многомодульная обитаемая орбитальная станция в истории.

Цена МКС еще выше, причем значительно. Стоимость всего проекта оценивают в 150 миллиардов долларов. Запад в 90-е без лишнего энтузиазма включил в состав участников теперь уже капиталистическую Россию: благо, она унаследовала огромный опыт Союза в вопросе строительства ОС.

МКС – не только самый дорогой, но и самый критикуемый космический проект. Озвученная выше цена может испугать кого угодно, но еще сильнее этот эффект становится от понимания того, что все (или почти все) проведенные на борту МКС опыты можно было осуществить на Земле – в условиях, сымитированных в соответствии с требованиями эксперимента. Американский профессор Роберт Парк (Robert Park) считает, что большая часть запланированных в рамках МКС научных исследований вообще не имеют первостепенной важности для землян. По мнению же американского журналиста Джеффа Фауста (Jeff Foust), техническое обслуживание МКС требует слишком много опасных и дорогостоящих выходов в открытый космос. А еще станцией недовольны патриоты: американские – тем, что станция не полностью принадлежит США, а российские – что она принадлежит Штатам в значительной мере. В общем, как проект международного сотрудничества МКС тоже себя не полностью оправдал, хотя и продемонстрировал, что мощнейшие страны могут объединяться для достижения общих целей. Что на самом деле важно.

МКС / ©wikipedia

Наконец, самый главный вопрос – будущее МКС. В последнее время СМИ часто повторяют предполагаемую дату – 2024 год: время, когда Соединенные Штаты могут прекратить финансировать станцию. Однако это не обязательно поставит точку в ее истории. Не так давно бывший генеральный директор компании «S7 Космические транспортные системы» (входит в группу компаний S7) Сергей Сопов объявил, что хочет взять у «Роскосмоса» российский сегмент МКС в концессию. Впрочем, это уже совсем другой разговор.

Пример «полезной» орбитальной станции показали создатели научно-фантастического фильма «Парадокс Кловерфилда», вышедшего в 2018 году. По сюжету Земля будущего страдает от энергетического кризиса – и ведущие страны запускают станцию ​​«Кловерфилд», чтобы усовершенствовать и задействовать там ускоритель частиц Шепарда, который слишком опасен для испытаний на планете. Увы, несмотря на потенциально интересную концепцию, критики восприняли фильм в целом негативно.

Deep Space Gateway: начало

Вышесказанное играет определяющую роль: без этого было бы непонятно, в каких сложных и противоречивых условиях рождался проект Deep Space Gateway – новая лунная станция. Сразу оговоримся, что сейчас это самый перспективный вариант новой международной станции. Не потому что она лучшая, а потому, что другие проекты еще более туманны. Китайская модульная космическая станция, строительство которой планируют завершить в 2020-х, будет, вероятно, сугубо национальной. Да и, откровенно говоря, ничего прорывного в ней нет: на фоне МКС уменьшенный китайский аналог «Мира» смотрится не слишком впечатляюще.

Lunar Orbital Platform-Gateway / ©NASA

Нет смысла рассматривать все этапы проекта Deep Space Gateway – для этого существует «Википедия». Отметим лишь, что действительно серьезно о будущей станции начали говорить в 2017-м. Здесь уместно сказать, что в том же году американский президент Дональд Трамп подписал «Директиву № 1», предполагающую возвращение США на спутник нашей планеты. Таким образом, «марсианские» амбиции американцев отошли на второй план, хотя именно Марс долгое время называли целью номер один для американской космонавтики.

Незадолго до этого экс-глава «Роскосмоса» Игорь Комаров сделал громкое заявление: «Мы договорились о том, что будем совместно участвовать в проекте создания новой международной окололунной станции Deep Space Gateway». В 2018 году произошла еще одна важная веха в истории лунной станции – ее переименовали из Deep Space Gateway в Lunar Orbital Platform-Gateway. Потом японское агентство JAXA и европейское ESA подписали совместное заявление по исследованию космоса, в котором они поддерживают концепцию развития, описанную в третьей редакции дорожной карты глобального развития, включая создание Lunar Orbital Platform-Gateway.

Lunar Orbital Platform-Gateway / ©Russian Space Web

Впрочем, к концу 2017 года ни одна из заинтересованных сторон не имела гарантированного финансирования проекта станции. Предполагалось, что в 2019-м на проект выделят около 504 миллионов долларов, а в течение нескольких следующих лет предоставят в общем 2,2 миллиарда. Как видим, определенные «телодвижения» в сторону реализации есть. Другое дело, что никаких гарантий нет, а очередной мировой кризис вообще может побудить отказаться от Lunar Orbital Platform-Gateway.

Другие проекты, в том числе международные, выглядят еще более сомнительно, чем китайский. Возникает ощущение, что специалисты, их предлагающие, вообще не отдают себе отчет в стоимости строительства орбитальных станций. Уместно вспомнить всевозможные примеры проектов крупных орбитальных гостиниц и космических площадок для телешоу, которые, вероятно, никогда не смогли бы окупиться.

Техническая сторона

Что же собой представляет станция? Во-первых, Lunar Orbital Platform-Gateway будет гораздо меньше МКС. Тем не менее предполагают, что на ней смогут работать четыре человека во время экспедиции на срок до 60-90 дней.

Lunar Orbital Platform-Gateway должна в себя включать:

— Электродвигательный модуль;

— Малый жилой модуль;

— Американский жилой модуль;

— Международный жилой модуль;

— Коммуникационный модуль European System Providing Refuelling, Infrastructure and Telecommunications (ESPRIT);

— Модуль снабжения;

— Шлюзовой модуль.

Первым хотят запустить электродвигательный модуль: на американской коммерческой ракете в 2022 году. В мае 2019 года в конкурсе на разработку и предоставление модуля победила компания Maxar Technologies (ранее SSL). Дизайн модуля будет основан на платформе класса 1300, солнечные батареи – на ROSA, а мощность электродинамического двигателя, питающегося от солнечных батарей, составит около 50 кВт. Масса модуля на момент запуска – 5000 килограммов.

Lunar Orbital Platform-Gateway / ©NASA

Кстати, ранее сообщалось, что российскую версию шлюзового модуля могут создать на базе модулей «Пирс» и «Узловой», разработанных для МКС. При этом его оптимизируют под стандарты США: это касается напряжения в электросети и интерфейсов. Рассматривают несколько вариантов запуска: при помощи либо Space Launch System, либо российской «Ангары». Стоит также отметить, что информации о жилых модулях и модуле снабжения еще меньше. Это, впрочем, не столь важно на данном этапе. К началу строительства станции технические характеристики могут еще несколько раз пересмотреть. Общая концепция, вероятно, меняться уже не будет.

Не опять, а снова

Мы подошли к главному вопросу: зачем вообще такая станция нужна? На самом деле, проект заставил негодовать многих экспертов. Они задавались вопросом: нужно ли вновь лететь к Луне, если люди уже шесть раз высаживались на ее поверхности в рамках программы «Аполлон»? Известный американский популяризатор науки и инженер Роберт Зубрин (Robert Zubrin) назвал станцию «худшим планом NASA». Цитируем: «Нам не нужна окололунная станция, чтобы добраться до Луны. Нам не нужна эта станция, чтобы достичь Марса. Нам не нужна эта станция, чтобы высадиться на околоземных астероидах. Она нам вообще ни для чего не нужна <…>. Если цель – в том, чтобы построить базу Луны, она должна быть построена на поверхности Луны».

Корабль Orion / ©NASA

Впрочем, у известного российского популяризатора науки Виталия Егорова – другая точка зрения. Он делает акцент на вышеупомянутой американской сверхтяжелой ракете Space Launch System, в которую уже вложено огромное количество средств и которую могут впервые запустить в 2020-м. Как это часто бывает со сверхтяжелыми ракетами, они нужны лишь в контексте решения узкого круга дорогостоящих задач, таких как полет к Луне или Марсу. Lunar Orbital Platform-Gateway мог бы дать проекту вторую жизнь: тогда все усилия по созданию ракеты были бы абсолютно оправданными.

Ракету Space Launch System США начали разрабатывать вместо ракеты «Арес-5», которую отменили вместе с программой «Созвездие». Последняя, в частности, предполагала полеты на Марс. Сейчас SLS рассматривают как средство выведения на орбиту перспективного космического корабля «Орион».

Конечно, было бы странно, если бы проект новой орбитальной станции упирался исключительно в новую ракету-носитель. У него есть и другие потенциальные преимущества. Ранее приняли решение о размещении станции на гало-орбите, близкой к прямолинейной. Орбита, выбранная специалистами NASA и ESA, имеет перицентр 3000 километров и апоцентр 70 000 километров. Плоскость этой орбиты будет поворачиваться вместе с Луной, благодаря чему она всегда будет повернута к Земле, что обеспечит бесперебойную прямую связь с Землей.

Space Launch System / ©NASA

Плюсом такого подхода является и многофункциональность. Станция не будет летать по кругу близко к поверхности, как космические корабли серии «Аполлон». Гало-орбита охватывает большие пространства вокруг спутника нашей планеты, так что станция сможет «балансировать». Такая позиция выигрышна как для полетов на Луну (в рамках программы «Артемида»), так и для полетов к другим, более далеким астрономическим объектам. Если собирать корабль для полета на Марс на окололунной гало-орбите, то теоретически можно сэкономить до трети массы топлива на полет, в сравнении со стартом с околоземной орбиты. То есть можно постепенно доставлять на орбитальную станцию топливо и элементы конструкции. Кроме этого, возможен вариант, при котором та или иная эксплуатируемая часть станции Lunar Orbital Platform-Gateway будет одновременно отсеком для будущего марсианского корабля. Хотя такая унификация, конечно, потребует дополнительных усилий при проектировании. А еще туманные и отдаленные сроки высадки на Марс, которые называет NASA, вероятно, не будут этому способствовать.

В общем, варианты есть – правда, некоторым этот проект неинтересен в принципе. Тому же Маску, например. В его амбициозные планы Lunar Orbital Platform-Gateway пока не вписывается.

Лунная политика и «Роскосмос»

Есть еще один немаловажный аспект, на котором делают акцент эксперты: он лежит в сугубо политической плоскости. Геополитическое противостояние США и Китая с каждым годом нарастает, несмотря на высочайшую степень взаимной экономической интеграции. Скорее всего, это в будущем затронет не только Азиатско-Тихоокеанский регион, но и космическое пространство. В связи с этим можно напомнить об уже упомянутых планах Поднебесной построить свою «большую орбитальную станцию». К слову, у китайцев есть одномодульный «Тяньгун-2».

Так что речь идет о статусном для Америки проекте. Не стоит забывать, что, хотя станцию называют «международной», она, как и МКС, будет управляться преимущественно США. Принять сколь-нибудь важные решения без Америки другие участники проекта не смогут: разве что отказаться от участия. 

Lunar Orbital Platform-Gateway / ©NASA

Другой важный политический момент – участие в проекте России. Но это уже палка о двух концах. С одной стороны, станция может выступать в качестве своего рода механизма примирения России и США, с другой – Америка уже обожглась о зависимость от России в случае с пилотируемой космонавтикой и поставками двигателей РД-180 для первых ступеней ракет «Атлас-5». Сейчас американский курс очевиден: отдаление от совместных с «Роскосмосом» проектов. Достаточно вспомнить ускорение работ по ракете «Вулкан», которая заменит «Атлас-5» и уже не будет использовать российские двигатели. Впрочем, нечто подобное мы бы, наверное, наблюдали и без ухудшения отношений между Вашингтоном и Москвой: все-таки прогресс идет, а старые советские технологии не вечны.

Для самого «Роскосмоса» станция Lunar Orbital Platform-Gateway может стать последней надеждой получить более-менее понятную цель. Ведь если МКС все же сведут с орбиты в середине 2020-х, российским космонавтам будет попросту некуда и незачем летать.

Планы создать национальную орбитальную станцию не критиковал только ленивый: очевидно, на это у России нет средств. Как нет их и на высадку человека на Луну, о чем ранее активно рассказывал Дмитрий Рогозин.

Еще в 2015 году сообщалось, что «лунный» бюджет «Роскосмоса» попал под секвестр. В силу финансовых затруднений космическое ведомство было вынуждено «порезать» бюджет ППТК-2 (перспективный пилотируемый транспортный комплекс), в рамках которого вели разработку лунного взлетно-посадочного комплекса (ЛВПК). Иными словами, никакой российской высадки на Луну в обозримом будущем ждать не следует. При этом Россия продолжает разрабатывать новый пилотируемый космический корабль «Федерация». Получается, в нынешних реалиях для него может быть только одна реальная цель на будущее – доставка на Lunar Orbital Platform-Gateway грузов и космонавтов. При этом космонавтов именно отечественных, так как к моменту постройки станции (приблизительная дата – 2024 год) США уже начнут использовать новые космические корабли, такие как Dragon V2, Starliner (CST-100) или Orion. Выходит, судьба российской пилотируемой космонавтики опять будет по большей части находиться в руках Штатов. А вот понравится ли это российскому руководству?

Хочется отметить, что планы NASA по освоению космического пространства за последние десятилетия менялись столько раз, что верить в очередной амбициозный проект сначала было сложно. Пересмотры целей и задач происходят из-за огромной стоимости, технологических рисков и общей неопределенности. В этом смысле Lunar Orbital Platform-Gateway не сильно отличается от ряда предыдущих программ, которые были свернуты. Что будет с новой станцией –– покажет время. Очень многое будет зависеть от программы высадок на Луну «Артемида», которую сейчас реализуют на Западе. Если с ней все будет нормально, то шансы на строительство новой орбитальной станции довольно велики.

Позавчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

8 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

В результате крушения нового ударного вертолета Ми-28УБ погибли двое летчиков.

Позавчера, 13:51
23 минуты
Александр Березин

Спутниковые снимки показывают: отказ от пахоты в Штатах ведет к росту урожайности при снижении затрат. Россия, где был создан этот метод, сегодня его почти не применяет. Разбираемся, почему так получилось и чем он лучше традиционной вспашки.

Позавчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

9 декабря
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

11 декабря
4 минуты
Сергей Васильев

В янтаре сохранились не только перья динозавров, но и пившие их кровь насекомые мелового периода.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Александр Будько
3 недели назад
-
0
+
Китайский «Тяньгун-2» успешно сгорел в атмрсфере летом 2019 года, вы сами об этом писали даже.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: