Космонавтика

Первая за полвека лунная миссия пилотируемого корабля завершилась успешно

Пятьдесят лет назад, 11 декабря 1972 года, человечество в последний раз ступило на лунную поверхность — это была миссия «Аполлон-17». По случайному стечению обстоятельств именно в эту дату, но уже полвека спустя, вернулся из своего первого полноценного полета новейший американский космический корабль для путешествий к Луне.

Как сообщает Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) в своем официальном блоге, приводнение произошло штатно, в воскресенье, 11 декабря, в 9:40 по тихоокеанскому времени (PST, 20:40 по Москве). Спасательные команды встретили капсулу Orion в Тихом океане к востоку от Нижней Калифорнии.

В ближайшие часы корабль будут готовить к поднятию на судно, затем доставят к берегу, где перегрузят на трейлер и перевезут в Космический центр имени Кеннеди. Только там люк капсулы можно будет открыть и проверить состояние нескольких физических, а также биологических экспериментов. Затем начнется длительный процесс анализа данных и самого оборудования на борту Orion — техникам предстоит удостовериться, что все системы пилотируемого корабля отработали, как и должны были.

Персонал ВМС США вылавливает капсулу корабля Orion из океана после тестового полета, 2014 год / ©U.S. Navy

Стоит отметить, что вернувшийся из миссии Artemis I корабль Orion, хотя это и было его первое путешествие к Луне, успел поставить сразу несколько рекордов. Например, он провел больше всего времени в самостоятельном полете не стыкуясь с другими аппаратами или станциями из всех когда-либо эксплуатировавшихся пилотируемых космических кораблей (пусть и без людей в этот раз). А еще пролетел в аналогичных условиях самое большое расстояние — более 2,24 миллиона километров за 25,5 дня миссии Artemis I.

Другая любопытная деталь полета — орбита вокруг Луны, на которую выходил Orion. Во время пилотируемых полетов, когда будет готова окололунная станция, корабль пристыкуется к ней. И оба аппарата, а также Starsip Lunar или иной посадочный модуль, будут находиться на «почти прямолинейной гало-орбите» (near-rectilinear halo orbit, NRHO). Но в тестовом полете для «Ориона» выбрали иную траекторию — дальнюю ретроградную орбиту (DRO). Ранее лишь один рукотворный объект занимал ее около Луны — китайский зонд «Чанъэ-5» после того, как отправил к Земле капсулу с образцами реголита.

Инфографика с основными этапами возвращения корабля Orion на Землю / ©ESA

Обе этих орбиты изучались давно, однако на практике их применение началось только в последние годы. Связано это с большой сложностью их расчета и необходимостью выполнять маневры с высочайшей точностью. Ранее просто не было возможности снизить погрешность позиционирования аппарата в пространстве до требуемого уровня. Применительно к освоению Луны они важны по следующим причинам:

  • DRO невероятно стабильна и позволяет размещать в окололунном пространстве долговременные аппараты (у Луны очень неоднородное гравитационное поле и эту задачу иными способами трудно решить);
  • NRHO не настолько стабильна, но позволяет поддерживать постоянный одновременный радиоконтакт с Землей и полюсами Луны.

Полвека назад земляне последний раз посетили спутник своей родной планеты и пообещали вернуться. Миссия «Аполлона-17» была примечательна еще и первым визитом на Луну профессионального ученого — геолога Харрисона Шмитта. Все предыдущие экипажи состояли из летчиков-астронавтов, которые хоть и прошли интенсивную подготовку, полноценного опыта полевой работы не имели. В полетах по программе «Артемида» будет участвовать еще более широкий спектр людей — в том числе первая женщина на Луне и первый не белый мужчина. Это не только важный социально-политический жест, но и наглядная демонстрация того, что миссии на другие тела Солнечной системы доступны квалифицированным специалистам вне зависимости от их физиологии либо расы.

Комментарии

  • "DRO невероятно стабильна и позволяет размещать в окололунном пространстве долговременные аппараты (у Луны очень неоднородное гравитационное поле и эту задачу иными способами трудно решить);"
    Это, кстати, тоже гало-орбита, огибающая сразу две точки Лагранжа возле Луны, L1 и L2. Несмотря на устойчивость (она относится к семейству плоских устойчивых ляпуновских гало-орбит), она далеко от Луны во всех своих точках, что затрудняет с неё полёт к Луне. Как и её экваториальная плоскость (как у всех ляпуновских гало-орбит) , а ведь база на Луне в полярной зоне, то есть для высадки туда наклонение придется менять максимально, на 90 градусов. А это потребует большого расхода характеристической скорости. Дальняя ретроградная - энергетически невыгодная орбита в целом, по совокупности прилет-отлет на Землю (это ещё более-менее, 800 м/сек) и посадка на Луну с обратным возвращением на ДРО.

    • DRO не будет использоваться для высадки, насколько я понимаю
      это так, орион на нее загнали только в рамках теста
      остальные артемиды сразу на NRHO пойдут

      • Да, верно; для, высадки энергетически слишком затратна. Остальные Артемиды сразу на NRHO. Та подходит близко к Луне и полярная, не надо менять готовое наклонение посадочной орбиты. Ну почти полярная, за оборот вокруг Земли полюс ходит туда-сюда, и NRHO немного гуляет в пространстве. Но для высадки на поверхность это всё равно требует небольшого импульса скорости.

  • "NRHO не настолько стабильна" – ей и не обязательно быть полностью стабильной, она околостабильна, то есть почти стабильна. В конкретном техническом выражении это "почти" означает годовой расход скорости для поддержания орбиты порядка 2–3 м/сек. За год! Сравните с той же геостационарной орбитой: только для поддержания экваториальной плоскости (орбита за год уходит от экватора на 0,85 градуса) требуется 45 м/с в год. Этот не считая удержания по долготе.

  • "NRHO ... позволяет поддерживать постоянный одновременный радиоконтакт с Землей и полюсами Луны".
    У неё ещё ряд ключевых плюсов. Это полярная орбита, причём с высшей точкой (в данном случае это не обычный эллиптический апоцентр, апоселений ) над южным полюсом Луны, и низшей точкой над северным полюсом на высоте всего 1600 км – низкой энергетикой высадки на Луну. Быстро огибая северный полюс Луны (но не ускоряясь сильно, как на кеплеровском эллипсе) , станция поднимется над южным полушарием и уйдёт по «почти прямой» высоко вверх (70 000 км) над южным полюсом, у которого планируются высадки людей и база. И проведëт над ним основную часть недели (период обращения 7 дней), в прямой видимости с места высадки, и ответно наблюдая его.
    И плоскость NRHO всегда почти перпендикулярна к линии Земля - Луна, то есть станция никогда не закрывается диском Луны. А вот такую же прецессию кеплеровского эллипса у круглой Луны не задашь - ее поле не сплюснутое, прецессии нема...

  • А нам остается лишь быть наблюдателями. Путлер все космическое наследие ссср угробил.

    • Это точно. При Ельцине всё было замечательно, а потом пришёл Путин, и всё испортил

      • При Ельцине российская космонавтика отчего-то не загибалась, несмотря на последствия совка. При вашем же кумире она успешно загибается. Sapienti sat.

    • Циклы поддержки инженерных систем не связаны с личностью по посту Президента РФ. Из-за перепроизводства в отрасли, кризис наступил только к середине двухтысячных. Никогда в истории человечества тупорылое транслирование политических пристрастий и идеологемм в науку не приводило ни к чему хорошему. От "Холодного ядра" Гитлеровских времен, и игнорирования генетики нами, как противоречия с "бытиё определяет сознание", до нынешних Ваших тезисов и отправки не белых мужчин на Луну.

  • Спустя 50 лет повторить высадку человека на Луну не мог никто. Включая американцев. Видимо, проблема космической радиации не очень поддается. Как же они тогда превозмогли?