Wired: НАСА успешно запустило в космос аппарат "Орион", который проложит путь на Луну

На протяжении многих лет запуск то откладывался, то срывался. Но, наконец, надежды сбылись: в 1:48 ночи по восточному времени гигантская ракета Space Launch System (SLS) НАСА с космическим аппаратом "Орион", правда без экипажа, отправилась в космическое пространство, чтобы совершить облет Луны, который станет эпохальным. Толпы зрителей наблюдали за пуском: в Космическом центре Кеннеди, расположенном в штате Флорида, – причем на той же самой стартовой площадке, с которой в свое время запускали космические челноки в рамках программы "Аполлон", – послышался оглушающий рев двигателей.

Как и во время предыдущих испытаний, ракета длиной 212 футов (около 64,6 метра – прим. ИноСМИ), состоящая из оранжевого центрального ракетного блока и двух белых твердотопливных ракетных ускорителей, была установлена на специальной наземной платформе – так называемой передвижной пусковой установке. После того, как заработали двигатели, ракета стала подниматься, оставляя за собой языки пламени, а затем, быстро миновав пусковую вышку, устремилась ввысь, прочертив в атмосфере Земли яркую полосу с оранжевым окаймлением. "“Артемида-1” взлетела, — объявил Деррол Нейл (Derrol Nail), комментировавший прямую трансляцию НАСА. – Мы снова летим, мы опять возвращаемся на Луну и далее – за ее пределы".

Спустя две минуты ускорители ракеты SLS сожгли всё топливо и отделились. Примерно через восемь минут после старта основная ступень, израсходовав топливо, тоже отделилась. Космический аппарат "Орион" все еще оставался прикрепленным к разгонному блоку и служебному модулю Европейского космического агентства. Благодаря этому модулю будет осуществляться энергообеспечение космического аппарата и работа двигателя. "Орион" продолжил лететь со скоростью более 16 тысяч миль в час (около 25749,5 километра в час – прим. ИноСМИ), а через несколько минут раскрыл бортовые солнечные батареи.

Если полет пойдет в штатном режиме, то примерно через два часа произойдет отделение космического аппарата от верхней ступени SLS. По мере его удаления, верхняя ступень будет дозированно выпускать в космос несколько групп по десять малых спутников CubeSat, которые должны будут выполнять вспомогательные задачи, облетая вокруг Луны, Марса и одного из астероидов в околоземном пространстве.

А между тем "Орион" полетит дальше, и ему потребуется около десяти дней, чтобы достичь Луны, где он проведет пару недель на так называемой "дальней ретроградной орбите", на которой уравновешивается сила притяжения Земли и Луны и не требуется большого расхода топлива для осуществления полета. Во время облета спутника "Орион" будет делать снимки Земли и Луны, в том числе один из таких культовых снимков, как "Восход Земли", сделанный во время полета "Аполлона-8". Кроме того, аппарат будет собирать данные о космическом излучении, на основании которых ученые впоследствии смогут точнее оценить потенциальные риски для здоровья астронавтов при осуществлении длительных полетов вне пределов защитного поля земной атмосферы.

В конце ноября "Орион" покинет эту орбиту и ему предстоит пролететь 40 тысяч миль (около 64373,76 километра – прим. ИноСМИ) вдаль от Луны (это самое большое расстояние, которое когда-либо преодолевал космический корабль, способный перевозить людей). Затем, в начале декабря, "Орион" вновь пройдет мимо нее по пути на Землю. По-видимому, 11 декабря он должен будет приводниться на парашютах в Тихом океане примерно в 50 милях (около 80,4 километра – прим. ИноСМИ) от побережья Сан-Диего – таким образом, его 26-дневное путешествие закончится.

Участники миссии "Артемида" в восторге от того, что этот долгожданный момент наконец-то настал. Они волнуются – всё-таки это первый со времен "Аполлона" крупномасштабный запуск ракеты на Луну. "Я очень рада, что начались полеты “Артемиды”, благодаря которым мы вернемся на Луну. По сути, начнется новая эра, мы будем более основательно заниматься исследованиями космоса, и когда-нибудь даже полетим на Марс. Я с нетерпением жду, когда во время сегодняшнего старта ночь превратится в день. Это будет впечатляющее, незабываемое событие", — заявила женщина-астронавт НАСА Кристина Кох (Christina Koch), выступая во вторник перед запуском. По ее словам, благодаря международному и коммерческому сотрудничеству НАСА у программы "Артемида" имеется множество научных, экономических и других преимуществ. Эта программа вдохновит новое поколение исследователей космоса.

Предполагается осуществить множество других полетов, подобных сегодняшнему. Все они являются частью широкомасштабной программы НАСА по возвращению на Луну. В середине 2024 года в рамках полета "Артемида-2" будет осуществлен запуск четырех астронавтов в космическом аппарате "Орион" (одним из потенциальных кандидатов является Кристина Кох) для того, чтобы совершить аналогичный облет спутника. Затем в 2025 или 2026 годах в рамках полета "Артемида-3" астронавты высадятся на лунную поверхность, при этом среди членов экипажа будет первая женщина. В 2027 году в рамках полета по программе "Артемида-4" на спутник доставят жилой модуль для "Lunar Gateway" – новой космической станции, которую соберут на лунной орбите. (В воскресенье на орбиту, на которую планируется вывести станцию "Lunar Gateway", вышел малый космический аппарат НАСА "Capstone", который подтвердит и поверит расчеты.) В будущем в рамках пилотируемых полетов "Артемида" астронавты будут добавлять к "Lunar Gateway" модули и оборудование.

Сегодняшнему долгожданному старту предшествовали несколько неудачных попыток. Так, запуск ракеты, запланированный на 29 августа нынешнего года, был остановлен после того, как специалисты обнаружили утечку жидкого водорода в третьем двигателе RS-25. Вторая попытка, предпринятая третьего сентября, также была отменена – на этот раз из-за более крупной утечки водорода. У НАСА имеется большой опыт по выявлению утечек жидкого водорода во время запуска космических челноков, однако SLS — это новая ракета, и здесь возникают новые проблемы. Впоследствии специалисты попробовали во время заправки применить "более мягкий подход", при этом использовалось более низкое давление для прокачки топлива по трубопроводам к основной ступени ракеты. Об этом нам рассказал в сентябре на пресс-конференции Брэд Маккейн (Brad McCain), вице-президент Jacobs Space Operations Group, главного подрядчика Exploration Ground Systems НАСА. И 21 сентября во время тестирования заправочной системы данный подход сработал.

Тем не менее, предполагаемая третья попытка запуска ракеты, запланированная командой "Артемида" на 27 сентября, была отменена после того, как испытаниям помешал ураган "Иэн". Ракету даже пришлось укрыть в Здании вертикальной сборки (VAB).

В самом начале месяца специалисты вернули ракету обратно на стартовую площадку – запуск был запланирован на 14 ноября, но в это время на горизонте появился тропический шторм "Николь", который вскоре перерос в ураган. НАСА рассматривало возможность повторного перемещения аппарата в укрытие, но при этом возникали некоторые риски. Дело в том, что части ракеты, установленной на стартовой площадке, способны выдерживать устойчивые ветры до 74 узлов (около 137 километров в час – прим. ИноСМИ). Однако её уязвимость увеличивается, если ее перевозит медленно движущаяся машина на гусеничном ходу – именно такая используется для доставки в ангар. В конечном итоге на проведение этой операции не хватило времени. Команда решила оставить ракету на стартовой площадке и перенести дату запуска на 16 ноября.

Ураган "Николь" принес с собой сильные ветры, при этом скорость достигала почти 74 узлов. По мнению специалистов НАСА, повреждения ракеты SLS и капсулы "Орион" оказались незначительными: оторвалась лишь очень тонкая полоска герметика или изоляции в основании защитного носового обтекателя аппарата. Кроме того, специалисты обнаружили неисправности, связанные с кабелем, обеспечивающим заправку ракеты жидким водородом. Возникла опасность, что во время запуска может отслоиться еще больше этого материала, похожего на герметик. Однако, как заявил в понедельник на пресс-конференции руководитель миссии "Артемида" Майк Сарафин (Mike Sarafin), команда сочла данный риск минимальным. Поэтому было решено действовать дальше.

"Я очень горжусь стойкостью нашей команды. Мы немного разочаровались, когда нам пришлось приостановить работы из-за урагана “Иэн”, однако на следующий день все были очень сосредоточены на выполнении запланированных работ. Похожая история была и с ураганом “Николь”", — заявил на этом же брифинге Джереми Парсонс (Jeremy Parsons), заместитель руководителя наземных исследовательских систем НАСА в Космическом центре Кеннеди.

Обратный отсчет снова начался в понедельник в 1:24 ночи по восточному времени. Команда стартового комплекса и метеорологи космических сил США подтвердили, что погода будет на 80% благоприятной, и ураганы больше не ожидаются. Специалисты начали постепенно проверять контрольный список из 489 критериев запуска. Во вторник днем они приступили к заполнению большого оранжевого топливного бака объемом более чем 700 тысяч галлонов (около 2650 кубометров – прим. ИноСМИ) жидкого водорода и жидкого кислорода, охлажденных до -423 и -297 градусов по Фаренгейту (приблизительно -253 и -183 градусов по Цельсию – прим. ИноСМИ). Наконец, когда до старта осталось десять минут, руководитель пуска Чарли Блэквелл-Томпсон (Charlie Blackwell-Thompson) и ее сотрудники объявили, что они готовы к запуску.

А всего через несколько минут, обращаясь к своим сотрудникам, Блэквелл-Томпсон сказала: "Вы заслужили свое место в истории. Вы участвовали в небывалом событии. Такое случается нечасто — быть может, один раз за всю карьеру. Мы все участники невероятного, особенного события – первого запуска “Артемиды”. Сделан первый шаг к возвращению нашей страны на Луну и на Марс. Ваше сегодняшнее свершение будет вдохновлять грядущие поколения. Так что, спасибо за вашу стойкость. Чем труднее подъем, тем красивее вид. Сегодня ночью мы показали всему Космическому побережью [Флориды], насколько это зрелище прекрасно".

По словам Парсонcа, "Артемиду-1" нужно рассматривать как "испытательный полет". Это означает, что даже если какие-то внешние условия не будут идеальны, то они все равно вряд ли остановят запуск. Эту мысль Сарафин особо подчеркнул на августовской пресс-конференции НАСА. "Это первый полет новой ракеты и нового космического корабля. Поэтому он, конечно же, сопряжен с неизбежными рисками, — пояснил Сарафин. – У нас есть амбициозная стратегия, с ее помощью мы хотим достичь нашей первоочередной цели – продемонстрировать теплозащитную оболочку при входе в атмосферу [с Луны]. Мы бы все равно пошли на осуществление этого полета без экипажа; правда, если бы там был экипаж, то мы бы, в интересах его безопасности, конечно же, осуществлять его не стали".

Команда "Артемиды" проследит, как теплозащитный экран "Ориона" будет защищать корпус, раскаленный до 5000 градусов по Фаренгейту (2760 градусов по Цельсию – прим. ИноСМИ) во время входа в атмосферу на скорости около 25 тысяч миль в час (или 32 Маха; около 40233 километра в час – прим. ИноСМИ). Теплозащитный экран состоит из специального материала (он называется "Avcoat"), который встроен в сцепленные друг с другом блоки, расположенные в нижней части аппарата. При разогревании экрана происходит унос вещества с его поверхности. Такие теплозащитные экраны раньше никогда не испытывали на тех скоростях, с которыми будет лететь космический корабль на обратном пути с Луны.

Специалисты проверят качество работы систем связи и навигации, подключенных к Сети ближней космической связи НАСА, в которую входят наземные станции, расположенные в Чили и ЮАР. Кроме того, они будут собирать данные о радиации с датчиков, закрепленных на трех манекенах внутри космического корабля (один из них даже получил имя "Командир Муникин Кампос"). Помимо этого, им предстоит собирать информацию о траектории космического корабля и температуре внутри отсека экипажа. Специалистам также предстоит проследить за тем, чтобы три парашюта, замедляющих скорость космического корабля примерно до 20 миль в час (около 32 километра в час – прим. ИноСМИ), раскрылись в штатном режиме. После приводнения "Ориона" предстоит быстро и с соблюдением мер безопасности поднять космический корабль, поскольку в следующий раз на его борту будут астронавты. Для выполнения этой операции представители НАСА будут взаимодействовать с поисково-спасательным кораблем ВМФ, включая водолазов и членов команды, размещенных на надувных лодках.

Возвращение "Ориона" подготовит почву для космической миссии "Артемида-2", а также для еще более дальних полетов на Марс. Однако все зависит от первого полета, который покажет, готово ли человечество совершить следующий гигантский скачок.