Artemis II: Системы, которые NASA предстоит протестировать

Напряжение перед стартом на Launch Complex 39B

Технические специалисты завершили финальную подготовку Space Launch System и пилотируемой капсулы Orion: NASA ведет обратный отсчет до окна запуска миссии Artemis II в начале февраля 2026 года. В рамках миссии четыре астронавта совершат примерно 10‑дневный полет вокруг Луны и обратно. Этот маршрут предназначен не столько для посещения поверхности, сколько для испытания оборудования, процедур и экипажа в условиях глубокого космоса, необходимых для будущей высадки. Для инженеров и планировщиков миссии Artemis II является комплексным испытанием систем: она должна доказать, что ракета, капсула и оперативные группы способны выполнять сложнейшие задачи, прежде чем нога человека снова ступит на лунную поверхность.

Профиль миссии и грядущие рекорды

Artemis II станет первым пилотируемым полетом ракеты SLS и капсулы Orion. Миссия заимствует стратегию эпохи Apollo — облет Луны вместо высадки: космический корабль будет направлен по траектории свободного возврата, которая пройдет вокруг обратной стороны Луны и обратно к Земле. В апогее пилотируемый Orion удалится от Земли дальше, чем когда-либо улетали люди, — возможно, на десятки тысяч километров за пределы обратной стороны Луны — и вернется со скоростью около 25 000 миль/ч, что сделает этот вход в атмосферу одним из самых скоростных в истории пилотируемой космонавтики.

Миссия также примечательна своей продолжительностью. Artemis II, длящаяся около десяти дней, станет самым долгим в истории испытательным полетом с экипажем и важной репетицией длительных операций в глубоком космосе: системы жизнеобеспечения, связи, навигации и действия экипажа должны надежно функционировать в течение нескольких дней в условиях радиационного облучения, циклических перепадов температур и задержек связи.

Изменения в оборудовании и связанные с ними испытания

Данные, собранные во время миссии Artemis I, послужили основой для ряда инженерных доработок SLS и Orion. Инженеры NASA изменили расположение антенн для усиления связи, изменили угол наклона двигателей отделения ускорителей для увеличения зазора при разделении ступеней и добавили аэродинамические гребни на межбаковый отсек, чтобы сгладить вибрацию, неожиданно возникшую во время предыдущего полета. Обновленная навигационная система будет введена в эксплуатацию во время Artemis II для проверки точности наведения при выходе на траекторию, коррекциях курса и соблюдении точного времени, необходимого для облета Луны.

Помимо программного обеспечения и датчиков, Artemis II проверит взаимодействие между основными подрядчиками и подсистемами в условиях реальных полетных нагрузок: основная ступень, два твердотопливных ускорителя, верхняя ступень и служебный модуль Orion должны работать слаженно на этапах разделения, работы двигателей и развертывания. Это не просто поэтапные проверки, а полномасштабная демонстрация работы оборудования и координации действий, которые будут использоваться в миссиях с высадкой на поверхность.

Системы Orion и споры вокруг теплозащитного экрана

Одним из объектов наиболее пристального внимания в миссии Artemis II является теплозащитный экран Orion. Во время миссии Artemis I экран подвергся более сильному обугливанию и потере материала, чем ожидали инженеры. Анализ показал, что проблема заключается в низкой проницаемости определенных защитных слоев, что приводило к накоплению газов и последующему скалыванию материала во время интенсивного нагрева при входе в атмосферу. NASA заявляет, что учло извлеченные уроки при подготовке корабля для Artemis II и планирует коридор входа в атмосферу, адаптированный под характеристики Orion. Такой подход — изменение траектории входа для снижения пиковых нагрузок — включен в план миссии.

Не все согласны с тем, что принятых мер достаточно. Ряд инженеров в отставке и бывший астронавт, специализирующийся на тепловой защите, публично раскритиковали подход NASA и предупредили, что изменение плана входа в атмосферу для компенсации менее проницаемого экрана повышает сложность и риски. Этот спор подчеркивает важность Artemis II: только пилотируемый полет позволит проверить поведение теплозащитного экрана, системы наведения при входе в атмосферу и процедуры реагирования на чрезвычайные ситуации в реальных тепловых и структурных условиях, которые они должны выдержать.

Задачи экипажа, научная программа и человеческий фактор

Экипаж Artemis II — Reid Wiseman (командир), Victor Glover (пилот), Christina Hammock Koch и канадский астронавт Jeremy Hansen (специалист миссии) — будет иметь плотный график, сочетающий проверку систем с научными наблюдениями. Они проверят работу систем жизнеобеспечения, авионики и связи Orion под нагрузкой, отработают действия экипажа при аномалиях, а также проведут фотосъемку и картографирование лунного рельефа. NASA выделило целый день для наблюдений за обратной стороной Луны, включая такие регионы, как Море Восточное и бассейн Южный полюс — Эйткен, которые редко посещались или осматривались людьми на месте.

С точки зрения человеческого фактора миссия также подтвердит распорядок дня экипажа для более длительных транслунных перелетов и проверит потоки данных между космическим кораблем и наземными группами. Астронавты возьмут с собой высококачественное оборудование для съемки видео в формате 4K и получения фотографий высокого разрешения восхода Земли и лунных ландшафтов — как для получения научных данных, так и для отработки бортовой телеметрии и обработки файлов больших научных грузов в будущих миссиях.

Проектирование траектории и возможность аварийного возврата

Ключевой особенностью обеспечения безопасности миссии Artemis II является траектория свободного возврата. С точки зрения орбитальной механики это означает, что космический корабль выводится на путь, где гравитация Луны выполняет большую часть работы по возвращению аппарата к Земле в случае, если основной двигатель не сможет выполнить необходимый импульс. Схема свободного возврата снижает зависимость от двигательной установки на самых опасных этапах: если верхняя ступень или служебный модуль не смогут выполнить запланированное включение двигателя, гравитация направит Orion домой без серьезной корректировки с помощью тяги.

Этот резервный режим не устраняет риски полностью — выживание экипажа по-прежнему зависит от систем жизнеобеспечения, связи и способности системы входа в атмосферу выдержать нагрев, — но он дает планировщикам миссии критически важное время и варианты действий в случае возникновения неисправностей. В миссии Artemis II эти варианты будут отработаны в условиях реального полета впервые со времен Apollo.

Путь к высадке: график, подрядчики и геополитика

Artemis II — это испытательный полигон для следующего шага: Artemis III, миссии, в ходе которой NASA надеется вернуть астронавтов на поверхность Луны. Успех Artemis III зависит от системы пилотируемого лунного посадочного модуля, который не является частью Artemis II; в 2021 году NASA выбрало Human Landing System на базе Starship, однако прогресс в разработке этого аппарата и его операций по дозаправке на орбите идет неравномерно. Это послужило поводом для заявлений официальных лиц агентства о том, что они оставляют открытыми различные варианты архитектуры высадки.

Эксперты предупреждают, что смена подрядчиков или архитектуры не является простой стратегией ускорения процесса. Создание, испытание и сертификация системы высадки человека, а также соответствующей инфраструктуры для дозаправки и эксплуатации обычно требуют нескольких беспилотных демонстраций и времени, измеряемого годами, а не месяцами. Некоторые аналитики полагают, что сроки высадки в середине 2020-х годов сопряжены с реальным риском срыва графика; в любом случае, реализация Artemis II не подлежит обсуждению: миссия должна подтвердить эффективность пилотируемых операций, навигации и входа в атмосферу перед любой попыткой высадки на поверхность.

Почему Artemis II важна за рамками одной миссии

На первый взгляд Artemis II — это генеральная репетиция на орбите. По сути же, это испытание взаимодействия современного ракетного комплекса с реалиями длительных полетов человека: работа сетей, здоровье экипажа во время долгих перелетов в глубоком космосе, тепловая защита в условиях непредвиденного поведения материалов и координация действий множества коммерческих и государственных партнеров. Если миссия завершится успехом, это сократит длинный список технических неопределенностей и даст NASA и его партнерам уверенность для перехода к пилотируемой высадке. Если же обнаружатся новые проблемы, у агентства будут точные данные, полученные в ходе реального полета, для внесения исправлений.

В любом случае, миссия определит, сможет ли программа Artemis перейти от стадии демонстрации к стадии реализации. Для экипажа и инженеров на земле Artemis II — это первый за более чем полвека случай, когда люди снова испытают технику и самих себя так далеко от дома, и результат этого испытания определит планы освоения Луны и, в конечном счете, Марса на долгие годы вперед.

Источники