Заход Земли в миссии Artemis: что увидят люди в первом за 50 лет пилотируемом полете к Луне

Заход Земли в миссии Artemis: что увидят люди во время первого за пятьдесят лет пилотируемого полета к Луне

Пока НАСА готовится к миссии Artemis II, потрясающий снимок «захода Земли», сделанный беспилотным космическим кораблем Orion, позволяет заглянуть в будущее и увидеть ракурс, который вскоре предстоит наблюдать астронавтам. Этот вид нашей родной планеты, исчезающей за лунным лимбом, знаменует собой поворотный момент перехода от роботизированных испытаний к освоению глубокого космоса человеком. 21 ноября 2022 года восемь миллиардов человек практически исчезли из поля зрения внешних камер корабля Orion, скрывшись за неровным древним горизонтом Луны. Эта фотография — не просто визуальный триумф, а насыщенное данными свидетельство успеха миссии Artemis I, которая послужила строгим испытательным полигоном для систем, предназначенных для возвращения человечества на лунную поверхность.

Визуальный феномен «захода Земли» — это ракурс, уникальный для путешественников, направляющихся к Луне. В отличие от заката, который мы наблюдаем на Земле из-за вращения нашей планеты, заход Земли с борта космического корабля вблизи Луны часто является результатом орбитального движения. На снимке, сделанном на шестой день миссии Artemis I, все население Земли сжалось до размеров сине-белого мраморного шарика, ускользающего за яркий край Луны. Этот ракурс подчеркивает глубокую изоляцию при полетах в дальний космос и техническую точность, необходимую для преодоления огромной пропасти между Землей и ее спутником. Для НАСА это изображение послужило проверкой систем оптической навигации корабля и внешних камер мониторинга, подтвердив их способность выдерживать жесткую радиацию и условия освещения в лунной среде.

Механика миссии: дальняя ретроградная орбита

Путь, пройденный для получения такого снимка, был продиктован сложной физикой орбитальной механики. Чтобы достичь цели, космический корабль Orion выполнил активный облет, пройдя всего в 130 километрах от лунной поверхности. Это сближение было не просто наблюдением; это был ответственный маневр, направленный на использование гравитации Луны. Выполнив точно рассчитанное включение двигателя во время этого облета, Orion набрал необходимую скорость для перехода на дальнюю ретроградную орбиту (DRO). Эта конкретная орбита была выбрана из-за ее присущей стабильности и уникальных условий для испытания долговечности космического корабля в глубоком космосе.

Дальняя ретроградная орбита характеризуется двумя основными факторами: ее высотой и направлением. Она считается «дальней», поскольку в самой удаленной точке Orion находился примерно в 92 000 километров за Луной. Она является «ретроградной», так как космический корабль двигался в направлении, противоположном движению Луны вокруг Земли. Такая орбита позволяет аппарату оставаться в стабильном положении относительно системы Земля-Луна с минимальным расходом топлива. Для инженеров НАСА DRO послужила идеальной лабораторией для мониторинга того, как системы тепловой защиты Orion, навигационные датчики и солнечные батареи работают вдали от защитного магнитного влияния Земли.

Превосходя «Аполлон»: рекорды в освоении дальнего космоса

Миссия Artemis I была разработана для того, чтобы раздвинуть границы возможностей космических кораблей, предназначенных для полетов человека. 28 ноября 2022 года, двигаясь по своей широкой орбите, Orion достиг максимального расстояния чуть более 400 000 километров от Земли. Тем самым он официально побил рекорд, установленный миссией «Аполлон-13» в 1970 году для самого удаленного космического корабля, предназначенного для полетов человека. В то время как «Аполлон-13» достиг своего рекорда при чрезвычайных обстоятельствах во время облета Луны, достижение Orion было запланированной демонстрацией выносливости корабля в дальнем космосе и его способности поддерживать связь с Сетью дальней космической связи (Deep Space Network) на экстремальных расстояниях.

Поддержание жизнедеятельности пилотируемого судна на таких расстояниях требует экстраординарных инженерных решений. Системы жизнеобеспечения, хотя и не использовались во время Artemis I, контролировались с помощью тысяч датчиков, чтобы гарантировать их способность поддерживать атмосферное давление, уровень кислорода и температуру для будущего экипажа. Особое внимание также уделялось защите: на расстоянии 400 000 километров корабль подвергается значительно более высокому уровню космической радиации и солнечных вспышек, чем на низкой околоземной орбите. Успех этой миссии обеспечил телеметрию, необходимую для подтверждения того, что Orion может безопасно разместить четырех астронавтов на время многонедельной лунной миссии, прокладывая путь к возвращению пилотируемых полетов на Луну.

Artemis II: от роботизированных испытаний к присутствию человека

Переход от автоматических испытаний Artemis I к присутствию человека в миссии Artemis II представляет собой один из самых значительных скачков в новейшей истории НАСА. Если Artemis I был одиночным полетом капсулы Orion и ракеты-носителя Space Launch System (SLS), то Artemis II доставит экипаж из четырех астронавтов в ответственное путешествие вокруг Луны и обратно. Эта миссия, запуск которой в настоящее время запланирован не ранее февраля, пройдет по «гибридной траектории свободного возврата». Экипаж выполнит несколько маневров на околоземной орбите, прежде чем перейти на траекторию полета к Луне, которая выведет их за обратную сторону спутника, повторяя путь, обеспечивший культовые виды захода Земли во время первой миссии.

Экипаж Artemis II станет первыми людьми, которые увидят восход и заход Земли с лунной перспективы со времен последней миссии «Аполлон» в 1972 году. Помимо исторической значимости, миссия является важнейшим операционным испытанием. Астронавты будут вручную пилотировать Orion на определенных этапах полета, чтобы проверить характеристики управляемости корабля и интерфейсы взаимодействия экипажа с бортовыми компьютерами. Они также оценят работу систем связи, которые должны передавать видео высокой четкости и сложные потоки данных на сотни тысяч миль, чтобы весь мир мог следить за их путешествием в режиме реального времени.

Будущее лунных исследований

Успех облета Artemis II является последним необходимым условием для самой амбициозной фазы программы: Artemis III — миссии по возвращению людей на поверхность Луны. Доказав, что Orion может безопасно транспортировать и поддерживать экипаж в условиях глубокого космоса вблизи Луны, НАСА подготавливает почву для высадки первой женщины и первого цветного человека на южном полюсе Луны. Этот регион представляет особый научный интерес из-за наличия водяного льда в постоянно затененных кратерах, который потенциально может быть использован для жизнеобеспечения и получения топлива в будущих проектах концепции «от Луны к Марсу» (Moon-to-Mars).

В конечном счете, «заход Земли», запечатленный кораблем Orion, — это не просто фотография, это символ новой эры. Психологическое и научное воздействие вида Земли с лунной перспективы — хрупкого голубого оазиса в бесконечной черной пустоте — продолжает вызывать «эффект обзора», когнитивный сдвиг, о котором сообщают астронавты, подчеркивающий единство и уязвимость нашей родной планеты. Пока НАСА приближается к февральскому окну запуска Artemis II, мир наблюдает за тем, как мы переходим от получения снимков нашего дома издалека к отправке представителей человечества, чтобы они увидели эти виды своими глазами. Возвращение на Луну больше не является вопросом «если», это вопрос «когда», поскольку программа Artemis устанавливает устойчивое присутствие человека в глубоком космосе.