В конце 2022 года NASA запустило Artemis I — миссию, призванную заложить краеугольный камень в фундамент возвращения людей на Луну. Разумеется, ни один разговор о новой лунной программе NASA сейчас не обходится без ее сравнения с великим предшественником. И оценки зачастую радикально разнятся. Кто-то называет Artemis банальным повторением Apollo, другие уверены, что это — новая ступень в истории космонавтики. В нашем материале разберем техническую сторону: насколько похожи либо непохожи две лунные программы с учетом задействованной техники.
Ракета-носитель
Для программы Apollo NASA использовало ракету Saturn V. Этот носитель все еще крупнейший по величине, массе, мощности и грузоподъемности изо всех, когда-либо успешно выводивших грузы на орбиту.
Детище Вернера фон Брауна имело трехступенчатую конструкцию. Его первая ступень использовала в качестве топлива керосин, а окислителем был жидкий кислород. Вторая и третья ступени работали на кислород-водородной паре. Ракета могла вывести 141 тонну груза на низкую околоземную орбиту (НОО) и 43,5 тонны на траекторию полета к Луне.
Рекордная грузоподъемность Saturn V позволила NASA отказаться от схемы запуска Apollo с лунным модулем на разных ракетах с последующей их стыковкой на орбите. В итоге они направились к Луне в единой связке. Обратная сторона медали заключалась в весьма внушительной цене. С поправкой на инфляцию, стоимость изготовления и запуска одной ракеты составляла порядка $1,4 млрд.
А что насчет SLS? При ее создании NASA постаралось максимально задействовать компоненты, оставшиеся по завершении программы Space Shuttle. В их числе твердотопливные ускорители, а также кислород-водородные двигатели RS-25. Это повлияло на конструкцию ракеты. Она получила пару твердотопливных ускорителей, представляющих собой модифицированную версию ускорителей шаттлов, и две ступени, использующие водород в качестве горючего и кислород как окислитель.
Одно из наиболее заметных отличий SLS от Saturn V заключается в том, что в будущем ракета будет модернизироваться с целью увеличения ее грузоподъемности. Если нынешняя версия SLS способна вывести 105 тонн груза на НОО и 27 тонн на траекторию полета к Луне, то после того как ракета получит новую вторую ступень, NASA планирует довести эти показатели до 130 и 46 тонн соответственно.
Впрочем, при всем желании SLS сложно назвать следующей ступенью в области ракетостроения, ведь носитель полностью одноразовый. Более того, даже после модернизации его грузоподъемность в лучшем случае лишь сравняется с оригинальной Saturn V. И на все это накладывается весьма внушительная цена. На данный момент изготовление и запуск одного экземпляра SLS оценивается в $2,6 млрд. Конечно, в NASA рассчитывают снизить этот показатель посредством серийного производства носителя в будущем. Но в любом случае уже сейчас очевидно, что SLS не удастся превзойти Saturn V ни за счет более высокой грузоподъемности, ни благодаря меньшей стоимости. Следовательно, в этом аспекте Artemis, скорее, действительно является повтором, а не эволюцией программы Apollo.
Космический корабль
Летавшие к Луне в 1960-1970-е годы астронавты использовали для этого корабль Apollo. Новое поколение астронавтов NASA полетит на Orion. Насколько похожи эти корабли?
Начнем с того, что оба они имеют схожую форму. Но Orion заметно крупнее и тяжелее Apollo. Объем его внутреннего пространства почти вдвое больше. И это вполне закономерно. Apollo был рассчитан на экипаж из трех человек, в то время как в рамках миссий по программе Artemis к Луне будут летать четыре астронавта. При этом конструкция Orion допускает расширение экипажа до шести человек.
Одно из важных отличий между двумя кораблями заключается в атмосфере. На Apollo она состояла из чистого кислорода, что в свое время привело к трагедии, унесшей жизни астронавтов Эда Уайта, Гаса Гриссома и Роджера Чаффи. А вот внутри Orion уже поддерживается стандартная азотно-кислородная атмосфера.
С точки зрения бытовых удобств Orion выгодно отличается от Apollo не только большим объемом внутреннего пространства, но и наличием полноценного туалета. Еще одно очень важное различие между двумя космическими кораблями заключается в способе получения энергии. На Apollo ее вырабатывали топливные элементы, которые потребляли водород и кислород. Orion же питается от солнечных батарей.
И наконец, нельзя не отметить, что в целом Orion намного более высокотехнологичный корабль. Разумеется, довольно глупо сравнивать, во сколько сотен тысяч раз его бортовой компьютер мощнее, чем у предшественника. Куда более важно то, что в отличие от Apollo, Orion обладает полной автономностью и способен к самостоятельным полетам, что и было продемонстрировано в ходе Artemis I. Кроме того, NASA неоднократно заявляло, что собирается использовать его не только для лунных миссий, но и для экспедиций в дальний космос, к астероидам и Марсу.
Резюмируя все вышесказанное, приходим к выводу, что Orion можно действительно назвать эволюцией Apollo. Безусловно, его конструкторы держали в голове образ великого предшественника. Однако новый корабль получил ряд уникальных возможностей, которых не было у экспедиций Apollo.
Лунный аппарат
Следующий пункт нашего сравнения — лунный аппарат, который будет использоваться для доставки людей и грузов на поверхность спутника нашей планеты.
Посадочный модуль Apollo в значительной степени стал поистине революционным устройством. Ведь этот первый в истории летательный аппарат, предназначенный для полетов на другом небесном теле, одновременно был и самым надежным компонентом всего Apollo, как стало понятно уже по завершении программы. Лунные модули полностью выполнили все возложенные на них задачи, а Apollo 13 блестяще справился еще и с ролью спасательной шлюпки.
Однако не стоит забывать, что миссии Apollo были кратковременными экспедициями посещения — лунные модули могли обеспечить пребывание двух астронавтов на земном спутнике в течение 2-3 дней. Район их посадки ограничивался экваториальными широтами, а время — местным утром, когда Солнце еще располагалось довольно низко над горизонтом и не успевало сильно нагреть поверхность.
С технической точки зрения миссии Artemis будут намного сложнее, чем полеты Apollo. Их основной целью станет южный полярный регион Луны, что накладывает ряд дополнительных требований к аппарату. Кроме того, они будут намного продолжительнее. Первая посадочная миссия Artemis III предполагает пребывание двух астронавтов на Луне на протяжении по меньшей мере недели. Все это требует использования принципиально иного спускаемого аппарата, нежели те, на которых летали участники экспедиций Apollo.
Чтобы решить проблему, NASA прибегло к подходу, ранее опробованному при создании космических кораблей для доставки людей и грузов на МКС, и поручило эту задачу частникам. В 2021 году компания SpaceX получила контракт на создание многоразового лунного аппарата, который будет задействован в первых миссиях Artemis. Им станет модифицированная версия космического корабля Starship (Starship HLS).
В сравнении с лунным модулем Apollo, Starship HLS будет настоящим гигантом. Его длина составит 50 м, диаметр — 9 м. Аппарат сможет доставить не менее 100 тонн груза на поверхность Луны и обеспечит там людям долговременное пребывание.
За это придется заплатить цену в виде необходимости орбитальной дозаправки. Starship HLS будет отдельно запускаться с Земли и затем дозаправляться для дальнейшего полета к Луне с помощью специальных танкеров на околоземной орбите. Это не самая простая процедура. К тому же пока неизвестно, сколько именно дозаправок потребуется для одной лунной миссии. Но, если SpaceX удастся справиться со всеми техническими сложностями, речь пойдет уже не об эволюции, а о настоящей революции в деле доставки грузов на Луну.
Впрочем, на тот случай, если задача окажется слишком сложной или строительство Starship HLS обернется значительными задержками, NASA обзаведется подстраховкой. В настоящее время аэрокосмическое агентство проводит конкурс на создание второго спускаемого аппарата для программы Artemis. Наиболее вероятным победителем считается заявка Blue Origin. Ее точные технические параметры пока что не раскрываются, но, похоже, она не будет сильно отличаться от предыдущей заявки, проигравшей Starship HLS в первом конкурсе. Тогда Blue Origin предлагала построить более традиционный аппарат, напоминающий увеличенную версию лунного модуля Apollo.
То есть, если говорить о лунном модуле программы Artemis, скорее всего, мы получим как эволюционный, так и революционный подход. Какой из них окажется продуктивнее, покажет лишь время.
Скафандры и ровер
Еще один важный аспект программы Artemis — это скафандры и оборудование, которое будет задействовано в лунных миссиях, в частности ровер для перемещения астронавтов.
Как и в случае с лунным аппаратом, решив не заниматься самостоятельно этими компонентами, NASA отдало их на откуп частным компаниям. Так, контракт на создание нового лунного скафандра получила компания Axiom. В марте 2023 года она провела презентацию его прототипа.
По утверждению Axiom, ее скафандр обеспечит большую гибкость, лучшую защиту от воздействия окружающей среды в сравнении со скафандрами эпохи Apollo, а также возможность размещения специализированных инструментов, необходимых для осуществления всех требуемых программой научных исследований. Разработчики костюма сделали особый упор на том, что экспедиции Artemis будут совершать посадку на южном полюсе Луны. Поэтому облачение астронавтов должно позволить им работать в условиях весьма внушительных температурных перепадов. Конструкторы скафандра постарались учесть опыт экспедиций Apollo, в свое время немало намучившихся с очисткой костюмов от лунной пыли.
Кроме того, новые скафандры задумываются как универсальные. Ими смогут пользоваться как мужчины, так и женщины (все участники экспедиций Apollo были мужчинами).
Что касается средств передвижения для астронавтов Artemis, в настоящее время над их созданием работают сразу три команды, состоящие из представителей различных американских компаний. Подробности их проектов пока держатся в секрете, но очевидно, что лунные автомобили следующего поколения будут заметно отличаться от роверов эпохи Apollo. Те, например, питались от аккумулятора без подзарядки. Новые лунные автомобили получат как возможность подзарядиться, так и современную навигационную систему, которая позволит астронавтам ориентироваться в условиях сложного рельефа южного полюса. Еще одним ожидаемым нововведением должны стать фары. Они будут использоваться для поездок по вечно затененным участкам на дне полярных кратеров.
***
К каким же выводам можно прийти после всего сказанного выше? Сравнивая программы Apollo и Artemis, некорректно будет утверждать, что вторая является лишь простым повтором либо логическим продолжением первой, или же наоборот, некой революцией в деле освоения Луны. Несложно заметить, что в зависимости от рассматриваемого аспекта, можем найти любой из перечисленных подходов. Так, та же ракета SLS явно выглядит как попытка воссоздать Saturn V в XXI веке. Учитывая текущие тенденции в мировом ракетостроении, это придает ей имидж некоего «динозавра» из прошлого.
С другой стороны, в большинстве иных аспектов Artemis предполагает развитие техники и инструментов, которые некогда сослужили добрую службу астронавтам Apollo. А тот же Lunar HLS вполне тянет на революцию в доставке людей и грузов на Луну. Так что, говоря об Artemis, следует понимать, что в ней есть всего понемногу, начиная от повторения хорошо забытого старого и заканчивая намерением создать что-то принципиально новое.
