По истечении чрезвычайно насыщенного событиями 2022 года космическая индустрия своих темпов не сбавляет — наоборот, активно стремится их нарастить и в нынешнем году. Множество миссий как государственного, так и коммерческого значения ожидают запусков в этом году. В некоторых нам продемонстрируют совершенно новые виды возвратных сверхтяжелых ракет-носителей, в других — прорыв в изучении Солнечной системы. Место нашлось даже орбитальному туризму в открытом космосе. Итак, мы отобрали для вас наиболее интересные космические миссии, за которыми точно стоит следить в 2023 году.
Мускулы ракетостроения: Starship и Falcon Heavy
Новые амбициозные проекты, связанные с возвратом человека на Луну, могут потребовать от организаторов космических миссий отправки больших объемов полезной нагрузки на ее поверхность. Это продемонстрирует готовность человека не только второй раз посетить наш спутник, но и закрепиться на нем.
Главным кандидатом на воплощение этой идеи в жизнь может стать сверхтяжелая двухступенчатая ракета-носитель Starship от SpaceX, первый запуск которой, вероятнее всего, состоится в конце февраля или начале марта текущего года. 9 февраля компания удачно провела предполетный прожиг 31 из 33 двигателей Raptor V2 первой ступени Starship — бустера SuperHeavy.
Источник: SpaceX
Один из двух несработавших двигателей команда инженеров решила оставить отключенным перед самым началом теста, второй же не зажегся в результате пока еще не выясненной аномалии. Неплохой результат тестового прожига, однако для полного успеха миссии SpaceX необходима будет исправная работа всех 33 двигателей первой ступени. И если проблема с их внезапным отключением не разрешится, Starship рискует вновь перенести даты своего запуска.
Так или иначе, первый полет Starship стоит ждать хотя бы потому, что при его успехе ракета станет самой грузоподъемной из всех представленных на сегодняшний день ракетных реактивных ускорителей. Мощность Starship превосходит даже тяжеловеса от NASA — Space Launch System, дебют которой состоялся 16 ноября прошлого года во время запуска беспилотной лунной миссии Artemis I.
Еще одна рабочая лошадка от SpaceX — сверхтяжелая Falcon Heavy, собранная из трех модифицированных первых ступеней ракеты Falcon 9.
Источник: SpaceX
Свой первый в 2023 году запуск Falcon Heavy совершила 15 января, выведя на орбиту со стартовой площадки 39А мыса Канаверал секретную полезную нагрузку в рамках миссии USSF-67 для Космических сил США. Полный перечень аппаратов, доставленных ракетой на орбиту, не оглашается, однако известно, что на борту был спутник Continuous Broadcast Augmenting SATCOM 2 (CBAS-2), предназначенный для создания каналов зашифрованной спутниковой связи для американских военных.
В 2023 году запланированы еще четыре запуска Falcon Heavy от SpaceX, наиболее примечательным из которых должна стать космическая миссия Psyche, направленная на изучение астероида 16 Психея. Falcon Heavy отправит исследовательский космический аппарат Psyche к металлическому астероиду Психея 16, орбита которого лежит между Марсом и Юпитером.
Изучение астероидов: Psyche и OSIRIS-REx
Изучение 16 Психеи позволит пролить свет на процессы формирования нашей Солнечной системы. Ученые считают, что железно-никелевый астероид Психея 16 — это остывшее ядро протопланеты, уничтоженной на ранних этапах формирования нашей Солнечной системы. Этот уникальный в своем роде образец для исследований позволит человечеству изучить строение планетарного ядра, пускай уже и не функционирующего.
В космической миссии на 16 Психея будет использоваться зонд производства компании Maxar. На аппарате установят большое количество научно-исследовательского оборудования, в частности магнитометр, спектрометры и другие сканеры среды. Гамма-спектрометр поможет выяснить наиболее точный возраст астероида, а спектральные датчики — обозначить области самого плотного скопления металлов и определить их химический состав. Помимо прочего, Psyche протестирует новую технологию фотонной лазерной связи, по каналам которой космический аппарат будет поддерживать связь с Землей.
Осенью 2023 года нас ждет еще одно увлекательное событие, связанное с изучением астероидов. 24 сентября в посадочной зоне американского космодрома в штате Юта должен приземлиться космический аппарат OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer). На борту этого корабля — образцы грунта, добытого на астероиде Бенну во время третьей миссии New Frontiers, которую курировали Университет Аризоны и Центр космических полетов имени Годдарда.
Считается, что возраст астероида Бенну составляет ≈4,5 млрд лет, что делает его лучшим кандидатом на изучение раннего химического состава вещества в нашей Солнечной системе. В октябре 2020 года OSIRIS-REx сблизился и на большой скорости столкнулся с поверхностью астероида. Во время короткого контакта с Бенну OSIRIS-REx смог собрать специальным роботизированным ковшом TAGSAM от 400 г до 2 кг его каменистой породы. Зафиксировав образцы в грузовой камере, зонд устремился к Земле.
Теперь, когда миссия OSIRIS-REx подходит к концу, у человечества появится отличная возможность пролить свет на процессы, происходившие в самом начале формирования нашей звездной системы. Миссии OSIRIS-REx и Psyche безусловно должны стать захватывающими событиями в области изучения астероидов в этом году. Однако наиболее значимая межпланетная миссия года будет нацелена на Юпитер.
JUICE: последняя миссия Ariane 5
Некоторые модели ракет-носителей в 2023 году ожидают обновления своей линейки. Речь, в частности, идет о ракете Ariane 5 производства Arianespace, последний запуск которой запланирован на апрель 2023 года. Ракета должна будет запустить в космос аппарат JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), который нацелится на изучение трех ледяных лун Юпитера — Европы, Ганимеда и Каллисто — в стремлении найти под их ледяным покровом запасы жидкой воды. Для поиска JUICE будет проводить спектральное сканирование атмосферы и поверхности ледяных лун, а также составит карту поверхностных океанов, в которых может содержаться органическая жизнь.
JUICE будет идейным продолжателем космических аппаратов Galileo и Juno, отправленных к планетарной системе Юпитера ранее. И если жизненный путь Galileo закончился еще в 2003 году, когда по завершении его миссии космический аппарат намеренно направили на столкновение с газовым гигантом, то зонд Juno продолжает активную исследовательскую деятельность. 30 декабря 2023 года он совершит близкий пролет Ио, одного из спутников Юпитера. Во время этого полета космический зонд также выполнит гравитационный орбитальный маневр, чтобы еще раз приблизиться к Ио уже в феврале 2024 года.
Несмотря на то, что запуск JUICE еще не состоялся, будущая космическая миссия уже сегодня демонстрирует основные слабые места ракетного ускорителя Ariane 5, и всего Европейского космического агентства (ESA) в частности. Прежде всего мощности ракеты явно недостаточно для того, чтобы запустить космический аппарат к Юпитеру по кратчайшим орбитальным траекториям. В итоге на то, чтобы достичь планетарной системы газового гиганта, у зонда уйдет долгих восемь лет, за которые JUICE совершит ряд гравитационных орбитальных маневров, чтобы с наименьшим расходом топлива приблизиться к изучаемым спутникам.
Сократить длительное космическое путешествие JUICE, вероятно, смогла бы новая Ariane 6, разработка которой ведется с 2014 года. Ракета должна была дебютировать еще в 2020 году, однако ввиду ряда обстоятельств сроки ее запуска постоянно переносили. В данный момент первая миссия Ariane 6 запланирована на конец 2023 года, что ставит ESA в крайне неудобное положение, ведь после запуска JUICE более чем на полгода агентство останется без собственных ракет для своих космических миссий.
Ситуацию мог бы исправить скорейший ввод в эксплуатацию Vega-C (также производства Arianespace), однако после разрушения ракеты во время первого запуска в декабре прошлого года ее космические миссии опять откладываются на неопределенный срок. В настоящее время техническая комиссия заключила, что авария была связана с резким падением мощности в двигателях Vega-C.
И пока европейские чиновники ищут варианты замены, специалисты Arianespace продолжают усердно трудиться над скорейшим завершением Ariane 6 и исправлением технических недостатков Vega-C. Можно надеяться, мы все же увидим результаты их работы уже к концу этого года, когда обе ракеты наконец-то смогут занести в свой актив первые успешные миссии.
Частные космические миссии с выходом в открытый космос
Ожидается, что в 2023 году возобновит свои миссии ряд частных компаний, предлагающих клиентам космические и суборбитальные полеты. Пожалуй, самой интересной в этом списке будет новая миссия Polaris Dawn. Ее курирует миллиардер Джек Айзекман, уже совершавший частный трехдневный суборбитальный полет в сентябре 2021 года.
На этот раз экипаж Polaris Dawn готов зайти еще дальше и предложить своему гражданскому экипажу немного проветрить головы при выходе в открытый космос, который планируется в рамках миссии. Polaris Dawn будет запущена в 2023 году и станет самой отдаленной пилотируемой орбитальной миссией за последние 50 лет — орбита космического корабля Crew Dragon в некоторых местах превысит 500 км над Землей, что сопоставимо с высотой, на которой работает космический телескоп Hubble. Экипаж Polaris Dawn намеревается изучить влияние интенсивного космического излучения и космической радиации на организм человека. В настоящее время старт миссии намечен на март 2023 года.
Космический корабль Crew Dragon, на котором отправится в путешествие экипаж Polaris Dawn, является не единственным решением для организации подобных коммерческих перелетов. Компания Boeing интенсивно работает над завершением своего CST-100 Starliner, первый беспилотный полет которого успешно проведен в мае 2022 года. Теперь настал черед подготовки пилотируемого запуска Starliner, который, как ожидается, должен доставить партию грузов и научного оборудования на МКС в апреле этого года. Пилотировать Starliner выпала честь двум астронавтам NASA — Суните Уильямс и Барри Уилмору.
Компания Blue Origin также нацелена на то, чтобы возобновить частные суборбитальные миссии ракеты-носителя собственного производства — New Shepard. На сегодняшний день в активе Blue Origin числилось шесть успешных суборбитальных полетов ракеты с экипажем, в рамках которых она пересекала линию Кармана (100 км над уровнем моря). Однако провал беспилотной миссии ракеты в сентябре прошлого года внес свои коррективы. Федеральное управление авиации (FAA) после неудачи приостановило действие лицензии, позволяющей Blue Origin проводить пилотируемые миссии. Вероятнее всего, ситуация разрешится уже в этом году, и мы увидим новые запуски New Shepard ко второй половине текущего года.
Возрастающий интерес к Луне
Коммерческий сектор в этом году замахнулся не только на покорение околоземной орбиты, но и обратил свое внимание на спутник нашей планеты. Уже в конце апреля в районе лунного кратера Атлас прилунится японский лунный модуль Hakuto-R, сконструированный компанией ispace и запущенный в космос 11 декабря 2022 года на ракете Falcon 9 Block 5.
После прилунения посадочный модуль Hakuto-R осуществит выгрузку на поверхность земного спутника полезной нагрузки, среди которой будут правительственные и частные грузы. На борту модуля есть луноход Rashid производства ОАЭ и роботизированный лунный модуль производства JAXA и Tomy SORA-Q.
Вероятнее всего, в марте этого года к поверхности Луны будет также отправлен лунный модуль американского производства — Nova-C от компании Intuitive Machines. Космический аппарат имеет собственную тягу в 4000 Н, которая обеспечивается его силовой установкой VR900, работающей на смеси метана и жидкого кислорода.
Источник: NASA/Goddard/Rebecca Roth
Миссия лунного модуля Nova-C существует в рамках программы Commercial Lunar Payload Services (CLPS), основной целью которой будет демонстрация доставки на спутник Земли коммерческой полезной нагрузки, часть которой предполагают использовать для будущих лунных миссий Artemis.
Приблизительно к июню 2023 года свою первую попытку достичь поверхности Луны постарается осуществить и индийский лунный посадочный модуль — Chandrayaan 3. В настоящий момент аппарат на этапе сборки. Его запуск должен состояться со стартовой площадки Космического центра Сатиша Дхавана. Для отправки Chandrayaan 3 к поверхности Луны Индия планирует использовать ресурсы трехступенчатой ракеты-носителя средней грузоподъемности LVM 3.
Этот год однозначно станет годом активного покорения Луны. Причем все чаще в этой гонке друг с другом будет соревноваться именно коммерческий сектор NewSpace. Мы намерены пристально следить за результатами этих миссий и еще не раз вернемся к ним в наших будущих материалах.
