SpaceX показала проект Starship для колонизации Луны
США планируют в ближайшие годы осуществить высадку людей на Луну в рамках программы «Артемида». В первых двух полетах — «Артемида III» и «Артемида IV» — будет использоваться лунный модуль HLS, разработанный компанией SpaceX на базе корабля Starship. «Звездолет» без теплозащитного экрана и аэродинамических поверхностей, снабженный посадочным шасси, прозвали «Лунным кораблем». На днях компания Илона Маска представила серию изображений «Лунных кораблей» не только для программы НАСА, но и для будущих коммерческих рейсов на Луну туристов и колонистов.
Трамп может заменить "Орион" на "Звездолет"
Выбор времени публикации не был случайным, поскольку все чаще говорят о задержках в реализации программы «Артемида», а судьба последней тесно связана с проектом Starship. Еще в апреле 2021 года НАСА выбрало SpaceX для создания лунного модуля HLS. Это было поистине замечательное решение, после которого Starship перестал восприниматься как прямой конкурент лунной ракеты и корабля НАСА SLS/Orion. Однако, когда в одном из этих проектов возникают серьёзные проблемы, это автоматически приводит к негативным последствиям для второго. В связи с этим НАСА рассматривает возможность использования другого лунного модуля — Blue Moon Mark II от компании Blue Origin. Этот модуль должен быть запущен в ближайшее десятилетие в рамках миссии Artemis V и стать резервным вариантом на случай, если разработка лунного Starship не увенчается успехом.
Решение о создании Blue Moon Mark II было принято после успешного запуска беспилотной миссии Artemis I, которая продемонстрировала, что SpaceX является слабым звеном в программе. Для успешной реализации только одной высадки на Луну необходимо провести многочисленные запуски системы Super Heavy/Starship (не менее пяти), чтобы доставить топливо на орбитальный склад. Последний должен состыковаться с HLS и заправить его перед отправкой на Луну. Это сложная техническая задача, которая вызвала у экспертов скептицизм относительно сроков ввода системы в эксплуатацию.
Однако сейчас, после успеха двух последних испытаний Starship, ситуация изменилась. Теперь уже дуэт SLS/Orion воспринимается как главное уязвимое место программы «Артемида» из-за значительного перерасхода средств, задержек и споров по поводу теплозащиты. Хотя сборка ракеты SLS для "Артемиды II" уже началась, есть сомнения, состоится ли полет вокруг Луны и будет ли он пилотируемым.
Слухи о возможном отказе от SLS/Orion, которые начали распространяться перед вторым пришествием в Белый дом Дональда Трампа, вызвали широкий резонанс. Но ряд наблюдателей считает преждевременным хоронить основную лунную ракету и корабль: во-первых, этот проект пользуется значительной поддержкой среди членов Республиканской партии, во-вторых, отказавшись от ракеты SLS, придется отказываться и от корабля Orion. Чем заменить последний?
Отказаться от «Ориона» непросто, поскольку на данный момент это единственный корабль, способный доставить астронавтов на Луну и вернуть их обратно. Сертификация лунного корабля для пилотируемых полётов — сложная задача. Условно говоря, можно разработать вместо «Ориона» новый корабль или даже отправить к Луне экипаж на модифицированном Crew Dragon, но для возвращения с Луны такой корабль всё равно придётся оснастить новым более мощным теплозащитным экраном. Разницу между тепловыми потоками, воздействующими на аппарат при спуске в атмосфере с околоземной орбиты, и при входе со скоростью, близкой ко второй космической, показал «Орион» во время «Артемиды I».
В любом случае это политическое решение, а не техническое. Если администрация Трампа прикажет, «Орион» может быть заменён «Стальным звездолетом» Маска. С технической точки зрения этому ничто не препятствует. Однако, естественно, возникнут серьезные задержки в реализации американской лунной программы.
Новые рендеры "Лунного корабля"
На фоне всех этих проблем не удивительно, что недавно опубликованные новые изображения лунного посадочного модуля на основе Starship вызвали повышенный интерес.
Текущий дизайн в общих чертах повторяет прежний: огромная сигара с оживальной верхушкой (в форме пули), совершающая вертикальную посадку на опоры в нижней части. Показаны пять панелей солнечных батарей, которые можно разворачивать и сворачивать. В первоначальных версиях HLS 2020 и 2021 годов солнечные батареи покрывали всю верхнюю часть «Лунного корабля».
Другое изменение касается посадочных двигателей, расположенных между герметичной кабиной в верхней части и топливными баками. Версия 2020 года использовала шесть больших двигателей, которые в следующем году были заменены на кольцо из 24 двигателей меньшего размера.
Теперь это кольцо заменили 18 двигателями, сгруппированными в шесть комплектов по три. Каждый комплект состоит из центрального сопла, направленного вниз, и двух боковых сопел, направленных чуть в стороны. Это улучшает управляемость аппарата при спуске и посадке.
Для прилунения требуются специальные двигатели, поскольку HLS не может использовать для этой цели маршевые «Рапторы»: последние при работе поднимают слишком много пыли и камней, что может создать угрозу для корабля и затруднить работу автоматической навигационно-посадочной системы.
Однако «Рапторы» будут использоваться для орбитальных манёвров, включая торможение и сход с окололунной орбиты. Согласно иллюстрациям, для решения этой задачи будут служить два центральных «Раптора», хотя они оптимизированы для работы на уровне моря, а не в вакууме, из-за их способности управлять вектором тяги.
Другие заметные изменения включают более прочные и простые посадочные опоры-шасси, прожекторы для освещения корабля и поверхности Луны, а также коническую крышку, закрывающую андрогинный стыковочный агрегат в носовой части. Кроме того, количество иллюминаторов в гермосекции увеличивается с 4 до 10, что обещает астронавтам потрясающие виды.
Помимо рендеров HLS, SpaceX опубликовала изображение орбитального склада, пристыкованного к Starship-заправщику. Впервые можно разглядеть детали «орбитального депо»: как и ожидалось, оно имеет дизайн, напоминающий упрощенный HLS.
Аппарат безупречно белый – благодаря краске и отражающему солнечное излучение покрытию. Это логично, если предполагается хранить жидкий кислород и метан на орбите при низких температурах в течение нескольких дней или недель.
Исключением является нижняя часть темного цвета, в которой расположены «Рапторы». Также можно увидеть дверцы контейнеров для солнечных батарей. В свою очередь, танкер Starship имеет темный цвет не только теплозащитного экрана, но и наверху. Детали системы боковой сцепки с заправляемым кораблем, основанной на телескопических рычагах, не совсем ясны.
Коммерческие "Звездолеты" и лунная база Илона Маска
Ещё одно и самое интригующее изображение демонстрирует два будущих корабля от компании Илона Маска в рамках проекта базы «Альфа», который SpaceX планирует реализовать на Луне. В настоящее время проект официальной базы программы «Артемида» включает только крупный герметичный модуль. Очевидно, и в создании лунной базы компания Маска собирается конкурировать с НАСА. База SpaceX также будет располагаться на южном полюсе Луны, о чём свидетельствует положение на рендерах Земли на горизонте.
Изображенные космические корабли представляют собой версию HLS, которую SpaceX планирует использовать для коммерческих полетов с окололунной орбиты на поверхность спутника. Судя по деталям, это корабли для доставки на Луну туристов, а в перспективе, возможно, и колонистов.
На борту одного из кораблей написано «SN-042-A», а согласно трансляции шестых испытаний Starship, эта версия корабля будет называться Starship Enterprise Edition ("Звездолет - коммерческое издание").
Самым заметным внешним ее отличием от HLS является то, что в этом корабле предусмотрено пять верхних рядов иллюминаторов (кроме имеющихся на HLS), по десять в каждом.
Верхний ряд лобового конуса представляет собой большое окно, в то время как остальные четыре ряда (всего 40 иллюминаторов), вероятно, будут соответствовать каютам и другим небольшим помещениям, учитывая то, что палубы отделены друг от друга.
Это означает, что Starship Enterprise Edition сможет перевозить не двух астронавтов, которые будут участвовать в программе Artemis, а гораздо больше. Но что интересно: у этого варианта нет теплозащитного экрана. То есть он по-прежнему будет зависеть от другого пилотируемого корабля, который доставит пассажиров с поверхности Земли. Например, от лунного «Звездолета» с теплозащитным экраном, который выходит на окололунную орбиту и возвращается на Землю. SpaceX прежде не упоминала о таком варианте, и это логично, ведь его внедрение сделало бы систему SLS/Orion попросту ненужной.
Конечно, можно модифицировать Starship Enterprise Edition, добавив ему теплозащитный экран и аэродинамические поверхности, которые позволят вернуться на Землю. Но это потребует полной переработки конструкции корабля.
В любом случае, если SpaceX планирует запускать пилотируемые корабли на Луну в обход программы НАСА, это может привести к тому, что другие страны и даже частные лица смогут отправлять туристов, а в будущем, возможно, и колонистов на наш естественный спутник без необходимости вести прямые переговоры с американским космическим агентством. Подобные соглашения о пилотируемых полетах на околоземную орбиту на борту корабля Crew Dragon от SpaceX уже заключены с компанией Axiom, которая занимается космическим туризмом.
Если все пойдет по плану, через несколько лет, примерно в 2027–2028 годах, мы можем стать свидетелями посадки первого "Лунного корабля" высотой более 50 метров и диаметром 9 метров на южном полюсе Луны. Это будет поистине впечатляющее зрелище.