NASA и компания смотрят на полёт к астероиду через прицел Луны

Специалисты космической отрасли в США вновь вернулись к обсуждению одного из самых заманчивых проектов нашего времени – высадки людей на астероиде, который входит в группу небесных гор, потенциально опасных для Земли. Ряд изменений позволил упростить задачу и поднять вероятность реализации столь необычного плана.

Плимутская скала, согласно преданию, это место, где почти четыре столетия назад высадились отцы-пилигримы с "Мэйфлауэра", фактически положив начало истории США. За минувшие века от скалы было отпилено несколько "исторических" кусков. Ныне же шеститонный валун заботливо укрыт портиком с колоннами. А вот далеко от земного притяжения другие, не менее ценные куски скалы, вероятно, будут отпиливать астронавты в 2020-2025 году.

Небольшие астероиды, считают американские специалисты, могут стать "плимутской скалой" для всего человечества: источником различных материалов и воды, а также укрытием от космических лучей в ходе долговременных пилотируемых полётов. Потому новый космический проект получил название "Plymouth Rock – An Early Human Asteroid Mission Using Orion", то есть "Плимутский камень начальная пилотируемая миссия на астероид с использованием корабля Orion".

В цехах Lockheed Martin, а также в корпусах ряда космических центров NASA уже зреют большие и малые элементы будущего "Ориона", подготавливаются полноразмерные макеты для тестов, испытательные стенды и так далее (фотографии NASA).

Такая концепция миссии была подготовлена специально для NASA компанией Lockheed Martin главным изготовителем космических кораблей Orion.

Госчиновники, курирующие космос, призвали специалистов подумать над гибкой стратегией присутствия человека за пределами околоземной орбиты. Откликаясь на пожелание, Lockheed Martin составила вчерне план полёта астронавтов на один из астероидов, регулярно сближающихся с нашей планетой. Конечно, по меркам Солнечной системы. Такие объекты изучает специальная программа NEO (она следит за более чем тысячей потенциально-угрожающих летающих гор).

Вообще-то заготовки для "Плимутского камня" компания делала несколько последних лет фактически с момента, когда ей отдали на откуп (на разработку и производство) надежду американской пилотируемой космонавтики Orion.

Проектируя этот корабль, специалисты компании сразу принялись рассчитывать, где ещё можно будет его применить помимо двух главных задач: замены уходящих шаттлов в рейсах на МКС и слегка затягивающегося, но, кажется, неотвратимого возвращения человека на Луну.

Отработка самого "Ориона", ракеты-носителя для него, различных узлов и частей комплекса идёт полным ходом. На снимках: недавний полёт тестового экземпляра Ares I-X, в ходе которого проверялась работа первой ступени и тест парашютной системы для спускаемого аппарата (фотографии NASA).

Логично вырисовывались рейсы к астероидам: и как имеющие самостоятельную научную ценность, и как тренировки и испытания в преддверии регулярных полётов к Селене и для более отдалённых по времени визитов на Марс.

Интересно, что пару лет назад компания DigitalSpace Commons составила черновой план пилотируемой миссии на астероид, отталкиваясь от наработок NASA. И базировался он тоже на "Орионе". Однако представленный на днях проект обладает рядом отличий, о них мы скажем отдельно.

Для подъёма двух составных частей пилотируемого разведчика астероидов планируется применить пару ракет-носителей Ares I и V. "Единичка" должна вывести на околоземную орбиту "Орион" в двухместном варианте. А вот "пятёрка" Earth Departure Stage (EDS), то есть ступень для ухода с орбиты Земли и... ещё один "Орион". Но уже без кресел для экипажа, зато забитый под завязку дополнительным топливом, едой, водой и кислородом.

В прежней схеме вместо второго "Ориона" фигурировал модуль посадки на астероид, соответственно, пришлось бы отдельно разрабатывать и строить такой аппарат.

Около Земли пилотируемый и беспилотный "Орионы" должны состыковаться нос к носу, после чего EDS переведёт комплекс на траекторию полёта к астероиду. По прибытию на место у пары отважных покорителей космических глубин фактически под руками окажутся два космических корабля, оснащённых двигателями и всей необходимой электроникой, дабы суметь вернуть такой дуплет домой.

Состыкованные и заправленные "Орионы" образуют 50-тонный комплекс (иллюстрация Lockheed Martin).

Садиться кораблям на астероид всё же не придётся. Lockheed Martin выбирает самый простой и быстрый в отработке вариант предельное сближение и выход члена экипажа в открытый космос. Будучи пристёгнутым страховочным фалом и передвигаясь при помощи ракетного ранца, астронавт мог бы высадиться на поверхность небесной скалы, чтобы установить научное оборудование и собрать образцы.

По текущему плану пребывание комплекса из двух "Орионов" около астероида должно продолжаться пять дней, но при необходимости срок можно будет расширить недель до двух. Всего предполагается добыть до 100 килограммов образцов грунта астероида.

После обратного полёта состыкованных "Орионов" к Земле они должны разъединиться, и пара астронавтов спустится на родную планету в конической капсуле корабля. На всю экспедицию в целом ушло бы всего шесть месяцев нормальный срок вахты на МКС.

Визит "Ориона" на МКС в конце 2014-го или в 2015 году должен предварить более дальние рейсы нового корабля – к астероиду и к Луне (иллюстрация Lockheed Martin).

Надо сказать, что научные задачи по изучению астероидов, по идее, могут выполнять и беспилотные автоматические станции. Но трудно переоценить важность рейса людей к астероиду. Это не только робкая "проба пера" перед грядущим распространением деятельности человека на всю Солнечную систему. Как показала практика, зонды зачастую ставят миссию на грань провала из-за какого-нибудь пустяшного отказа, с которым живой человек смог бы справиться.

Тому пример – побывавший в 2005 году на астероиде Итокава (25143 Itokawa) японский зонд Hayabusa. Он сообщил на Землю немало ценных сведений. Но главное, он взял крошечные образцы породы и теперь несёт их к нам. Во всяком случае, учёные надеются, что взял: на этот счёт есть опасения опять-таки технического характера.

Hayabusa над Итокавой и четыре маршевых ионных двигателя аппарата (иллюстрации JAXA).

Данная миссия в плане неожиданных проблем оказалась одной из самых несчастливых. Ещё облёт астероида и сближение с ним прошли не столь гладко, как хотелось бы. Затем у космической машины были проблемы со стартом к Земле. Потом отправиться в путь удалось, но только по нештатному сценарию с задержкой возвращения. Позже появились сведения, что зонд, по-видимому, не сможет вернуться. Далее с ним как-то разобрались.

Но в начале ноября 2009-го японцы сообщили, что у одного из четырёх (A-D) ионных двигателей аппарата выявлены неполадки: движок D автоматически выключился. А это поставило под угрозу миссию. Но 24 ноября японцы придумали оригинальный выход из положения.

Им нужно было получить нужный уровень тяги, дабы изменить траекторию полёта зонда. Для этого пришлось задействовать два ионника A и B, каждый из которых был ранее выключен из-за отказа важнейших элементов источника ионов у А и нейтрализатора ионного пучка у B.

Но теперь инженеры направили на зонд команду, заставившую Hayabusa переключить цепи питания. В результате из двух "калек" получился один нормальный двигатель-ионник: с нейтрализатором от А и источником ионов от B. Специалисты ещё будут следить за развитием событий вокруг зонда, а пока ожидается, что он приземлится в июне 2010 года.

Итокава на этом фото совмещён с МКС. Правда, станцию художник взял ещё "образца" 2006 года, сейчас она крупнее. Но всё равно представление о масштабе – верное (иллюстрация Pascal Lee/NASA/JAXA).

Ситуация с исследованием астероидов напоминает расклад сил в первой лунной гонке: США первыми сумели высадить на Селене человека, а СССР привёз с неё образцы реголита при помощи автоматической станции. Наука получила бесценную информацию в обоих случаях, только громкий успех американцев нёс ещё и политический подтекст.

С тех пор специалисты в области космонавтики разделились на два лагеря сторонников постепенного продвижения человека вдаль от Земли и приверженцев той гипотезы, что ничего лучше, надёжнее и безопаснее автоматов всё равно не придумаешь и посылать к космическим телам надо только их. У каждой "фракции" есть весомые аргументы в свою пользу.

"Высадка пилигримов" (1877 год, Henry A. Bacon) и "Плимутская скала" сегодня – чем не астероид, многократно уменьшенный в размерах? (репродукция и фото с сайта wikipedia.org)

А что думают по этому поводу в верхах США? На днях высокопоставленные чиновники американского космического агентства должны рассмотреть план Lockheed Martin. Наряду, кстати, с рядом других интересных предложений на будущее телескопом, расположенным далеко от Земли и приспособленным к посещению пилотируемыми миссиями, разведочным полётом человека в окрестности Марса (но ещё без высадки), космической солнечной электростанцией.

После же выбора NASA решающее слово останется за Белым домом. Полагаем, патриотический намёк, заключённый в названии проекта "Плимутская скала", должен помочь этому красивому начинанию.