Американские миссии на орбите

Корабль CST-100 на околоземной орбите (в представлении художника)
Изображение: boeing.com

В июле 2011 года состоялась последняя самостоятельная отправка американским космическим агентством НАСА астронавтов на орбиту Земли. После того, как к Международной космической станции была отправлена финальная четвертая миссия шаттла Atlantis, заниматься отправкой людей туда начала исключительно Россия. Для этих целей имеются надежные и простые корабли «Союз», которые впервые были запущены в космос еще в далеком 1967 году. Впрочем, российской монополии в отрасли космических перевозок в скором времени наступит конец, поскольку специалисты НАСА на 2017 год запланировали ряд ключевых испытаний кораблей, которые способны превратить Соединенные Штаты Америки лидером в отрасли пилотируемой космонавтики.

НАСА сделало заявление о возобновлении программы пилотируемых полетов в начале осени 2014 года. В то время была проведена специальная пресс-конференция, на которой выступил глава агентства Чарльз Болден, генерал-майор морской пехоты, который рассказал о двух компаниях, выбранных среди многих претендентов на заключение контракта по строительству многоразовых пилотируемых космических аппаратов, которые предназначены для транспортировки астронавтов к Международной космической станции. Тендер выиграли Boeing и SpaceX, предоставившие проекты космических кораблей CST-100 и Dragon V2. Работы по строительству двух этих аппаратов были оценены в 4,2 и 2,6 миллиардов долларов (соответственно для Boeing и SpaceX).

По словам главы НАСА, сделать выбор было очень непросто, тем не менее, это удалось сделать. Агентство получило немало предложений от аэрокосмических компаний. Все фирмы, которые объединились в желании вернуть в США отправку человека в космос, соревновались за возможность послужить нации и избавиться от зависимости от России. Также Болден отметил, что высоко ценит их тяжелый труд, инновации и патриотизм. Кроме того, выбор в пользу названных компаний он аргументировал тем, что сотрудничество с ними агентства было достаточно успешным, а также тем, что НАСА уверенно в том, что именно эти компании соответствуют высоким требованиям агентства.

Если говорить о конкуренции, то главным оппонентом SpaceX и Boeing была компания Sierra Nevada, предлагавшая специалистам НАСА отправлять астронавтов к Международной космической станции на корабле Dream Chaser – глубокой модернизации орбитального самолета HL-20. Между тем, причины выбора агентства в пользу SpaceX и Boeing и распределение финансирования между ними вполне очевидны. НАСА испытывает большее доверие к надежным и крупным партнерам, приветствуя, в то же время, молодые и перспективные компании и здоровую конкуренцию. Агентство не заключило контракт в оборонным и аэрокосмическим гигантом Lockheed Martin, в силу того, что данная компания ране работала над марсианским аппаратом Orion. Также расширять сотрудничество не стали и с Orbital ATK, потому как ее грузовые аппараты Cygnus также уже летали к международной станции.

Корабль Orion у Луны (в представлении художника)
Изображение: Lockheed Martin Follow / Flickr

В июне 2010 года глава SpaceX Илон Маск достаточно точно спрогнозировал перспективы компании. Так, по его словам, его компания выиграла 12 миссий, в то время как Orbital – всего восемь. Денежная премия выше у Orbital, несмотря на то, что у компании меньше миссий. НАСА не хочет зависеть от одного источника. Также Маск отметил, что тендер на строительство аппарата для пилотируемого полета к МКС выиграет, скорее всего, Lockheed или Boeing, получив большую часть финансирования, а компания SpaceX будет второй. Сейчас вполне очевидно, что он оказался прав.

Корабль Orion в головной части ракеты Delta IV Heavy
Фото: Lockheed Martin Follow / Flickr

Необходимо отметить, что выбор агентством в роли двух основных партнеров компаний Boeing и SpaceX имел определенные последствия. Компания Sierra Nevada на протяжении длительного периода времени в судебном порядке безуспешно пыталась оспорить итоги тендера, после чего там было уволено более ста сотрудников, которые работали над аппаратом Dream Chaser. С другой стороны, агентство пообещало молодой и перспективной компании поддержку, только не в рамках проекта пилотируемых миссий к МКС. В 2014 году американцы были уверены в том, что спустя три года астронавты будут отправляться на околоземную орбиту только с территории США, без участия России. Компании Boeing и SpaceX, конечно, выполняют взятые на себя обязательства, но с отставанием примерно в один год.

Если говорить об аппаратах, то следует отметить, что Dragon V2 – это глубокая модернизация грузового корабля Dragon, который совершает успешные полеты к Международной космической станции. Конструкция корабля почти моноблочная, она дает возможность вместе с грузом до 2,5 тонн отправлять к станции четыре человека в режиме грузоперевозок, и до семи человек – в пассажирском режиме. Предполагается, что в 2017 году будет завершено строительство трех аппаратов Dragon V2, и уже в ноябре можно будет провести тестовый беспилотный полет на околоземную орбиту одного из этих кораблей. Согласно ожиданиям, аппарат должен состыковаться со станцией и покинуть ее через 30 суток.

Капсула Dragon V2
Фото: spacex.com

Как отмечают специалисты SpaceX, внутри корабля Dragon V2 пространство организовано таким образом, чтобы обеспечить максимальный комфорт экипажу. Кресла пилотов изготовлены из высококачественного углеродного волокна и отделаны алькантарой. Капсула для астронавтов содержит четыре окна, через которые видно внешнее пространство. Состояние аппарата в процессе полета члены экипажа смогут отслеживать на специальной панели, все показатели будут подаваться в режиме реального времени. Помимо этого, у астронавтов будет возможность настраивать в ручном режиме температуру на борту корабля. Кроме того, в аппарате предусмотрена и система эвакуации на случай возникновения нештатных ситуаций.

Перед первым полетом корабля Dragon V2 предполагается проведение огневых испытаний двигателей Draco и SuperDraco, распечатанных на трехмерном принтере и установленных для управляемой посадки аппарата и как элементы спасательной системы. Помимо этого, компания предполагает провести испытания специального скафандра, который даст возможность астронавтам в случае разгерметизации капсулы корабля выдержать нагрузки. Точно такие же испытания своего костюма планирует провести и Boeing в 2017 году. Приземление кораблей CST-100 и Dragon V2 будет осуществляться с помощью парашютов – в текущем году планируется провести испытания необходимых для этого систем.

Запускать корабль Dragon V2 планируют со стартового комплекса SLC-39 (Космический центр Кеннеди) с помощью ракеты Falcon 9. С этого же центра ранее были отправлены в космос миссии Apollo и Space Shuttle. Первая пилотируемая миссия ( с 2 астронавтами на борту) запланирована на май 2018 года. Нужно сказать, что компания SpaceX крайне заинтересована в том, чтобы заявленные сроки выдержать, ведь именно благодаря финансированию НАСА пилотируемых и грузовых кораблей компания сумела избежать банкротства. Компания Boeing в этом плане более устойчива.

Первый беспилотный и тестовый полет корабля CST-100 компания Boeing перенесла на июнь 2018 года. Ранее, напомним, он был запланирован на декабрь 2017-го. В августе 2018 года, как предполагается, состоится и пилотируемый полет аппарата с двумя астронавтами на борту. Подобно кораблю Dragon V2, аппарат CST-100 может транспортировать на околоземную орбиту семь человек. Предстартовая подготовка также будет проводиться во Флориде, в Космическом центре Кеннеди. Запуск корабля будет осуществляться с площадки космодрома мыса Канаверал, при помощи тяжелой ракеты Atlas V, при необходимости – с ракет Falcon 9 и Delta IV либо создаваемого носителя Vulcan.

Компании Boeing и SpaceX отложили первые пуски разрабатываемых ими аппаратов по принципиально разным причинам. Компания SpaceX располагает более скромными ресурсами по сравнению с Boeing, более того, часть их пришлось задействовать, чтобы выявить и устранить причины аварии Falcon 9, которая произошла в сентябре минувшего года. Эксперты НАСА подвергли критике компанию за заправку ракеты всего за 30 минут до старта. Иными словами, в процессе заправки топливом ракеты и в случае возникновения нештатной ситуации астронавты будут находиться в головной части носителя, а не на безопасном расстоянии. И именно столько времени было потрачено компанией на минимизацию возможных рисков.

Корабли серий «Союз» и «Федерация» (околоземная и лунная версии)
Изображение: Kamov / Wikipedia

Компания Boeing объяснила перенос сроков тестирования своего корабля некоторыми техническими проблемами и дополнительной подстраховкой. В частности, речь идет о повреждении капсулы аппарата и небольшого отклонения в показателях фактической и расчетной массы корабля. Видимо, компанию мало беспокоят задержки в запуске корабля CST-100, потому как аэрокосмический гигант имеет на российских «Союзах» пять мест, которые была получены в качестве компенсации при урегулировании споров, возникших в ходе продажи морского космодрома Sea Launch.

Даже в том случае, если компания Boeing в заявленные сроки не успеет подготовить свой корабль, все же взятые на себя обязательства перед американским космическим агентством она сумеет выполнить в полном объеме. НАСА уже заинтересовалось в приобретении у компании двух мест на кораблях «Союз» на осень 2017 года и весну 2018 годов, а также трех кресел – на 2019 год. Нужно сказать, что Роскосмос также заинтересован в подобных рокировках, потому как известно, что российский сегмент на Международной космической станции планируют сократить до двух человек.

Таким образом, можно говорить о том, что трудности, в которыми столкнулись партнеры НАСА, имеют рабочий характер и весьма успешно решаются. Вполне вероятно, что страна, которая шесть раз высаживала астронавтов на Луне и отправила тонный ровер на Марс, сумеет справиться и с этими задачами. В результате, спустя несколько лет Соединенные Штаты Америки будут иметь в своем распоряжении парк космических аппаратов, как минимум состоящий из грузовых кораблей Cygnus и Dragon, околоземных пилотируемых аппаратов CST-100 и Dragon V2 и лунно-марсианского корабля Orion, который также можно использовать для полетов к Международной космической станции, но слишком дорого. Это поможет США не только обеспечить себе независимость от российских кораблей «Союз» и аппаратов «Федерация», которые готовятся им на смену, но и позволит обеспечить внутринациональную конкуренцию между космическими компаниями.