Практически 50 лет прошло между первыми запусками легендарного корабля Аполлон и спорного отпрыска от мира маркетинга - корабля Орион. 50 лет! - а выглядят как будто близнецы. Но что ты такое, Орион? Твоя задача обеспечить постоянное присутствие людей на Луне. Но правда ли, что ты просто дешевая копия Аполлона, или все-таки - технологический прорыв в инженерном искусстве?
2022 год выдался насыщенным новыми космическими событиями. Россия наконец-таки начала развертывание новой глобальной спутниковой группировки Сфера. Европейцы наконец-таки осуществили успешный запуск своего пилотируемого корабля StarLiner от Boeing в автоматическом режиме. Ну и конечно-же, спустя 12 лет мучений и неудач - стартовала первая миссия программы Артемида. Мега-ракета СЛС напряглась и отправила прямиком на орбиту Луны корабль Орион, прямо как на батуте. Но в любом случае, в пику сторонникам теории заговора, он был там, множество камер сняли захватывающие кадры, успешно вернулся на Землю и приводнился в Атлантическом океане. Эх, сейчас бы на море…
Но вот этот весь его вид, коническая форма, создают какое-то ощущение дежавю, он определенно похож на легендарный, не безвозвратно устаревший Аполлон, нежели на современный космический корабль, несущийся на световой скорости сквозь пространство и время… Так является ли Орион просто клоном командного модуля Аполлона, CtrlC - CtrlV и причем тут мармеладка? Давайте разбираться.
Для этого вернемся на 60 лет назад. Советский союз лидировал в космической гонке. Запуск автоматической межпланетной станции Луна-3 в 59 году, которая впервые сфотографировала обратную сторону Луны. Юрий Гагарин, и его первый полет в космос в 61 году - вообще событие вселенского масштаба. Все эти достижения играли на нервах партнеров из США. Поэтому они напряглись, задумались, много думали и надумали, что к высадке на Луну Советский Союз еще не готов и у НАСА был шанс догнать нас и опередить хотя бы в этом вопросе, несмотря на то, что примерно в это-же время вовсю шла разработка сверхтяжелой ракеты Н1.
Как результат ментальных потугов ученых и инженеров НАСА - знаменитая речь Джона Кеннеди уже в 62 году: “Мы решили отправиться на Луну…потому, что этот вызов мы готовы принять, мы не готовы его откладывать, мы хотим победить...”. Ну что же, хотеть не вредно и они начали программу Аполлон, имевшую единственную цель - как можно быстрее доставить американских астронавтов на Луну и вернуть их на Землю. - Перевожу: как можно сильнее нагадить Советскому Союзу.
К слову начали они не с нуля. У НАСА уже был хороший задел в рамках программ Меркурий и Джемини, где они как раз-таки отрабатывали технологию пилотируемых полетов. Сам Аполлон состоял из мощнейшей ракеты Сатурн-5, командного модуля в форме мармеладки, его цилиндрического служебного модуля и лунного посадочного модуля в форме паучка. И, естественно, ключевым компонентом всей миссии был именно командный модуль. Ну просто потому что он был единственным, который должен был как улететь с Земли, так и вернуться обратно в целости и сохранности, да еще и с тремя астронавтами внутри, все это время поддерживая их жизнедеятельность..
И надо признать, командный модуль Аполлона получился удачным, как и вся программа. Было совершено 11 миссий, шесть успешных посадок на Луну. А после завершения программы Аполлон в 72 году командные модули совершили еще три миссии на первую космическую станцию Америки Скайлэб. Последний же полет космического корабля эпохи Аполлон состоялся в 75 году - и это был легендарный проект Союз-Аполлон!
После того, как США смогли первыми отправить, и, главное, вернуть людей обратно с Луны, интерес и с ним бюджет НАСА стали снижаться. На горизонте маячила многоразовая система Спейс-Шаттл. Но она не была полноценной заменой Аполлону, у нее были другие цели. И хотя Шаттл был намного больше и мог выполнять десятки многоразовых миссий, он не мог покинуть околоземную орбиту, а его тепловые плиты не могли выдержать более высокую температуру входа в атмосферу из-за высокоскоростного возвращения с Луны. Можно утверждать что начало программы Спейс-Шаттл положило конец возможности НАСА проводить пилотируемые миссии в дальний космос…до появление Ориона.
Орион впервые был анонсированный как Crew Exploration Vehicle еще в 2000-х годах. Его начали разрабатывать в рамках уже пятой по счету пилотируемой программы НАСА - Constellation, или Созвездие, которая должна была вернуть Америку на Луну и на Марс. Кстати, Орион - это как раз одно из самых ярких созвездий в нашей солнечной системе. Но да ладно. Программа базировалась на двух ракетах Арес. Арес I, тяжелого класса, которая должна была нести Орион. И Ares V, сверхтяжелого класса, для транспортировки гигантского лунного посадочного модуль Альтаир.
Но в 2010 году после превышения бюджета и отставания от графика программа Созвездие была закрыта. Большинство компонентов было выброшено на свалку и только Орион, как феникс, постоянно восставал из пепла, меняя названия, носители и цели миссии, пока наконец не нашел свою гавань в программе Артемида.
На протяжении всего этого времени Орион практически не видоизменялся. И на самом деле: не похоже, чтобы дизайн Ориона сильно отличался от корабля времен Аполлона. Может просто потому что это один и тот же корабль??
Что же сделало корабль Аполлон такой мармеладкой?... простите я имел ввиду легендарным? Его конструкция во многом повторяла капсулы Меркурий и Джемини, которые были до него. Но в отличие от них, командный модуль Аполлона был рассчитан на экипаж из трех человек в течение двух недель и был намного больше. Полезный объем составлял всего 6 кубических метров, примерно как объем гардеробной, если она у вас есть конечно. И это на трех человек экипажа в условиях микро-гравитации, где необходимо работать в течение многих суток! И поскольку астронавты находились в нем практически всю миссию, там было все, что нужно экипажу для полета на Луну и обратно. Сумасшедшей плотности компоновки были набиты системы жизнеобеспечения, управления полетом и навигацией, компьютеры, продукты питания и система управления отходами.
Но каким бы функциональным командный модуль ни был, он не мог самостоятельно доставить астронавтов на Луну и обратно. Для этого он работал в тандеме со служебным модулем. Можно провести аналогию. Если командный модуль - это мозг космического корабля, то служебный модуль - это его сердце, легкие и мышцы.
Наряду с обеспечением экипажа кислородом в служебном модуле располагались топливные элементы, работающие на водороде и кислороде, которые вырабатывали электроэнергию и обеспечивали астронавтов питьевой водой. Однако такие химические источники энергии были достаточно маломощны и сильно ограничивали работу экипажа. А особенности устройства корабля и необходимость в его управлении подразумевали наличие хоть одного неспящего члена экипажа постоянно.
Большая часть служебного модуля была занята его силовой установкой - большим ракетным двигателем, который сначала замедлял корабль, чтобы выйти аккурат на лунную орбиту, а затем придавал ему импульс, необходимый для возвращения на Землю. Служебный и командный модули работали как единое целое до самого входа в атмосферу Земли, где последний отстыковался и сгорал в атмосфере.
Один сгорал, второй нет, это как так?
Дело в том, что при входе в плотную атмосферу Земли и интенсивное торможение вследствие трения о воздух, корабль крайне сильно разогревается и тормозит с огромными перегрузками. Разрушение от нагрева до 10 000 градусов позволяет избежать так называемый абляционный тепловой экран, который поглощает энергию, медленно разрушаясь и защищая конструкцию корабля и астронавтов внутри. Если бы мы спускали на Землю останки инопланетян, то их поджаренный вид нас бы особо не расстроил, а вот для людей условия посадки должны быть более лояльными. Именно поэтому ученые и придумали такую форму, сферическую навстречу потоку и сужающуюся кверху, как мармеладка. Она позволяет аппарату тормозить, но при этом и немного планировать, примерно как крыло, облегчая нагрузку на экипаж и снижая разогрев конструкции. Далее, от скорости примерно в 100 метров в секунду торможение осуществляется парашютами, примерно до нескольких десятков метров в секунду. Удар о Землю… и вот она вновь под ногами, родная колыбель цивилизации.
Но подождите, физические законы не зависят от эпохи или политического строя. Они незыблемы. И если во времена Аполлона самой эффективной была именно такая форма, значит и в современном мире котиков и фейков возвращаемый на Землю космический корабль должен быть мармеладкой. Если с точки зрения эффективности миссии наиболее выгодно иметь отдельно служебный модуль с двигательной установкой и возвращаемый командный модуль с экипажем, то почему новейший корабль должен быть построен по другой схеме? Конечно они будут похожи…
Именно к такой конструкции и вернулись инженеры при разработке корабля Орион. Он имеет ту же тупую сферическую форму, но при этом использует модернизированный абляционный щит для защиты самого ценного - астронавтов, и современные парашюты, чтобы обеспечить плавное приводнение в океане.
Как и командный модуль Аполлона, Орион не имеет собственной двигательной установки. А для корректировки курса, выхода на лунную орбиту и схода с нее Орион работает в тандеме с командным модулем, разработанным европейским космическим агентством. Именно этот модуль с двигательной установкой, кстати взятой из системы маневрирования космического корабля Шаттл, обеспечивает Орион кислородом и электроэнергией.
Но что же в Орионе современного и инновационного?
Орион в полтора раза больше Аполлона. Полезный объем, почти 9 кубических метров, обеспечивает достаточно места для размещения уже не трех, а четырех членов экипажа. Вместе с европейским служебным модулем он способен поддерживать жизнеспособность экипажа до 21 дня! Но и тут можно сказать, взяли старый корабль, и просто его отмасштабировали!
Подождите…
50 лет запусков на батуте и эксплуатации пилотируемых кораблей, научных и технологических достижений не прошли зря. Вместо датчиков, переключателей, кнопок и циферблатов управление большинством функций Ориона теперь происходит с помощью нескольких сенсорных панелей и ручных консолей. Это создает больше места для таких вещей, как еда, спальные места и ультрасовременный космический туалет - все это приятно иметь при себе, когда вы направляетесь на Луну или Марс.
Орион работает и автономно и под контролем со стороны центра управления полетами, поэтому весь экипаж может хорошенько выспаться или покинуть капсулу на несколько месяцев.
Кроме того, служебный модуль Ориона вместо топливных элементов использует солнечные панели и аккумуляторы для выработки электроэнергии. А большая эффективность системы электроснабжения обеспечивает работу усовершенствованного оборудования удаления углекислого газа и влаги из атмосферы модуля для более комфортной и безопасной жизнедеятельности экипажа.
Ну и конечно же надежность! Служебный модуль Ориона имеет не один, как у Аполлона, а целых восемь небольших резервных двигателей, которые могут взять на себя управление в экстренной ситуации.
Но что самое важное - Орион - многоразовый корабль. В перспективе это позволит выполнять сразу несколько миссий одновременно, открывая возможность полетов на Марс.
Является ли Орион современным и технологичным кораблем, или все-таки просроченной копией некогда прорывного достижения западных инженеров? Конечно, есть сходство. Но оно обусловлено оптимальностью технического облика корабля. И это всего лишь внешняя ширма. Начинка корабля самая что ни на есть современная и технологичная. И этого стоило ожидать - почти 20 лет модернизации и более 25 миллиардов потраченных бюджетных долларов позволили создать действительно уникальный образец инженерного искусства. И он несомненно позволит человечеству вернуться на Луну на постоянной основе уже в ближайшие годы. А недавняя успешная первая миссия Артемида I - доказала это.
Ну и наконец, все любят считать денюжки. Стоимость места в командном модуле Аполлон, в пересчете на сегодняшний день, составляет 127 миллионов долларов. А стоимость кресла в Орионе - 192 миллиона. И с учетом того, что в последнем четыре астронавта, стоимость вашей экскурсии на Луну со времен полета Юрия Гагарина выросла в 2 раза! Но зато вы сможете взять с собой большую коробку ваших любимых мармеладок, чтобы подсластить пилюлю долгой дорогу навстречу неизведанному!