Наткнулся на статью на сайте UNIVERSE TODAY. Попробовал перевести яндексом - получилось вроде не плохо. Статья про лунную гонку и описаны этапы и куча ссылок на них. Статья по сути похожа на тот очерк который я разместил ранее- но он более NASA центрирован..
Между Низкой околоземной орбитой (LEO) и Луной существует область космоса площадью 384 400 км (238 855 миль), известная как Окололунное пространство. В ближайшие десятилетия многочисленные космические агентства направят миссии в этот регион для поддержки развития инфраструктуры, которая приведет к постоянному присутствию человека на Луне. Сюда входят орбитальные и наземные среды обитания, посадочные площадки, наземные транспортные средства, технологии использования ресурсов на месте (ISRU) и другие элементы, которые позволят в долгосрочной перспективе исследовать и осваивать поверхность Луны.
Для всех заинтересованных сторон окололунное пространство обладает огромным потенциалом с точки зрения научного, коммерческого и военного применения. Значительно возросший уровень активности на Луне и вокруг Нее делает осведомленность о космической области (SDA) – знание всех операций в пределах региона космоса – первостепенной. Также необходимо обеспечить дальнейший успех и использование закрытого региона. В недавнем документе группа аэрокосмических инженеров рассмотрела миссии, запланированные на ближайшие десятилетия, и оценила состояние и недостатки их осведомленности в космической области.
Исследованием руководил Брайан Бейкер-Макэвилли, аспирант аэрокосмической инженерии Авиационного университета Эмбри-Риддл (ERAU). К нему присоединились Дэвид Каналес, доцент кафедры аэрокосмической инженерии в ERAU, а также Сурабхи Бхадаурия и Кэролин Фру, кандидат наук и доцент Школы аэронавтики и астронавтики Университета Пердью. Документ, описывающий их выводы, недавно появился в Интернете и рассматривается для публикации
Осведомленность о космической сфере
Также известная как “осведомленность о космической ситуации”, SDA необходима для операций в космосе. Как Бейкер-Макэвилли объяснила Universe Today по электронной почте:
“SDA - это, по сути, концепция получения исчерпывающих знаний обо всех объектах в определенном регионе без необходимости прямой связи с этими объектами. Это важно для безопасности космических аппаратов, поскольку предоставляет ценную информацию об объектах в непосредственной близости от них, которые потенциально могут повлиять на исход их миссии. Некоторыми общими примерами важности SDA являются информация, помогающая избегать столкновений, обеспечивающая точное отслеживание информации и предоставляющая знания о другой космической деятельности. ”
Как заявляет НАСА, целью программы “Артемида” является "создание устойчивой программы исследования и освоения Луны". Аналогичным образом Китай, Роскосмос и ЕКА надеются создать лунную среду обитания и связанную с ней инфраструктуру, чтобы обеспечить постоянное присутствие человека на Луне. Ключевым элементом этих программ является создание среды обитания в южной полярной области Луны (бассейн Южный полюс-Эйткен). Эта деятельность потребует значительной поддержки в виде доставки полезной нагрузки, а экспорт лунных ресурсов аналогичным образом потребует регулярных миссий на поверхность Луны и обратно. Учитывая этот уровень активности, SDA будет более важной, чем когда-либо.
Много планов
В соответствии с программой Artemis, НАСА намерено совершить первый окололунный полет на космическом корабле Orion с экипажем (Artemis II) не ранее сентября 2025 года. За этим последует Artemis III в сентябре 2026 года, первая миссия с экипажем на поверхность Луны со времен "Аполлона-17" в 1972 году. Это будет достигнуто путем запуска космического корабля Orion с экипажем с помощью системы космического запуска (SLS) на лунную орбиту. Система посадки человека (HLS), предоставленная SpaceX, – космический корабль HLS – стартует отдельно, дозаправится на орбите, а затем встретится с космическим кораблем Orion вокруг Луны.
Как только перевод двух астронавтов в HLS будет завершен, они полетят на поверхность Луны и проведут около 30 дней, проводя эксперименты и забирая образцы. Помимо Artemis III, НАСА начнет сосредотачиваться на развертывании основных элементов Lunar Gateway, которые будут запущены в 2027 году на борту ракеты Falcon Heavy. Миссия Artemis IV последует в сентябре 2028 года, и впервые экипаж из четырех человек пересядет с космического корабля Orion на Лунные врата. После этого НАСА намерено раз в год отправлять миссию на поверхность Луны и развертывать элементы базового лагеря Артемиды. Они будут включать следующее:
- Лунный вездеход (LTV): марсоход, который будет перевозить экипаж по зоне посадки
- Платформа мобильности для обитаемости (HMP): марсоход под давлением, который позволит экипажам совершать поездки по поверхности Луны продолжительностью до 45 дней
- Наземная среда обитания Лунного фонда (LFSH): стационарная среда обитания, в которой смогут разместиться до четырех членов экипажа при более коротком пребывании на поверхности.
Кроме того, Китай и Россия объявили о своих намерениях создать Международную лунную исследовательскую станцию (ILRS), которая будет конкурировать с предлагаемой инфраструктурой НАСА. Предлагаемый график включает три этапа. Этап разведки завершится миссией Чанъэ-7 (запуск в 2026 году), которая продолжит исследовать поверхность Луны вокруг бассейна Южный полюс-Эйткен для поиска ресурсов и оценки возможных мест для будущего обитания. Вторая фаза, Строительство, произойдет между 2026 и 2035 годами, и в ней будут задействованы элементы, составляющие ILR.
Тем временем Европейское космическое агентство (ЕКА) провело многочисленные исследования и выдвинуло предложения по созданию международной лунной базы, которая служила бы той же цели, что и Международная космическая станция (МКС). Предыдущие предложения включают Лунную деревню ЕКА, которая состояла из сооружения, простирающегося под поверхностью, и купола, покрытого реголитом, который обеспечивал бы доступ к поверхности. За этим последовало в 2019 году, когда ЕКА и международная архитектурная фирма Skidmore, Owings & Merrill (SOM) предложили серию полу-надувных модулей, установленных вдоль края лунного кратера.
Последняя концепция стала еще одной совместной работой ЕКА и международной архитектурной фирмы Hassel. Их предложение, Генеральный план обитания на Луне, состоит из модульной масштабируемой системы обитания, которая может вместить поселение численностью до 144 человек. В рамках своего исследования Бейкер-Макэвилли и его коллеги рассмотрели эти планы и определили две основные тенденции. Как он рассказал.
“При рассмотрении этих миссий выявляются две ключевые тенденции: важность налаживания устойчивых операций и стратегическое значение Южного полюса Луны. Многие будущие миссии преследуют цели тестирования новых технологий, поддерживающих устойчивые операции на Луне, таких как методы сбора воды из лунного реголита для астронавтов, эффективные методы приземления для поддержания постоянного движения к поверхности Луны и обратно или использование орбитальных траекторий, для сохранения которых требуется мало топлива.“Южный полюс Луны является ключевой частью Окололунного пространства, поскольку это эффективное географическое положение для этих устойчивых операций. Южный полюс обладает постоянно затененными кратерами, которые содержат концентрации воды в реголите. Кроме того, почти прямолинейная гало-орбита (NRHO), на которой разместятся Gateway, большую часть своей траектории проходит в пределах прямой видимости Южного полюса и требует очень мало топлива для поддержания в условиях внешних возмущений. ”
Как добраться
Другим ключевым аспектом их исследования была динамика окололунной среды и проблемы отправки космических аппаратов с Земли на Луну. Эти проблемы хорошо известны благодаря десятилетиям отправки туда роботизированных миссий, не говоря уже о миссиях с экипажем в форме программы "Аполлон". Ожидается, что в ближайшие десятилетия этот регион станет довольно перенаселенным спутниками, космическими аппаратами, Лунными воротами и другими орбитальными сооружениями. Ситуация усложняется тем фактом, что любому объекту в Окололунном пространстве придется столкнуться с проблемой трех тел. Сказал Бейкер-Макэвилли:
“Динамика Окололунного царства становится сложной из-за введения третьего тела в проблему орбитальной механики. На данный момент проблема трех тел не имеет замкнутого решения, и космический корабль, находящийся под влиянием как Земли, так и Луны, больше не движется в традиционном кеплеровском смысле движения двух тел, с которым многие знакомы. Это приводит к тому, что многие традиционные методы в астродинамике выходят из строя, что требует новых моделей и методов для решения проблем. ”
В конце концов, они определили несколько семейств орбит, которые подчеркивают уникальную геометрию периодических траекторий в задаче о трех Телах, а также орбиты, которые могут иметь стратегическое применение в будущем. Однако, как добавила Бейкер-Макэвилли, эти траектории не являются всеобъемлющими, и существует множество других, которые были хорошо задокументированы.
Недостатки
Проанализировав существующие и ожидаемые миссии, которые отправятся на Луну в ближайшие десятилетия, Бейкер-Макэвилли и его коллеги выявили несколько недостатков, которые касались SDA. Они также дают рекомендации о том, как их можно устранить. Как он указал:
“Методы SDA, используемые для наблюдения за объектами вокруг Земли, которые основаны на наземных датчиках, не позволяют напрямую просматривать объекты в окололунном пространстве. Значительное расстояние, которое должен преодолеть наземный датчик, чтобы достичь областей Окололунного пространства, находится за пределами возможностей многих датчиков, особенно радарных систем. Что касается датчиков, способных преодолевать такое расстояние, таких как Deep Space Network, то они часто уже перегружены и слишком ценны, чтобы использовать их только для SDA.“Еще одним недостатком являются сложные условия освещения, которые оптические датчики должны преодолевать, чтобы видеть объекты глубоко в окололунном пространстве. Такие проблемы, как Луна, физически закрывающая обзор миссий на дальней стороне, или свет, отраженный от Луны, размывающий свет, отраженный от космического корабля, ограничивают возможности оптических датчиков. В результате существуют важные области Окололунного пространства, которые не всегда видны современным сенсорным сетям.”
Как отметила Бейкер-Макэвилли, исследователи изучают множество подходов для устранения разрыва в возможностях Cislunar SDA. Некоторые возможности включают размещение датчиков на Луне, улучшение сети наземных датчиков или внедрение группировок спутниковых датчиков по всему Окололунному пространству. По его мнению, некоторая комбинация этих решений лучше всего подходит для решения проблемы SDA. Он также надеется, что их исследование даст исследователям, студентам и тем, кто интересуется исследованиями Луны, представление о текущем состоянии окололунного пространства и проблемах, с которыми оно сталкивается.
“Ключевые проблемы, выделенные в анализе в Cislunar exploration и SDA, могут побудить некоторых читателей обратить больше внимания на эти моменты и предложить свою собственную работу, которая внесет вклад в решение или предотвратит повторение подобных неудач”, - сказал он.
