Модулю МКС напророчили визит к астероиду

Пилотируемая миссия на астероид по своей сложности сопоставима с марсианской, за вычетом трудности посадки и старта с Красной планеты. В последние месяцы учёные и инженеры NASA потратили немало времени на обдумывание такой экспедиции. В результате родился ряд интересных предложений, нарисовавших картину полёта с учётом последних перемен в космической программе Штатов.

В начале года президент США Барак Обама "обнулил" лунную программу своего предшественника, но взамен обозначил новые горизонты американской космической политики.

Среди прочих задач он наметил пилотируемый полёт к одному из так называемых околоземных объектов (Near Earth Object — NEO). Естественно, работа закипела. И хотя о подобных дальних рейсах специалисты говорили и раньше, нужно было расставить точки над i, поскольку в некотором смысле NASA недавно пережило "перезагрузку".

Результаты нового мозгового штурма Брайан Уилкокс (Brian Wilcox) из лаборатории реактивного движения (JPL) представил (PDF-документ) 10 августа в Вашингтоне на конференции "Исследование околоземных объектов" (Exploration of Near Earth Objects (NEO) Objectives Workshop – Explore NOW).

Это ещё не готовый план, а ряд технических идей, наброски к проекту. И тут один из самых ярких моментов – сей выдающийся полёт может затронуть судьбу МКС, во всяком случае её части.

МКС в феврале 2010 года, снимок с шаттла Endeavour. Номинальный срок завершения работы станции – 2015 год. Но космические агентства обсуждают возможность его продления до 2020-го и даже 2025 года.
Дальнейшая судьба МКС не ясна. По идее, её нужно будет контролируемым образом затормозить и утопить. Так ведь жалко. Значительная часть оборудования орбитального комплекса ещё будет находиться в удовлетворительном состоянии, а часть начинки можно заменить (фото NASA).

Американцы ещё три года назад говорили, что можно было бы передать МКС (вернее, её часть) бизнесу. А в России инженеры не так давно рассуждали о возможности отстыковки отечественного сегмента с тем, чтобы использовать его в качестве основы нового, уже чисто российского орбитального форпоста.

И вот теперь специалисты NASA озвучили свежую мысль в том же ключе. Один из модулей американского сегмента может послужить великолепным жилым отсеком для "дальнего" пилотируемого комплекса. Ведь, какое совпадение, Обама наказал отправить астронавтов на астероид к 2025 году, когда станции явно "выйдет срок". И чего, спрашивается, добру пропадать?

Речь о модуле Tranquility (он же Node 3). Это один из самых свежих отсеков МКС, отправленный на станцию в феврале нынешнего года. Но не только "молодость" привлекает в этой "бочке" авторов концепции.

"Спокойствие" оборудовано шестью стыковочными узлами (два с торцов и четыре по бокам). Один из них занят крупнейшим космическим окном Cupola. Но остальные, после отсоединения модуля от МКС, могли бы использоваться для сборки астероидного корабля.

Дополнительный плюс "Спокойствию" – этот модуль оборудован собственной системой жизнеобеспечения. На снимке отсек показан незадолго до стыковки его с МКС. Внизу: вид из обзорного купола Cupola (фотографии NASA).

В частности, к паре боковых стыковочных механизмов можно было бы подсоединить два идентичных лёгких модуля – аппараты для исследования космоса (Space Exploration Vehicle – SEV). По виду это нечто вроде бескрылого микроскопического шаттла. Рассчитана такая машина на двоих астронавтов номинально и четырёх — на случай непредвиденной ситуации.

Именно SEV после прибытия всего комплекса к астероиду должны будут отстыковаться и подойти к летающей горе вплотную. Причём предложено соединить два SEV длинным манипулятором.

В таком случае один аппарат обеспечивал бы плавание и стабилизацию связки вблизи астероида за счёт своих маневровых движков, а второй подошёл бы к самой поверхности небесного тела без включения реактивных струй, которые способны потревожить реголит.

Tranquility вполне способен послужить сердцем комплекса для полёта на астероид. Здесь найдётся порт и для двигательной установки, и для баков. Справа и слева от жилого модуля – два микрокорабля SEV (иллюстрация NASA).

Среди других идей "для астероида" стоит отметить две, первоначально появившиеся ещё во время проектирования и постройки прототипа лунной базы-самоходки, ныне вроде бы оставшейся не у дел.

Первая — скафандры-шлюзы типа Suitport, присоединённые "спиной" к герметичной дверце в корабле. Проникновение в такой костюм через сдвоенный люк (стенка корабля/задняя стенка скафандра) радикально сокращает время подготовки к выходу в открытый космос и время возвращения человека назад. Столь ценное свойство пригодилось бы не только на Селене, но и в полёте к астероиду.

Вторая идея — полости в стенках корабля, заполненные водяным льдом. Они, с одной стороны, должны сыграть роль стабилизатора температуры, нечто вроде пассивного климат-контроля, а с другой, послужат защитой от радиации (больной темы для полёта в дальний космос).

Большая рука-манипулятор, закреплённая между двух SEV, может быть идентична тем, что трудятся на шаттле и орбитальной станции (иллюстрации NASA).

Дополнительный жилой объём комплексу мог бы предоставить надувной модуль. Полагаем, тут NASA смотрит на успехи Роберта Бигелоу и его компании Bigelow Aerospace. Она не только намерена первой вывести в космос отель (с надувными отсеками), но и со временем "освоить" Луну при помощи аналогичных конструкций.

Технология надувных модулей с многослойными эластичными стенками, развиваемая Bigelow Aerospace, выросла из давнего проекта самого NASA, так что поделиться разработками для Бигелоу – просто ответная вежливость (иллюстрации NASA).

Заметим, NASA уже смотрело на полёт к астероиду, но "через прицел Луны", подразумевая использовать в такой миссии лунный корабль Orion. Но последний "рухнул" вместе с лунным проектом. А позже, хоть и был помилован, оказался низведён (в силу экономии средств и времени) до уровня спасательной шлюпки МКС.

Неудивительно, что в новом варианте учёным и конструкторам пришлось привлекать всё, что осталось под рукой. А чего не хватило — нафантазировать. Но, разумеется, фантазии эти отталкиваются от колоссального опыта агентства и его подрядчиков. Так что полёт человека на астероид — вещь вполне выполнимая.

Ещё одна параллельная идея, которую предложено обсудить: соединение пары модулей (например, тех же SEV) тросами длиной в несколько сотен метров и раскрутка такой системы вокруг общего центра тяжести.
В дальней экспедиции (а на визит к астероиду и возвращение домой уйдёт в сумме порядка полугода) "карусель" из кораблей помогла бы снизить негативное действие невесомости на организм путешественников. Вращение смогло бы сымитировать существенную долю земной гравитации или даже её полностью (иллюстрация NASA).

Любопытно, что конференция Explore NOW прошла в отеле Mayflower. То же имя нёс корабль, доставивший отцов-пилигримов в Новый Свет. Их высадка у Плимутского камня положила начало истории США.

И "Плимутским камнем" называлась прошлая концепция высадки американских астронавтов на астероиде (с "Орионом"). Как видим, сторонники такой экспедиции упорно ассоциируют её с открытием новых земель, с новой страницей в истории космонавтики. И, в общем-то, они не преувеличивают.