Artemis

Джефф Фуст, понедельник, 21 сентября 2020 г.

Программа НАСА Artemis сталкивается с множеством проблем, которые необходимо преодолеть, чтобы достичь цели высадить людей на Луну в 2024 году. Существует множество технических проблем, которые уже возникли и, вероятно, возникнут в ближайшие годы, когда НАСА завершит разработку Space Launch System, Orion, одного или нескольких пилотируемых посадочных аппаратов и lunar Gateway. Финансирование остается проблемой, о чем свидетельствует законопроект Палаты представителей, согласно которому НАСА получает менее одной пятой от суммы, запрошенной для программы Human Landing System (HLS)(см.Нерегулярное финансирование и бюджет НАСА, The Space Review, 27 июля, стр. 2020).Есть вероятность, что смена администрации в следующем году приведет к замедлению или даже отказу от всей программы.

Если, например, мы решили, что южный полюс может быть вне досягаемости для Atremis 3 а я не говорю, что это так или нет вопрос в том, собираетесь ли вы отправиться в экваториальный регион, и где вы собираетесь больше всего узнать нового?- спросил Бриденстайн.

Но предположим, что эти технические, финансовые и политические препятствия могут быть преодолены, и в конце 2024 года спускаемый аппарат с двумя астронавтами НАСА на борту совершит посадку на поверхность Луны в ходе миссии Artemis 3. Где именно совершит посадку этот космический корабль? Цель, поставленная полтора года назад вице-президентом Майком Пенсом и с тех пор неоднократно подтвержденная руководством НАСА, совершить посадку на южном полюсе Луны, чтобы воспользоваться преимуществами наличия водяного льда, который, как считается, там существует.

Чтобы достичь Луны в ближайшие пять лет, мы должны выбрать наши направления прямо сейчас, сказал Пенс в своем выступлении в марте 2019 года на заседании Национального космического совета.НАСА уже знает, что южный полюс Луны имеет большое научное, экономическое и стратегическое значение, и теперь пришло время отправиться туда.

НАСА придерживалось этого пункта назначения до последней недели, когда администратор НАСА Джим Бриденстайн впервые публично предположил, что Artemis 3 может сменить место посадки на Луне. Отвечая на вопрос, заданный после того, как он выступил на онлайн-собрании Группы анализа исследования Луны (LEAG) о возвращении к местам посадки Apollo, Бриденстайн предположил, что это возможный вариант для Artemis 3.

В первой миссии, Artemis 3, наша цель добраться до южного полюса. Конечно, именно южный полюс представляет наибольший интерес прямо сейчас, потому что именно там водяной лед, и нам нужно найти его, и нам нужно понять, как его извлекать и использовать ,- сказал он.Но я могу предположить, что некоторые из мест посадок [Apollo] вызовут большой интерес, и меня это не удивит ...

Он остановился и продолжил свои мысли.Если, например, мы решили, что южный полюс может быть вне досягаемости для Artemis 3 а я не говорю, что это так или нет - вопрос в том, собираетесь ли вы отправиться в экваториальный регион, и где вы собираетесь больше всего узнавать нового?

Вы можете утверждать, что больше всего получите, посещая места, где мы раньше оставили оборудование, продолжил он.Там могут быть научные открытия. Конечно, было бы здорово вернуться на место посадки Apollo.Он добавил, что это поможет установить нормы поведения для защиты этих посадочных площадок, что является частью более широкой инициативы по использованию программы Artemis для продвижения того, что НАСА и правительство США считают правильным поведением в космосе для тех, кто хочет сотрудничать в исследовании Луны с агентством(см.Что в названии, когда дело доходит до согласия?, The Space Review, 13 июля 2020 г.)

Эти решения на данный момент не приняты, заключил он, говоря о месте посадки Artemis 3. Но даже гипотетическое рассмотрение альтернативной посадки вызвало ажиотаж на встрече LEAG среди лунных ученых и других участников. На более поздних сессиях встречи они спросили других представителей НАСА о планировании других посадочных площадок, кроме южного полюса Луны.

Например, смена мест посадки повлияла бы на научные исследования. Несколькими неделями ранее НАСА объявило, что собрало команду по разработке научной программы для миссии Artemis 3, которой поручено определить научные цели миссии. Эта программа будет отличаться на южном полюсе Луны от, скажем, места посадки Apollo ближе к экватору Луны.

На момент встречи группа научного исследования не рассматривала альтернативные участки.В настоящее время нам было поручено выполнить это задание, глядя на полярную площадку для посадки,- сказала Рене Вебер, председатель группы научных исследований в Центре космических полетов им. Маршалла.

Джейк Бличер, главный исследователь в отделе перспективных исследовательских систем НАСА, отметил на другом заседании встречи, что агентство только начало процесс определения мест посадки. Он добавил, однако, что, хотя НАСА предполагает в конечном итоге создать базовый лагерь Артемиды в одном месте, предположительно на южном полюсе, нет требования, чтобы Artemis 4, вторая пилотируемая миссия с посадкой, отправлялась в то же место, что и Artemis 3. Он добавил, что также нет ясности относительно того, через какое время после Artemis 3 произойдет посадка Artemis 4.

Мы действительно рассматриваем множество различных вариантов. Спойлера не будет, сказала Людерс.

Два дня спустя Кэти Людерс, помощник администратора НАСА по исследованиям и операциям человека, выступила на вебинаре Вашингтонского круглого стола по космическому бизнесу. После ее подготовленных замечаний, дающих обзор различных программ пилотируемых космических полетов, один из участников спросил ее о потенциальных альтернативных местах посадки Артемиды 3.

Мы действительно рассматриваем множество различных вариантов принятия решения. Спойлера не будет, ответила она.Мы ищем способы привлечь больше сообществ к участию в этом решении.

То, где находятся начальные миссии, представляет большой интерес, поэтому мы фактически пытаемся найти способ добиться почти национального участия в этом, добавила она. Еще не все решено.

Когда эта статья готовилась к публикации в понедельник, НАСА объявило, что в конце дня проведет телеконференцию для СМИ, чтобыобсудить последние планы агентства по исследованию программы Artemis.Было ли это, как предполагали некоторые в Интернете, объявлением о том, что НАСА пересматривает место посадки для миссии Artemis 3, спойлером, который Людерс пыталась не выдать на прошлой неделе?

Оказалось не совсем так. Вместо этого НАСА использовало брифинг для продвиженияотчета,выпущенного агентством незадолго до этого брифинга, в котором описывалась начальная фаза программы Artemis, ведущая к посадке в 2024 году. Этот отчет в значительной степени представлял собой детализацию того, что НАСА ранее говорило о программе, с некоторыми новыми деталями, такими как таблица с расходами на почти 28 миллиардов долларов, которые оно планирует потратить в 2021-2025 финансовых годах на программы, напрямую связанные с посадкой Artemis 3.

Где будет эта посадка?Точное место приземления астронавтов Artemis 3 зависит от нескольких факторов, включая конкретные научные цели и дату запуска,- говорится в отчете, -например, условия освещения, прямой видимости Земли для связи, состояние поверхности, и непосредственная близость к постоянно затененным регионам, некоторые из которых, как считается, содержат такие ресурсы, как водяной лед.Последнее условие предполагает наличие полярного участка, поскольку только области вокруг северного и южного полюсов имеют такие постоянно затененные области.

Отвечая на вопрос о местах посадки, Брайденстайн сказал, что НАСА по-прежнему привержено южному полюсу Луны.Я видел немало разговоров об этом в социальных сетях, сказал он.Для ясности мы идем к южному полюсу. В НАСА нет разговоров, планов или чего-либо еще, кроме полета на южный полюс.

Бриденстайн подчеркнул, что комментарии на прошлой неделе на заседании ЛИГ о посадке в другое место, кроме южного полюса Луны, были гипотетическими. (Однако он также сказал на той встрече, что решение о месте посадки еще не принято, что вызвало спекуляции как среди участников встречи, так и среди внешнего сообщества.)Прямо сейчас у нас нет никаких планов относительно Artemis 3, кроме как южный полюс, повторил он.

Публикация плана и брифинг состоялись, когда НАСА стремится заручиться поддержкой для финансирования, чтобы позволить Artemis 3 совершить посадку на Луну в 2024 году, независимо от местоположения места посадки. Комитет по ассигнованиям Сената намерен провести в среду слушания по бюджетному предложению НАСА на 2021 финансовый год, всего за неделю до того, как этот финансовый год начнется 1 октября.

Если мы выйдем за пределы марта, а система HLS все еще не будет профинансирована, станет все труднеевернуться на Луну к 2024 году, сказал Бриденстайн.

Бриденстайн сказал в разговоре, что он ожидает, что Конгресс примет постоянную резолюцию (CR) или законопроект о временном финансировании, чтобы сохранить финансирование НАСА на уровне 2020 года в декабре. В лучшем случае Палата представителей и Сенат после выборов придут к компромиссу по законопроекту о расходах на 2021 год, который сможет обеспечить полное финансирование программы HLS.

Если мы сделаем это до Рождества, мы все еще будем на пути к высадке на Луну 2024 года, сказал Бриденстайн. Но это может стать проблемой в этом году, особенно если результаты президентских выборов не будут объявлены сразу после дня выборов (учитывая прогнозируемое большое количество бюллетеней, отправленных по почте из-за пандемии) или если Сенат будет поглощен дебатами по утверждению нового Верховного Судьи взамен покойной Рут Бейдер Гинзбург.

Однако, если этот CR будет продлен после марта 2021 года, могут возникнуть проблемы с соблюдением графика 2024 года.Если мы начнем март без 3,2 миллиарда долларов, выполнить задачу станет еще труднее,- сказал он.Я бы сказал, что мы все еще находимся в пределах возможностей, потому что сейчас у нас действительно ведется работа.

Если мы выйдем за пределы марта, а система лунной посадки все еще не будет профинансирована, станет все труднее вернуться на Луну к 24-му году,- продолжил он. Позже он сказал, что если финансирование не будет предоставлено,наша цель будет состоять в том, чтобы попасть на Луну как можно раньше после 2024 года.

По крайней мере, это дало бы им больше времени, чтобы выяснить, где именно эта миссия совершит посадку, когда она наконец доберется до Луны.

Джефф Фауст (jeff@thespacereview.com) редактор и издатель Space Review, а также старший штатный авторSpaceNews. Он также управляет веб-сайтомSpacetoday.net.
Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, принадлежат только автору.

Первоисточник:

Комментарии ( 9 )

Ebhaynz
Я не знаю никого, кто думает, что мы действительно собираемся высадить людей на Луну через 4 года, не говоря уже о конце этого десятилетия. Мы просто живем в эпоху, когда лгать это нормально. Что ужасно, потому что детей приучают к вранью с ранних лет, и, таким образом, цикл лжи продолжается и, вероятно, становится все хуже и хуже.

Robert G. Oler
Становится все труднее воспринимать Джимбо всерьез

CharlesHouston
Согласившись на посадку в конце 2024 года и высадив людей на Луну только в рамках второй миссии Artemis с людьми, НАСА приступает к чрезвычайно рискованной миссии. Как мы видели во многих миссиях Шаттла нам нужно тщательно проверить оборудование и процедуры и дать себе время проанализировать и отреагировать. Первый полет Boeing Starliner повторил эти уроки, как и несколько событий на SpaceX Dragon.НАСА найдет экипажи, которые выполнят это задание, но риск просто захватывающий; им понадобится много удачи.

Аноним
Итак, вы говорите, что это будет похоже на Аполлон 8 (т.е. чрезвычайно рискованно)?Нельзя сказать, что Аполлон-8 был небезопасен, или что этот подход небезопасен, но синдром снежинки, требующий отсутствия риска, становится утомительным.Чтобы прогрессировать, нужно рисковать.Как инженер космических систем с 40-летним опытом эксплуатации, я не говорю, что вам не нужно до некоторой степени вылизывать детали, но если вы не верите, что прогресс в КРАЙНЕЙ части должен быть безрисковым. , то я оплакиваю человечество ...

Paul T
У Boeing CST-100 были серьезные проблемы.Однако ни в Crew Dragon Demo 1, ни в Demo 2 не было серьезных проблем.

oldengg
Поскольку Artemis невероятно дорогая, а лунные посадочные аппараты, за исключением Starship, настолько ограничены в полезной нагрузке и времени пребывания на поверхности, они лучше подходят в качестве разведывательных машин. Артемиде III следует попытаться добраться до Южного полюса и заработать там предполагаемую научную удачу.

Что касается участков Apollo, я думаю, что участок Apollo11 должен стать ядром первой постоянной лунной базы из-за его исторического значения. Первая миссия с беспилотным грузом Starship должна быть отправлена на это место и приземлила там груз весом 100 т (метрических тонн).

В первую очередь будет выгружено роботизированное оборудование и самоходные передвижные транспортеры. Затем дополнительные мобильные транспортеры с научным оборудованием, мобильное строительное оборудование, строительные материалы для посадочных площадок, жилые модули и система распределения электроэнергии.SpaceX, несомненно, будет включать в себя систему Sabatier, чтобы научиться управлять таким объектом по производству удаленно в реалистичных, не лабораторных условиях при подготовке к полетам на Марс.

Robert G. Oler
Кто за все это будет платить?

Марсель Вильямс
Нам просто нужно безопасно доставить людей на поверхность Луны, прежде чем пытаться попасть в более рискованные регионы.Полюса Луны существуют миллиарды лет.И они останутся там через несколько месяцев или несколько лет после того, как мы вернем людей на Луну.

Гораздо более важным, чем просто возвращение на Луну, будет создание постоянного форпоста на поверхности Луны и производство кислорода, водорода и, возможно, даже метана из лунного реголита.

Robert G. Oler
Джейк Бличер, главный исследователь в отделе перспективных исследовательских систем НАСА, отметил на другом заседании встречи, что агентство только начало процесс определения мест посадки.Он добавил, однако, что, хотя НАСА предполагает в конечном итоге создать базовый лагерь Артемиды в одном месте, предположительно на южном полюсе, не требовалось, чтобы Artemis 4, вторая пилотируемая посадка, отправлялась в то же место, что и Artemis 3. Он добавил, что не было также ясности относительно того, как долго после того, как Artemis 3 произойдет приземление Artemis 4. В мире удивительных преуменьшений ... это одно из них.

Вячеслав Ермолин 26 сентября 2020 года

На портале Bryceопубликован прогноз(инфографика) о космической деятельности на ближайшие 10 лет. Прогноз по трем категориям: пилотируемые программы на орбите земли (модули ОС, пилотируемые и грузовые миссии), полеты на Луну (беспилотные и пилотируемые), полеты на Марс (беспилотные).

По данным Bryce cделал отдельно инфографику по каждому направлению.
Первая пилотируемые миссии на орбиту Земли:
Вторая пилотируемые, грузовые и научные миссии к Луне:

Лунная программа в предстоящие десять лет включает всех космических игроков. Но этоамериканское десятилетие Луны грандиозная программа создания базы постоянного присутствия людей (американцев) на орбите и поверхности Луны.

Восемь пилотируемых экспедиций на орбиту и поверхность Луны, Строительство лунной орбитальной станции. Десятки грузовых и научных аппаратов, модули лунной базы. 72 миссии за десять лет, 32 астронавта достигших орбиты Луны, 14 высадившихся на поверхность.

Американская программа исследования и освоения Луны реализуется в рамках программы Артемида президента Трампа высадка на поверхность Луны в 2024 году, впервые с 72-го года, еще одного американского мужчины и первой женщины. Пилотируемые полеты на новых кораблях Orion. Грузовые миссии на новых грузовых кораблях SpaceX. Строительство Gateway. Строительство лунной базы из стационарного и мобильного модуля.

Пять беспилотных научных миссий к Луне. Три полета пилотируемого корабля с высадкой на поверхность в 2029 году.

Русская лунная программа ставит целью первую высадку космонавтов на поверхность Луны. Пилотируемый корабль Орел. Неизвестный посадочный модуль. Неизвестный состав и программа полета.

Четыре научные миссии с беспилотными аппаратами. Подготовка к пилотируемым полетам.

Одиннадцать миссий других стран и частных компаний. Научные аппараты около Луны и на ее поверхности, в том числе луноходы. Пилотируемый облет Луны сборной команды астронавтов и туристов на корабле Starship от компании SpaceX.

Выводы:

Оценка Brуce опирается на известные данные программы Artemis. А также программы и заявления других стран различной степени детализации и достоверности. В отличии от пилотируемых полетов к МКС достоверность прогноза низкая.

Никакой лунной гонки нет. Есть одна большая, дорогая и интересная лунная программа США. На реализацию которой выделены большие деньги и поставлены цели для промышленности и науки.

Русская лунная программа является пока концептом. Нет конкретных технических и организационных решений.

Китайская лунная программа покрыта тайной. Есть данные о научных лунных аппаратах, которые в основном повторяют лунные программы США и СССР 70-х годов. Однако строительство и испытания нового тяжелого пилотируемого корабля однозначно говорит о лунных амбициях Китая.

Лунная гонка возможна только в урезанном формате кто будет второй на Луне. Есть пока только два претендента Китай и Россия.

Замечание:

1. Оценка Bryce опирается на график программы Artemis. Сроки реализации и объем программы могут быть скорректированы. Установка конкретного срока высадки американцев в 24-м году требует напряженной и быстрой работы. С некоторой вероятностью эти сроки будут перенесены на конец десятилетия.

2. Российская лунная программа пока выглядит типичным флаговтыком демонстрации возможностей и установкой приоритета.

3. Все остальные страны демонстрируют свои возможности в исследовании Луны повторяя чужие достижения. С большой вероятностью большинство лунных миссий будут встроены в американскую программу Artemis.

   Ссылкана первую часть пилотируемые полеты
   Ссылкана отчеты Bryce
   Hiresинфографики

   Оригинальная инфографика Bryce.
   Инфографика программы Artemis.

Сообщение об этом было обновлено на сайте НАСА 20 мая. Луноход планируют доставить на спутник в конце 2023 года. Разработкой занимается компания Astrobotic Technology, а в качестве ракеты-носителя для миссии была выбрана Falcon Heavy компании SpaceX.

Немного о лунной воде

Примерно 40-50 лет назад наличие воды на Луне никак не было подтверждено. В 1976 в ходе советской миссии Луна-24 на Землю было доставлено около 170 граммов грунта нашего спутника. В этих образцах удалось обнаружить следы воды. Результаты были опубликованы в журнале Геохимия, но фурора данное открытие не произвело, а западное научное сообщество как-будто бы и вовсе не заметило этого факта. И это при том, что небольшая часть образцов была передана НАСА.

Кстати, воду в пробах лунного грунта обнаруживали и сами американцы при осуществлении программы Аполлон в конце 60-х начале 70-х годов. Но полученным данным тоже решили не верить всё списали на негерметичную упаковку в которой транспортировались пробы.

Дальнейшие эксперименты по обнаружению лунного льда связаны со станциями НАСА Clementine и Lunar Prospector. Первая отправилась в полет в 1994 году. Во время этой миссии были исследованы отраженные от поверхности спутника волны определенных частот. По их характеристикам сделали предположение, что лед может находиться на постоянно затемненных участках Луны. Но в это же время в обсерватории Аресибо получили похожие данные при изучении волн того же диапазона, которые отражались от освещенной поверхности спутника. Соответственно, данные Clementine не посчитали 100% доказательством наличия льда на Луне.

И наконец запущенная в 1998 станция Lunar Prospector развеяла все сомнения по поводу воды на спутнике. Данные, полученные с помощью нейтронного спектрометра NS, указали на наличие льда на полюсах Луны. На тот момент его количество оценили в 1% от массы реголита. Получилось, что вода все же на Луне есть, сконцентрирована на полюсах и находится примерно под 40-сантиметровым слоем грунта.

В 2009 году на орбиту спутника вышел Lunar Reconnaissance Orbiter. Один из его научных инструментов российский прибор LEND для составления карт содержания атомов водорода в лунном грунте. Наиболее подробная была представлена в 2018 году. По утверждениям российских ученых, лед находится не только в постоянно затемненных районах, но и в местах, которые освещаются Солнцем в течение лунных суток. Поэтому, возможно, все физические и химические процессы, протекающие на Луне могут быть гораздо сложнее, чем считалось ранее.

Итак, со льдом на Луне определились, теперь все внимание тому, кто будет его непосредственно изучать.

Луноход VIPER

Volatiles Investigating Polar Exploration Rover или сокращенно VIPER роботизированный луноход массой 430 кг, его высота 2,5 м, длина и ширина по 1,5 м.

При проектировании особое внимание уделялось шасси, поскольку аппарату предстоит передвигаться по достаточно пересеченной местности. Колесная база рассчитана на движение как по твердой, так и по рыхлой почве, причем каждое колесо может двигаться в независимом от других направлении. Испытание шасси на gif-рисунке показано ниже.

Луноход сможет преодолевать уклоны до 15 градусов и двигаться в любом направлении, не меняя ориентации корпуса. Как говорят в НАСА, это поможет оптимизировать работу солнечных элементов и научных приборов. Скорость движения составить около 800 метров в час, но для мониторинга окружающей обстановки, аппарат будет замедляться до 400 метров в час.

Луноход планируют отправить в район южного полюса. Основная цель обнаружение и непосредственное изучение водяного льда, скрытого под лунным грунтом. Поскольку исследования планируются в том числе и в кратерах, куда не поступает солнечный свет, луноход будет оснащен фарами.

Продолжительность миссии составит 100 земных суток. За это время луноход должен преодолеть примерно 20 км.

Из научных инструментов в арсенале VIPER будут:

• NSS (Neutron Spectrometer System) нейтронный спектрометр для обнаружения водорода, который косвенно указывает на присутствие воды в реголите Луны;

• TRIDENT (The Regolith and Ice Drill for Exploring New Terrains) буровая роторно-ударная установка, способная извлечь образцы с глубины до 3,28 футов (1 м);

• NIRVSS (Near-Infrared Volatiles Spectrometer System) система, которая определит, принадлежит ли обнаруженный водород к молекулам воды или гидроксильной группе. К этому же узлу относятся камера широкого спектра и датчик температуры почвы;

• MSolo (Mass Spectrometer Observing Lunar Operations) масс-спектрометр.

Планируется, что все эти исследовательские инструменты будут отправлены на Луну более ранними экспедициями для проведения тестовых испытаний. Это поможет выявить дефекты или недостатки, чтобы избежать и устранить их в итоговой версии оборудования, которое установят на VIPER.

VIPER будет самым способным роботом, которого НАСА когда-либо отправляло на поверхность Луны, и он позволит нам исследовать те ее части, которые мы никогда не видели. Луноход расскажет нам о происхождении и распределении воды на Луне и подготовит нас к добыче ресурсов на расстоянии 240 000 миль от Земли, которые можно было бы использовать для безопасной отправки астронавтов еще дальше в космос, включая Марс Сара Ноубл, научный сотрудник проекта VIPER.

3 марта 2021 года в НАСА озвучили стоимость создания и отправки VIPER на Луну 433,5 млн. долларов. Сам проект часть глобальной миссии Artemis, который поможет определить наличие и возможность использования водяного льда и других ресурсов в будущем, когда на Луну ступят астронавты Artemis.

Дата-центр ITSOFT размещение и аренда серверов и стоек в двух дата-центрах в Москве. За последние годы UPTIME 100%. Размещение GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов, лицензии связи, SSL-сертификаты, администрирование серверов и поддержка сайтов.