Никой не е посещавал Луната от 1972 г. Но с навлизането на комерсиалните космически полети, желанието на човека да се завърне се разпалва отново и стартира нова космическа надпревара. НАСА избра частна фирма SpaceX за участие в търговски космически полети, но тази фирма има и собствена програма за изследване на космоса.
За да осигурят полети до Луната и извън нея, НАСА и SpaceX разработват нови ракети с голям капацитет: Starship от SpaceX и Космическа система за изстрелване от НАСА.
Но как се различават и кой е по-мощен?
SpaceX Starship
Ракетите преминават през няколко етапа, за да влязат в орбита. Чрез изхвърляне на резервоари за отработено гориво по време на полет, ракетата става по-лека и следователно по-лесна за ускоряване. Веднъж изстреляна, системата за изстрелване на SpaceX ще се състои от два етапа: ракета носител, известна като BFR (Big Falcon Rocket) и самия звезден кораб.
BFR се задвижва от ракетен двигател Raptor, изгарящ смес от течен метан и течен кислород. Основният принцип на ракетния двигател с течно гориво е, че две горива – гориво като керосин и окислител като течен кислород – се комбинират в горивна камера и се запалват. Пламъкът произвежда горещ газ под високо налягане, който се изхвърля с висока скорост през дюзата на двигателя, за да създаде тяга.
Ракетата ще осигури тяга от 6,6 милиона кг при изстрелване, което е около два пъти повече от тази на ракетите от ерата на Аполо. На върха на BFR е звездният кораб, който сам по себе си е оборудван с още шест двигателя Raptor и голям оперативен отсек за разполагане на сателити, отделения за екипаж за до 100 души и дори допълнителни резервоари за гориво за презареждане в космоса, което е от решаващо значение за дълго -термин междупланетен човешки полет.
Zorelite е проектиран да работи както във вакуума на космоса, така и в атмосферите на Земята и Марс, като използва малки подвижни крила, за да се плъзне в желаната зона за кацане.
Веднъж над зоната за кацане, Starship обръща се във вертикално положение и използва своите бордови двигатели Raptor за спускане и кацане. Той ще има достатъчна тяга, за да се откъсне от повърхността на Марс или Луната, да преодолее по-слабата гравитация на тези светове и да се върне на Земята – отново като направи меко кацане със задвижване. Starship и BFR са напълно за многократна употреба и цялата система е проектирана да повдига повече от 100 тона полезен товар на повърхността на Луната или Марс.
Още интересни факти за този космически кораб:
- SpaceX ще използва Starship за почистване на пространството от отломки
- Тестови полет на SpaceX Starship SN8 се счита за успешен, въпреки експлозията
Starship бързо набира скорост. Скорошен тестов полет на прототипа Starship, SN8, успешно демонстрира броя на маневрите, необходими за извършване на тази работа. За съжаление, един от двигателите на Raptor се повреди и SN8 се разби при кацане. В близките дни се очаква още един тестов полет.
Космическа система за изстрелване на НАСА
Space Launch System (SLS) на НАСА е най-мощната ракета, използвана някога от агенцията. Настоящото въплъщение (SLS Unit 1) е високо почти 100 метра.
Основната степен на SLS, съдържаща повече от 3,3 милиона литра течен водород и течен кислород (около един и половина олимпийски плувни басейна), се задвижва от четири двигателя RS-25, три от които са били използвани на предишни космически совалки. Основната им разлика от Raptors е, че те изгарят течен водород вместо метан.
Основното тяло на ракетата е допълнено от два твърди ракетни ускорителя, прикрепени отстрани, осигуряващи обща комбинирана тяга от 3.7 милиона kg при изстрелване – около 5% повече от Saturn V при изстрелване. Тази система ще постави космическия кораб в ниска околоземна орбита. Ускорителната единица е предназначена да извади полезния товар, прикрепен към нея - капсулата на астронавта - от орбитата на Земята и представлява по-малка степен на течно гориво, задвижвана от един двигател RL-10 (такива вече се използват в ракетите ATLAS и DELTA), който е по-малък и по-лек от RS-25.
Space Launch System ще изпрати капсулата на екипажа Orion, която може да поддържа до шест членове на екипажа за 21 дни, до Луната като част от мисията Artemis-1, задача, която сегашните ракети на НАСА не могат да изпълнят в момента.
Трябва да има големи акрилни прозорци, за да могат космонавтите да наблюдават пътуването. Той също така ще има собствен двигател и система за подаване на гориво, както и спомагателни задвижващи агрегати за връщане на Земята. Бъдещите космически станции като Lunar Gateway ще служат като логистичен център, който може да включва зареждане с гориво.
Също интересно за плановете на НАСА:
- НАСА предложи план за 28 милиарда долара за връщане на хората на Луната до 2024 г
- НАСА и Япония ще построят съвместно орбитален пост за програмата Artemis
Основната степен и ракетата-носител едва ли ще могат да се използват многократно (те ще паднат в океана, вместо да се приземят), така че системата SLS е по-скъпа както от гледна точка на материали, така и от гледна точка на околната среда. Той е проектиран да бъде разработен до по-големи етапи, способни да превозват екипаж или товар с тегло до 120 тона, потенциално повече от Starship.
Много от технологиите, използвани в SLS, са така наречените „наследен хардуер“, защото са адаптирани от предишни мисии, намалявайки времето за изследване и разработка. По-рано този месец тестовото изстрелване на основния етап на SLS беше спряно на минута от осемминутния тест поради предполагаема повреда на компонента. Нямаше значителни щети и програмният мениджър на SLS Джон Хъникът заяви: "Не мисля, че ще имаме големи промени в дизайна."
И победителят става...
И така, кой космически кораб е най-вероятно да приземи екипаж първи на Луната? Artemis 2 се планира да бъде първата пилотирана мисия, използваща SLS за полет до Луната и се очаква да бъде изстреляна през август 2023 г. Въпреки че SpaceX няма конкретна дата за изстрелване с екипаж, те изпълняват #dearmoon, проект за лунен космически туризъм, планиран за 2023 г. Мъск също така каза, че пилотирана мисия на Марс може да се проведе още през 2024 г., също използвайки Starship.
В крайна сметка това е надпревара между агенция, която има години на тестване и опит, но е ограничена от колебанията в бюджетите на данъкоплатците и промените в административните политики, и компания, която е сравнително нова в играта, но вече е изстреляла 109 ракети Falcon 9 с 98 процента успех и има специален дългосрочен паричен поток.
Първият, който достигне Луната, ще открие нова ера на изследване на света, която все още има голяма научна стойност.
Прочетете също: