Космическая движуха

ВАШИНГТОН — высокопоставленный сотрудник НАСА призвал следующую администрацию сохранить текущие планы по возвращению людей на Луну, предупредив, что смена направления может привести к потере США лидерства в космосе.

Выступая 30 октября на обеде в рамках симпозиума по исследованию космоса имени фон Брауна Американского астронавтического общества в Хантсвилле, штат Алабама, заместитель администратора НАСА Джим Фри сказал, что агентству необходимо «придерживаться плана», который оно разработало в рамках лунной исследовательской программы «Артемида», чтобы вернуть людей на Луну в качестве шага к последующим миссиям на Марс.

«Нам нужна такая последовательность в достижении цели. Этого не было со времён «Аполлона», — сказал он. По его словам, такие изменения, как смена направления полётов, «просто сводят на нет все наши программы».

«Нам нужно придерживаться имеющегося у нас плана. Это не значит, что мы не можем работать лучше, — сказал он, — например, совершенствовать контракты или технологии. — Но нам нужно придерживаться этого направления с точки зрения пилотируемых космических полётов».

«Если мы это потеряем, я думаю, мы развалимся на части и пойдем в разные стороны, а другие люди в этом мире будут проходить мимо нас», — предупредил он.

Фри не обсуждал никаких потенциальных изменений, которые, по его мнению, можно было бы внести в программу НАСА по исследованию космоса человеком. НАСА действительно пользовалось «последовательностью в достижении целей» при нынешней администрации, которая в значительной степени сохранила программу «Артемида» и её цель — возвращение американцев на поверхность Луны, о которой было объявлено предыдущей администрацией Трампа.

Ни один из основных кандидатов в президенты не обсуждал космическую политику в подробностях, но официальные документы свидетельствуют о поддержке преемственности. На сайте бывшего президента Дональда Трампа, кандидата от Республиканской партии, есть ссылка на партийную платформу, принятую в июле, в которой есть один абзац о космосе: «Под руководством республиканцев Соединённые Штаты создадут мощную производственную отрасль на околоземной орбите, отправят американских астронавтов на Луну и на Марс, а также укрепят партнёрские отношения с быстро развивающимся коммерческим космическим сектором, чтобы кардинально изменить наши возможности по доступу к космическим объектам, проживанию в космосе и их освоению».

Демократическая платформа, окончательно утверждённая до того, как президент Джо Байден выбыл из предвыборной гонки в июле, также содержит лишь краткое заявление о космосе: «Под его руководством мы продолжим поддерживать НАСА и присутствие Америки на Международной космической станции, а также работать над тем, чтобы отправить американцев на Луну и на Марс». Вице-президент Камала Харрис, кандидат от Демократической партии, не стала уточнять это заявление, но её послужной список в качестве председателя Национального космического совета позволяет предположить, что она продолжит большинство основных программ и стратегий.

Однако неожиданностью стало заявление Трампа в недавних предвыборных речах о том, что он может возглавить ускоренную программу пилотируемых полётов на Марс с использованием аппаратов, разработанных компанией SpaceX Илона Маска. «Мы высадим американского астронавта на Марсе. Спасибо, Илон», — сказал Трамп на митинге 24 октября. «Запускай этот космический корабль, Илон».

За несколько недель до комментариев Трампа Маск говорил о том, что люди смогут отправиться на Марс на корабле Starship компании SpaceX, как только появится возможность для запуска в 2028 году. «SpaceX планирует запустить около пяти беспилотных кораблей Starship на Марс в течение двух лет, — написал он в одном из постов в социальной сети X, которой он также владеет, 22 сентября. — Если все они благополучно приземлятся, то пилотируемые миссии станут возможны через четыре года».

Представители отрасли, говоря в частном порядке, крайне скептически отнеслись к этим срокам. Они отмечают, что SpaceX всё ещё находится на ранних этапах разработки Starship и ещё не выводила корабль на орбиту: все пять интегрированных испытательных полётов на сегодняшний день были суборбитальными. Компании предстоит преодолеть множество важных технических этапов, в том числе продемонстрировать возможность перекачки топлива между кораблями Starship на орбите — это необходимо для любой миссии за пределами земной орбиты, в том числе для использования Starship в качестве лунного посадочного модуля, — а также высокую скорость полёта, необходимую для заправки.

Кроме того, возникнет конкуренция за ресурсы между десятками запусков, необходимых для отправки флота Starship на Марс, и запусками, необходимыми для миссии Artemis 3 по высадке на Луну, которая в настоящее время запланирована на конец 2026 года, примерно на то же время, что и следующий запуск на Марс, который возможен только раз в 26 месяцев. Даже если миссия Artemis 3 сорвётся, SpaceX всё равно должна будет провести беспилотную высадку на Луну до Artemis 3. Длительный полёт на Марс, а также другие условия входа в атмосферу, спуска и посадки создадут дополнительные трудности.

Другие отмечают трудности, связанные с обеспечением жизнедеятельности людей во время миссий на Марс. «Мы все хотим, чтобы космические поселения стали реальностью, поэтому теперь нам нужно засучить рукава и сделать всё возможное, чтобы это произошло, — сказал Джеймс Логан, бывший руководитель отдела авиационной медицины в Космическом центре имени Джонсона НАСА, во время выступления на конференции New Worlds 2 ноября. — Пилотируемые полеты — это наука о жизни, и инженеры ненавидят это».

Он утверждал, что любой космический корабль, отправляющийся на Марс, должен быть специально спроектирован таким образом, чтобы максимально защитить астронавтов от радиации. «Это не похоже на космический корабль», - сказал он, вместо этого предложив сферическую конструкцию с экипажем в центре, окруженным защитным экраном.

На конференции в Хантсвилле Фри выступил со сцены в дружеской беседе с Уэйном Хейлом, бывшим руководителем программы шаттлов НАСА, который сказал, что он «на 100%» поддерживает комментарии Фри о том, что пункты назначения не меняются. «Я видел, как отменяли программы и это приводило к беспорядку», - сказал он. «Мы не можем остановиться. Мы должны придерживаться курса и продолжать разрабатывать транспортные средства и программы».

Краткое описание миссии «Ионосфера-1, -2»:

Краткая история миссии «Ионосфера»

Как следует из названия, спутники «Ионосфера-М» были разработаны для изучения области околоземного пространства, известной как ионосфера, на высоте от 50 до 2000 километров. Из-за влияния солнечного и галактического излучения в этой области содержатся заряженные частицы, такие как ионы и электроны, образующиеся в результате взаимодействия нейтральных атомов и молекул верхних слоёв атмосферы с рентгеновским и ультрафиолетовым излучением из космоса. В результате ионосфера может проводить электричество и отражать радиоволны или создавать помехи для них. Поскольку электрический ток, возникающий в магнитосфере Земли, может распространяться через ионосферу, она играет важнейшую роль в формировании магнитных бурь и других явлений, в том числе знаменитых полярных сияний. С практической точки зрения, мониторинг ионосферы может помочь предсказывать события, связанные с «космической погодой», которые могут влиять на постоянно растущее число космических и наземных систем.

Критическим свойством, определяющим условия в ионосфере, является концентрация заряженных частиц, которую можно измерить, отражая радиоимпульсы и интерпретируя отражённый сигнал с разных высот. Этот метод стал известен как ионосферное зондирование, или «ионозондирование» по-русски, и впервые был испытан на борту советского спутника «Космос-381», запущенного в 1970 году, и на борту «Интеркосмоса-19» в 1979 году. Затем СССР запланировал создание целой группировки спутников для наблюдения за «космической погодой», но в 1987 году была запущена только недолговечная миссия «Космос-1809», после чего космический бюджет СССР сократился вместе с остальной экономикой.

Тем не менее, один эксперимент по изучению ионосферы был проведён на борту модуля «Природа», который был запущен на космическую станцию «Мир» в 1996 году при поддержке НАСА, и по сути завершил советский период исследований в этой области. (1071)

В 2000-х годах Московский институт космических исследований ИКИ предпринял первые реальные попытки возобновить работу над проектом «Ионозонд», который наряду с основным квартетом также включал пятый космический аппарат, известный как «Зонд-М». Однако Российская Федеральная программа, рассчитанная на 2016-2025 годы, ограничила финансирование спутников «Ионосфера», отложив запуск «Зонд-М» до следующего 10-летнего периода. (ИНСАЙДЕРСКИЙ КОНТЕНТ)

«Ионосфера квартет» был построен в московской корпорации ВНИИЭМ, в то время как ИКИ и ее субподрядчики поставляли приборы и разрабатывали научную программу. Российское федеральное метеорологическое агентство, Росгидромет и Российская академия наук (РАН) выступили заказчиками полученных данных. Из-за потенциального влияния солнечной активности на военные операции было также объявлено, что одним из заказчиков является Министерство обороны России.

Научный багаж «Ионосфера-М» включал в себя семь приборов:

• LAERT — ионный зонд для измерения вертикального распределения концентрации электронов в ионосферной плазме;

• PES — приёмник навигационных сигналов спутников GPS и ГЛОНАСС для изучения свойств ионосферы методом радиозатмения;

• «МАЯК» — передатчик радиосигналов на наземную станцию для метода маловысотной томографии;

• NVK — низкочастотный приёмник-анализатор электромагнитных волн с магнитными и электрическими датчиками для измерения естественного излучения космической плазмы, а также искусственных наземных источников низкочастотного излучения, таких как линии электропередачи и передатчики.

• SPER/1 — плазменный спектрометр для плазмы и излучения для мониторинга поступающей из магнитосферы плазмы.

• GALS/1 — Спектрометр галактических лучей и магнитосферного излучения;

• SG/1 - Гамма-спектрометр.

Помимо приборов, полезная нагрузка «Ионосферы-М» включала специальное устройство, предназначенное для обработки поступающих научных данных.

Кроме того, ИКИ в сотрудничестве с НПП «Астрон-Электроника» разработал прибор «Озонометр-ТМ» для исследования озонового слоя, но его пришлось отложить до запуска второй пары «Ионосфера-М». В то же время запуск первых двух «Ионосфер» должен был сопровождаться развёртыванием кубсата SamSat-Ionosfera среди дополнительных полезных нагрузок для одновременного измерения плотности плазмы.

Проект «Ионосфера» предполагал размещение каждой пары спутников на отдельной плоскости 820-километровой солнечно-синхронной орбиты с наклоном 98 градусов по отношению к экватору. Первая пара будет находиться в орбитальной плоскости, земная траектория которой пересечёт экватор из Южного в Северное полушарие примерно в 21:00 по местному времени, а вторая плоскость сделает то же самое в 15:00 по местному времени.

В пределах каждого плоского участка два спутника будут находиться на расстоянии около 180 градусов друг от друга по орбитальному кругу для полного охвата ионосферной зоны во время миссии, которая должна продлиться не менее восьми лет.

Три наземные станции Росгидромета сети космического мониторинга «Планета», расположенные в Европейском (Москва), Сибирском (Новосибирск) и Дальневосточном (Хабаровск) регионах России, были оборудованы для приема научных данных со спутников «Ионосфера». В свою очередь, Центр приема и распределения данных Росгидромета, NKPOR, был назначен ответственным за обработку и распространение данных. Как это принято для гражданских космических аппаратов, за управление полётом спутников отвечал центр управления полётами «Роскосмоса» в научно-исследовательском институте ЦНИИмаш в Королёве под Москвой.

Известны технические характеристики спутника «Ионосфера»:

Вторичная полезная нагрузка

Помимо двух спутников «Ионосфера», разгонный блок «Фрегат» был запрограммирован на развёртывание 53 дополнительных полезных нагрузок, в том числе 16 кубсатов, разработанных в рамках образовательной программы Space–π. В общей сложности 43 кубсата были размещены в стандартных пусковых контейнерах, предоставленных подрядчиком Aerospeis Kapital, и прикреплены к разгонному блоку «Фрегат». Этот же подрядчик также интегрировал 24 спутника CubeSat-3U для автоматической системы идентификации SITRO-AIS, используемой на судах. Они были размещены в шести контейнерах по 12U, в каждом из которых находилось по четыре кубсата по 3U.

Второстепенные полезные нагрузки на борту «Союза», запущенного 5 ноября 2024 года:

Пусковая кампания «Ионосферы»

После многочисленных задержек в декабре 2016 года Роскосмос заключил с корпорацией «ВНИИЭМ» официальный контракт на полномасштабную разработку системы «Ионосфера-2025». Однако в феврале 2017 года бюджет проекта был сокращён, что отодвинуло запуск спутника «Зонд-М» на 2025 год. К тому времени разработка спутников «Ионосфера-М» была в основном завершена, и их производство уже началось. На тот момент запуск первой пары был обещан на 2023 год, а второй пары — на год позже. (1072)

В 2019 и 2020 годах разработка шла достаточно гладко, чтобы официальные лица перенесли дату запуска первой пары с 2023 года на апрель-июнь 2021 года, но проект неизбежно отставал от первоначального графика.

В 2022 году запуск первой пары был запланирован на 5 декабря 2023 года, но в сентябре 2023 года запуск перенесли на 10 декабря 2023 года в 02:18 по московскому времени, а затем на 12 декабря 2023 года. К ноябрю 2023 года запуск был перенесён на 21 мая 2024 года, но к тому времени его перенесли на 5 ноября 2024 года, и он остался в графике.

27 августа 2024 года «Роскосмос» объявил, что специалисты из подразделения наземной инфраструктуры ЦЭНКИ в Восточном и инженеры из НПО «Лавочкин» приступили к подготовке разгонного блока «Фрегат», что ознаменовало начало подготовки к запуску миссии «Ионосфера-М» с космодрома Восточный. 4 сентября 2024 года совместная команда ЦЭНКИ и НПО «Лавочкин» переместила «Фрегат» с места обработки на заправочную станцию. Загрузка компонентов топлива и сжатых газов на борт ступени началась 5 сентября.

Два основных блока полезной нагрузки «Ионосфера» для миссии были доставлены грузовиком на склад (INSIDER CONTENT) в центр обработки в Восточном утром 27 сентября 2024 года, где транспортные контейнеры были выгружены, а спутники были перенесены в здание для подготовки космических аппаратов для предстоящих электрических и пневматических испытаний, которые были завершены к 11 октября, сообщает Роскосмос.

Секция полезной нагрузки для миссии «Ионосфера» была полностью собрана к 30 октября 2024 года, а 1 ноября её интегрировали с ракетой-носителем «Союз». В тот же день Государственная комиссия, осуществляющая надзор за полётом, разрешила выкатить ракету на стартовую площадку 1С, что и произошло 2 ноября 2024 года.

Как запущена «Ионосфера»

А «Союз-2-1б» - ракета-носитель с разгонным блоком «Фрегат» стартует со стартового комплекса «Союз» на космодроме Восточный 5 ноября 2024 года, в 02:18:40.459 по московскому времени.

После нескольких секунд вертикального подъёма под действием четырёх ускорителей первой ступени и основного ускорителя второй ступени ракета направилась на северо-запад через восточную часть России, выйдя на околополярную орбиту с наклоном около 98,57 градусов к экватору. Четыре закрепленных разгонных блока первой ступени отделились через 1 минуту 59 секунд после старта, чтобы упасть в районе падения № 981 в Амурской области (Приамурье) на границе Тындинского и Зейского районов.

Обтекатель, защищающий полезную нагрузку, затем разделился на две половины и отделился во время работы второй ступени на 3-й минуте 47-й секунде полёта. В результате его фрагменты упали в районе падения № 983 в Алданском районе Республики Саха (Якутия).

За 4 минуты 48 секунд до завершения работы второй ступени двигатель РД-0124 третьей ступени начал работать через межступенчатую решётчатую конструкцию, которая через несколько мгновений отделилась вместе со второй ступенью через 4 минуты 48 секунд после старта.

Всего через 1,5 секунды хвостовая часть третьей ступени разделилась на три сегмента. И вторая ступень, и сегменты хвостовой части должны были упасть на землю в районе падения № 985 в Вилюйском районе, расположенном севернее в Республике Саха.

Третья ступень продолжала работать, выводя верхнюю ступень «Фрегат» и её пассажиров на орбиту с апогеем (наивысшей точкой) около 196 километров и перигеем всего 12 километров, то есть в плотной атмосфере. В результате после отключения двигателя и отделения от «Фрегата» через 9 минут 24 секунды после старта третья ступень начала долгое свободное падение на Землю над Арктическим и Северным Атлантическим океанами. Его траектория была рассчитана таким образом, чтобы горящие обломки ракеты-носителя упали в Атлантический океан.

Профиль полета космического буксира

После отделения от третьей ступени «Фрегат» был запрограммирован на включение двигателей над Арктическим регионом через 10 минут 23 секунды после старта примерно на 1,5 минуты, чтобы выйти на переходную орбиту. Предполагалось, что «Фрегат» будет пассивно подниматься в течение примерно 46 минут, прежде чем ему придётся включиться во второй раз в апогее своей начальной орбиты, на этот раз над Антарктидой, через 51 минуту 33 секунды после старта. Маневр, длившийся менее минуты, был разработан для вывода аппарата на почти круговую орбиту на высоте около 830 километров над поверхностью Земли. Примерно через минуту, или через 56 минут 15 секунд после старта, пара спутников «Ионосфера» была запрограммирована на отделение от адаптера полезной нагрузки «Фрегата», что завершило основную задачу миссии.

Роскосмос подтвердил, что спутники «Ионосфера» были выведены на запланированную орбиту.

Поскольку первые запуски двигателей «Фрегата» должны были выполняться за пределами видимости российских наземных станций, их успешное завершение должно было быть подтверждено во время последующих пролётов над территорией России.

Предполагалось, что после успешного запуска основной полезной нагрузки «Фрегат» выполнит запрограммированную последовательность действий для вывода на орбиту дополнительных полезных нагрузок.