Не можем на Луну — летим сразу на Марс

Не в силах “вернуть» человека на Луну, НАСА сейчас продвигает еще более амбициозный план полетов на Марс, но только в отдаленном будущем. В то же время агентство по-прежнему должно заполнить пробелы в знаниях, связанные с освоением человеком космического пространства за пределами низкой околоземной орбиты (НОО).

Автор завершил серию статей на основе официально опубликованных НАСА сведений и технических протоколов, и пришел к выводу, что практически все технические аспекты программы Аполлон при прагматичном рассмотрении не выдерживают никакой критики.

“Любой такой полёт — это цепь обязательных операций, которые должны быть успешно выполнены. Достаточно для одного или двух звеньев в цепи быть ненадежными, чтобы сделать полет на Луну смертельно опасным, и миссия становится совершенно невозможной, если только одно звено является неполным. Наличие таких проблемных звеньев в цепочке лунной программы было фактически признано НАСА.”

Дело в том, что НАСА до сих пор совершенно не способно безопасно возвратить экипаж из дальнего космоса, и, следовательно, в силу одного этого обстоятельства миф Аполлона разваливается на части. Мифология программы Аполлон раскрывается из источников НАСА по следующим направлениям:

  1. Попытка разработать тяжелую лунную ракету-носитель в течение пяти лет завершилась признанием наличия серьезных вибрационных проблем в первой ступени ракеты, аналогичных тем, что имели место на Сатурне-5. Впоследствии от ракет серии Арес пришлось отказаться;
  2. Неудивительно, что двигатели F-1 первой ступени Сатурна-5 даже не обсуждаются в текущих аналитических документах НАСА;
  3. Модернизированная версия двигателя J-2 второй ступени Сатурна-5 была предложена десять лет тому назад для новой тяжелой ракеты, но НАСА теперь утверждает, что это реально сводится к новой разработке, и работа была приостановлена. Непонятно, когда модернизированный двигатель J-2 будет готов для применения на Пусковой Системе;
  4. НАСА до сих пор не в состоянии разработать тяжелую ракету с грузоподъемностью 70 тонн, не говоря уже о повторении возможностей Сатурна-5;
  5. НАСА квалифицирует взлет с поверхности Луны как подъем из «глубокого гравитационного колодца», и планы по высадке на Луну оказались отложенными настолько, что от них практически отказались. Это не удивительно, поскольку лунный модуль Аполлона был явно неспособен стартовать с посадочной платформы из-за отсутствия каналов для отвода газов;
  6. Командный модуль Аполлона (КМ) имел свойство бистабильности при посадке, то есть существовала равновероятная опасность его переворота и сгорания при входе в атмосферу Земли;
  7. НАСА до сих пор не имеет надежного теплозащитного экрана для КМ, чтобы безопасно вернуть экипажи из дальнего космоса;
  8. Профиль «прямого» входа в атмосферу, заявленный в аполлоновских отчетах, практически неприменим при возвращении на Землю со второй космической скоростью, и в случае его реализации при приземлении, скорее всего он окажется катастрофическим для посадочного модуля;
  9. Если бы спускаемый аппарат каким-то образом все же удачно перенёс такой вход в атмосферу, то пережившие спуск астронавты оказались бы в критическом состоянии из-за серьезной опасности тяжелых гравитационных перегрузок после длительного периода невесомости и, скорее всего, после приводнения находились бы в тяжелом состоянии, а не выглядели бы столь бодрыми;
  10. Недостаток ключевых знаний, касающихся воздействия на человека солнечной и космической радиации за пределами НОО, делает реальную защиту от радиации весьма проблематичной.

После того, как программа «Созвездие» (ПС), которая включала в себя высадку на лунную поверхность в течение 15 лет, была отменена в 2010 году, никаких новых планов полетов на Луну в обозримом будущем не предлагалось.

“После того, как ПС была остановлена, стало ясно, что существуют глубокие пробелы в техническом протоколе общеизвестных высадок на Луну в прошлом. Словно впервые, должны быть разработаны и заново созданы следующие элементы программы: ракета большой грузоподъемности; ЛМ для операций на Луне; аппаратная часть для безопасного возвращения в атмосферу Земли.”

Миф Аполлона находится сейчас в завершающей стадии своего существования и вскоре будет отброшен как серьезное препятствие на пути освоения человеком космического пространства.

Однако, “НАСА действует в рамках парадигмы уловка-22: Агентство не может двигаться вперед без признания истинного положения дел в контексте опыта, накопленного в области пилотируемых исследований космического пространства, в первую очередь наследия Аполлонов, каковым бы оно ни было, а с другой стороны, оно не может раскрыть правду об Аполлонах по различным политическим причинам.”

Лунная база – такой же амбициозный проект сегодня, каким была высадка на Луну около 50 лет назад. Однако НАСА не удалось разработать жизнеспособную программу по возвращению на Луну, и теперь Агентство решило увести идею лунной базы подальше от общественного внимания и вместо этого продвигать Марс в качестве реальной цели.

Хорошо известно, что в настоящее время НАСА планирует две предстоящие исследовательские лунные миссии на корабле Орион: Exploration Mission-1 (EM-1) and Exploration Mission-2 (EM-2) выводимые ракетой-носителем Стартовая Система, (Space Launch System, SLS). Во время первого, беспилотного запуска EM-1, планируется выполнить облет Луны, затем испытать перед пилотируемым полетом скоростное вхождение аппарата в атмосферу и функционирование системы теплозащиты.

Второй полет, EM-2 с экипажем на борту, должен будет “продемонстрировать базовые возможности корабля Орион” (GAO on Orion, 2016 p.5), т. е. надеется повторить заявленный успех Аполлона-8 в далеком 1968 году. Однако, даже такой, на первый взгляд, умеренный набор поставленных ранее задач был потом еще более упрощен.

Все же правительство США заявляет, что НАСА “находится в середине пути разработки первой пилотируемой капсулы, способной доставить людей до Луны и далее” … и тут же признает, что попытки “не увенчались успехом”.

«Программа Орион в настоящее время перерабатывает свой тепловой экран по результатам декабрьского 2014 года испытательного полета. НАСА заключило, что не все части монолитной конструкции, использованной в этих испытаниях, будут удовлетворять более жестким требованиям при EM-1 и EM-2, когда капсула будет подвергаться воздействию повышенного диапазона температур с большей продолжительностью. Было решено сменить монолитную структуру на сотовую конструкцию теплозащитного экрана для EM-1.” (GAO on Orion, 2016 p.15)

Являясь прежде всего финансовым документом, отчет GAO тем не менее углубляется в специфические технические детали, выявляя трудноразрешимую проблему.

О возможных решениях по новому теплозащитному экрану Счетная Палата рассуждает: “В этой конструкции будет примерно 300 ячеек, крепящихся к каркасу, зазоры между ячейками заполняются специальным наполнителем аналогично конструкции, использованной в Космических Челноках (Space Shuttle).” (GAO on Orion, 2016 p.15)

Очевидно, что НАСА экспериментирует с критически важными конструктивными решениями на основе идей, которые ранее были реализованы в менее жестких условиях на Космических Челноках, но не обращается к предыдущему опыту с теплозащитными экранами Аполлонов. С чего бы это?

Очевидно, что, фактически не имея предыдущего опыта работы по теплозащитному экрану для дальних космических полетов, НАСА не уверено в результатах своих текущих экспериментов с экраном и принимает ситуативные решения. Да и тестовый полет 2014 года был осуществлен на скоростях ниже тех, которые будут достигать космические аппараты, возвращаемые как с Луны, так и из других более дальних маршрутов.

Один из наиболее реалистичных сценариев, предложенных недавно для первого пилотируемого полета, состоит в том, чтобы «Орион отправился к Луне по траектории «свободного возвращения», то есть, не заходя на ее орбиту, и, таким образом, экономя на повторном включении двигателей. Такая миссия уложилась бы в восемь дней, отсчитывая от старта до возвращения на Землю.» (First Crewed, 2016)

В таком сценарии, план миссии ЕМ-2 существенно упрощен, что снова указывает на отсутствие опыта полетов за пределы НОО.

Затруднения НАСА с технологиями для полетов за пределами НОО, возможно, объяснимы частично тем, что в течение десяти лет три, если не четыре, группы научно-технических разработчиков (в том числе Boeing, SpaceX и тот же Lockheed Martin с их Орионом) участвовали в работе над капсулой для транспортировки экипажей на Международную Космическую Станцию, определяя объем этих работ как усовершенствование, то есть, улучшение того, что уже есть, когда, на самом деле, для них это — принципиально новая разработка.

И в этом заключается одна из фундаментальных проблем, порожденных мифом Аполлонов: предполагается, что есть определенный опыт, когда на самом деле такого опыта нет. Поэтому, несмотря на все усилия, их разработки даже для полетов на НОО не достигают уровня проверенной временем технологии аппарата Союз.

Компания SpaceX рассматривала применение теплового щита, который был успешно применен в 2006 году для возвращения из дальнего космоса беспилотной капсулы с образцом межзвездной пыли. Однако, возвращение грузовой капсулы по баллистической траектории с перегрузкой торможения до 34 g, которое длилось чуть более 2-х минут (Stardust, 2007, p.280), вовсе не служит доказательством того, что увеличенный термоизоляционный экран будет работать в условиях, сертифицируемых для возвращения человека.

Собственно, теперь вы знаете, куда подевались астроноты Илона, как бы вернувшиеся с МКС, и отчего их доставали из капсулы ногами вперед.

После испытаний Ориона в декабре 2014 г. его тепловой щит – заявленный как улучшенная версия экрана Аполлонов – был признан недостаточно надежным для полетов и возвращения из дальнего космоса.

Здесь следует напомнить, что аполлоновская методика входа в атмосферу признана специалистами НАСА как прямой вход, то есть такой, когда возвращающийся аппарат входит в слой атмосферы только один раз и после этого выполняет все маневры по дальнейшему спуску на типичных высотах ниже 100 км. «В Программе Аполлон для возвращения экипажей с Луны применялась методика прямого входа. Скользящий вход с отскоком никогда (еще) не применялся в пилотируемых космических полетах…» (NASA Johnson, 2011, p.5).

Во время прямого входа в атмосферу, предположительно осуществленного в полетах Аполлонов, спускаемый аппарат в процессе приземления не покидал пределы атмосферы, поэтому длительное время он должен был испытывать постоянные, если не возрастающие, термические и динамические нагрузки, и, как следствие, это налагало существенные дополнительные требования к теплозащитному экрану.

Это утверждение оказалось ключевой ошибкой конструкторов Аполлона, которые приняли решение не применять вариант с отскоком и последующим повторным входом в атмосферу. В действительности, после потери энергии во время первой фазы погружения в атмосферу возвращаемая капсула не может избежать гравитации Земли, так что она не сможет улететь далеко в космос, а вместо этого продолжит свое движение вдоль поверхности Земли.

Как оказалось, русские не сделали подобной ошибки, а отработали метод повторного входа в атмосферу после отскока в своих успешных беспилотных полетах начиная с 1968 года.

Источник материала
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Proper на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@newru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

You may also like...

3 Комментарий
старые
новые
Встроенные Обратные Связи
Все комментарии
Чтобы добавить комментарий, надо залогиниться.