На Марс через МКС: итоги года и планы NASA

ВАШИНГТОН, 29 декабря. /Корр. ТАСС Иван Лебедев/. Отправка нового экипажа на Международную космическую станцию (МКС) 15 декабря и успешный запуск к ней грузового корабля Cygnus завершили рабочую программу NASA на 2015 год. Ее основным компонентом по-прежнему являлся проект МКС, а главной долгосрочной целью - подготовка пилотируемого полета на Марс, который планируется осуществить примерно в середине 2030-х годов.

Корабль "Союз" доставил на станцию космонавта Юрия Маленченко, американского астронавта Тимоти Копру и их британского коллегу Тимоти Пика. На борту орбитального комплекса их встретили Михаил Корниенко и Сергей Волков, а также американец Скотт Келли. Корниенко и Келли прибыли туда еще в марте и должны стать первыми, кто проработает на МКС без перерыва почти целый год. Раньше все экипажи находились там не более шести-семи месяцев.

В ходе нынешней экспедиции Келли установил рекорд среди американских астронавтов по пребыванию на орбите. Как сообщило NASA, 16 октября он провел в космосе свой 383-й день, превысив прежнее достижение соотечественника Майка Финке.

"Такой рекорд важен, поскольку каждый новый день на орбите помогает нам лучше понять, как продолжительные полеты влияют на физическое и психологическое состояние человека, а это необходимо для подготовки полета на Марс", - отметило космическое ведомство США. Оно напомнило, что абсолютный рекорд продолжительности работы на орбите - 879 дней - принадлежит российскому космонавту Геннадию Падалке, который вернулся на Землю после очередной вахты на МКС в начале сентября 2015 года.

NASA также сообщило, что вместе с Роскосмосом изучает "идеи для будущих миссий на космическую станцию в целях совершенствования технологий и методов, которые будут нужны для организации путешествий вглубь Солнечной системы". По его словам, "космические агентства рассматривают вопрос о целесообразности еще одной экспедиции на МКС длиною в год, а также другие предложения, в том числе участие членов экипажей в экспериментах с искусственным моделированием определенных условий на Земле сразу же по возвращении из космоса".

NASA напомнило, что "МКС продолжает служить полигоном для отработки важных технологий", которые помогут подготовить первый полет человека на Марс. Космическое ведомство США не исключает, что этот амбициозный проект будет осуществляться с иностранным участием.

"Мы обсуждаем с нашими международными партнерами, каким должен быть путь к достижению этой цели, - сообщил в декабрьском интервью газете "Политико" директор NASA Чарльз Болден. - Все хотят отправиться с нами на Марс, но в ближайшее время многие из наших партнеров не собираются делать это по финансовым или другим соображениям. А мы собираемся и считаем это своей целью в отдаленной перспективе".

Станция сотрудничества

МКС остается единственной программой, по которой продолжается сотрудничество между NASA и Роскосмосом. Их остальные совместные проекты заморожены по решению Вашингтона из-за конфликта на Украине.

Несмотря на неблагоприятный политический фон, взаимодействие по МКС идет достаточно успешно. Как заявил на слушаниях в Конгрессе США помощник директора NASA Уильям Герстенмайер, американские специалисты сохраняют "очень прочные отношения с российскими партнерами в области гражданского космоса".

В начале ноября исполнилось 15 лет с начала постоянного пребывания экипажей на борту орбитального комплекса. В заявлении, распространенном по этому поводу Белым домом, советник президента США по науке и технике Джон Холдрен отметил, что "международное партнерство, благодаря которому удалось построить и использовать станцию, служит ярким примером того, что может быть достигнуто человечеством, когда мы осуществляем мирное сотрудничество".

По данным NASA, за 15 лет на МКС побывали более 220 человек из 17 стран, но всегда там находились, по крайней мере, один россиянин и один американец. Первый постоянный экипаж в составе космонавтов Юрия Гидзенко и Сергея Крикалева, а также Уильяма Шеперда прибыл туда на корабле "Союз" 2 ноября 2000 года. С тех пор комплекс увеличился в размерах с трех до 13 служебных и жилых помещений, в которых было проведено свыше 1760 научных и технических экспериментов.

США, Россия, Канада и Япония объявили, что намерены использовать станцию по меньшей мере до 2024 года. Что касается Европейского космического агентства (ЕКА), то оно продолжает обсуждать этот вопрос в рамках подготовки своего долгосрочного бюджета, и не исключено, что окончательное решение будет принято только в 2017 году.

Специалисты считают, что запаса прочности МКС хватит до 2028 года, но после этого ее эксплуатация станет возможна только при условии "капитального ремонта". Как заявил Болден, такого мнения придерживаются все участники этого проекта. "Мы осуществляем модернизацию МКС каждый год, - напомнил он, - но если не предпринять действительно больших усилий, то тогда отпущенное ей время истечет в 2028 году". К этому сроку потребуется замена ее важнейших компонентов, в том числе солнечных батарей.

По подсчетам экспертов, расходы США на проектирование, строительство и эксплуатацию МКС составили за 20 лет более $100 млрд, и сейчас NASA продолжает ежегодно тратить на эту программу свыше $3. В 2016 финансовом году (начался 1 октября 2015 года) на эти цели выделяется такая же сумма - $3,1 млрд.

"Такси" для МКС

Запасы воды и продовольствия, а также материалы для научных экспериментов, запланированных для участников новой экспедиции, оказавшихся на МКС на рубеже 2015-2016 годов, были доставлены туда в грузовых отсеках корабля Cygnus. Его полет, состоявшийся 6-8 декабря, имел особое значение в связи с тем, что был первым после катастрофы, случившейся в 2014 году на космодроме на острове Уоллопс в штате Вирджиния. Взрыв на стартовой площадке ракеты Antares разрушил корабль, который, как и носитель, создан компанией Orbital Science, слившейся недавно с военно-космической корпорацией ATK. Ее сотрудники считают, что сумели устранить причины аварии и полеты Cygnus могут быть продолжены.

Пока, однако, его выводит на орбиту с космодрома на мысе Канаверал (штат Флорида) носитель Atlas V консорциума United Launch Alliance, созданного гигантами авиакосмической промышленности США - компаниями Boeing и Lockheed Martin. Тем временем на Antares продолжается установка российских двигателей РД-181 производства НПО "Энергомаш" вместо AJ-26, которые компания Aerojet Rocketdyne сделала на основе российских НК-33 самарского ОАО "Кузнецов". Руководство Orbital давно собиралось произвести такую замену и лишь ускорило ее после аварии, которая произошла из-за сбоя в работе турбонасоса одного из двух двигателей первой ступени ракеты.

За последние два года это был уже четвертый "регулярный" полет Cygnus к орбитальному комплексу. Первые два прошли успешно, третий завершился катастрофой. Контракт Orbital с NASA на общую сумму $1,9 млрд предусматривает еще четыре рейса космического грузовика к МКС. Ожидается, что на свое следующее рандеву со станцией он отправится тоже с помощью Atlas V, а полеты Antares возобновятся примерно в середине года.

Для доставки грузов на МКС космическое ведомство США использует еще коммерческий корабль Dragon, созданный компанией SpaceX. В июне 2015 года его также постигла неудача, когда ракета Falcon-9 взорвалась через две минуты после старта с мыса Канаверал. Следующий рейс Dragon к орбитальному комплексу ожидается в феврале 2016 года, а сумма контракта между NASA и SpaceX составляет $1,6 млрд. Грузы на станцию доставляют также российские "Прогрессы", европейские ATV и японские "Конотори".

SpaceX, основанная миллиардером Элоном Маском, в ноябре 2015 года заключила с космическим ведомством США договоренность об использовании своего пилотируемого корабля, разрабатываемого на основе Dragon, для полетов на МКС астронавтов. В мае NASA подписало аналогичное соглашение с корпорацией Boeing, которая создает для полетов к орбитальному комплексу корабль CST-100 Starliner.

"Важно, что у нас будут возможности использовать аппараты по крайней мере двух американских компаний, чтобы отправлять экипажи на станцию с территории США", - заявила руководитель программы NASA по использованию коммерческих кораблей Кэти Лудерс. Пока контракты с каждой из них заключены только на один полет, но в соответствии с предыдущим соглашением корабли, построенные SpaceX и Boeing, совершат от двух до шести путешествий к МКС. Какой из них полетит первым, будет решено позже в зависимости от готовности и сертификации аппаратов.

Год назад обе компании победили в конкурсе на создание новых пилотируемых кораблей, объявленном NASA, и теперь пользуются крупным бюджетным финансированием. SpaceX должна получить на свой проект от NASA в течение трех лет $2,6 млрд, а Boeing - $4,2. По условиям соглашения кабина корабля должна вмещать экипаж в составе не менее четырех человек и 100 кг грузов. Кроме того, аппарат должен обладать возможностью оставаться пристыкованным к станции в течение 210 дней, чтобы обеспечивать доставку экипажей обратно на Землю, а в случае необходимости - их экстренную эвакуацию.

Компании планируют завершить сооружения своих кораблей к концу 2017 года, чтобы на следующий год приступить к регулярным рейсам на МКС. А до тех пор астронавты будут добираться туда на "Союзах". В августе 2015 года NASA продлило соответствующее соглашение с Роскосмосом, заплатив еще $490 млн за шесть мест на период до конца 2018 года. Американцы начали пользоваться услугами российского "космического такси" в 2012 году после того, как была прекращена эксплуатация шаттлов.

По маршруту на Марс

Lockheed Martin сконструировала также по заказу NASA новый пилотируемый корабль Orion, совершивший свой первый испытательный полет в автоматическом режиме в декабре 2014 года. Он тоже может летать на МКС, но его главное предназначение - дальний космос.

Космическое ведомство США объявило, что в свой первый полет с астронавтами на борту Orion отправится не позже апреля 2023 года. Как сообщили помощники директора NASA Роберт Лайтфут и Уильям Герстенмайер, до этого - предположительно в 2018 году - впервые должен быть осуществлен запуск корабля с помощью новой тяжелой ракеты-носителя Space Launch System (SLS), созданием которой занимается Boeing.

Испытание в декабре 2014 года было признано успешным, и с учетом его результатов в конструкцию корабля внесены некоторые изменения. Сейчас специалисты продолжают сборку усовершенствованного варианта кабины, рассчитанной на четырех человек, и проверяют все его системы, в том числе двигательную установку, теплозащитное покрытие и парашют. Все они будут испытаны в ходе первого интегрированного запуска системы Orion-SLS в автоматическом режиме в 2018 году. "В 2023 году в ходе пилотируемого полета будут проверяться все системы жизнеобеспечения корабля и возможности экипажа управлять им", - пояснил Герстенмайер.

В ходе своего первого полета с астронавтами на борту Orion отправится на низкую околоземную орбиту, а во время второго, дата которого пока не определена, может совершить прогулку подальше. Герстенмайер не исключил, что это может быть путешествие к Луне. После этого NASA хотела бы проводить такие испытательные полеты ежегодно, а в качестве одного из возможных пунктов назначения рассматривает астероид. К середине 2030-х годов космическое ведомство США надеется организовать с помощью Orion первое путешествие человека на Марс.

В NASA допускают, что первый пилотируемый полет корабля может состояться и раньше 2023 года, если и он, и ракета-носитель будут к этому полностью готовы. Зависеть это будет во многом от финансирования проекта, на который уже израсходовано $4,7 млрд. Начиная с 2016 финансового года и до апреля 2023-го, космическое ведомство США планирует затратить на программу Orion еще около $7 млрд.

Значительные средства отпущены и на носитель SLS. В 2016 финансовом году - $2 млрд, причем Конгресс, отдавая приоритет этому проекту, увеличил соответствующий запрос администрации сразу на $640 млн. В конце ноября NASA заключило соглашение с компанией Aerojet Rocketdyne на создание для SLS новых двигателей. Сумма контракта, рассчитанного до сентября 2024 года, составляет $1,16 млрд.

Ракета будет сконструирована в разных модификациях и сможет выводить на орбиту грузы массой от 70 до 130 тонн. По расчетам NASA, один ее запуск будет стоить около $500 млн - в полтора раза меньше, чем в свое время стоила каждая миссия шаттлов. Новый носитель и Orion вместе составят интегрированную многофункциональную систему для пилотируемых полетов в дальний космос.

В 2015 году американские специалисты определились со сценарием, по которому планируется осуществить "астероидный проект". Как сообщил Роберт Лайтфут, они отказались от идеи доставить на окололунную орбиту целый астероид и решили перетащить туда его обломок или огромный валун, лежащий на его поверхности. Для этого в декабре 2020 года к астероиду, на который падет выбор экспертов, будет направлен автоматический аппарат. Ему предстоит захватить фрагмент небесного тела в металлическую ловушку и доставить  к естественному спутнику Земли. По прогнозам NASA, на эту операцию уйдет "несколько лет".

Затем в 2025 году на орбиту Луны отправится Orion с астронавтами на борту. По словам Лайтфута, путешествие к обломку астероида и высадку на его поверхность совершат два человека. Ожидается, что их рандеву с небесным телом, которое позволит получить уникальные данные о его составе и строении, продлится 25 дней. На всех этапах будут использоваться новые технологии, которые помогут подготовить пилотируемый полет на Марс и послужат делу обеспечения безопасности Земли от астероидной угрозы. Стоимость проекта оценивается в $1,25 млрд.

На науку денег не жалеют

Самой большой статьей расходов NASA, как и в прошлые годы, стали научные исследования - на эти цели было выделено около $5,3 млрд. Средства пошли на программы наблюдения за Землей из космоса, изучения различных планет Солнечной системы, а также создания нового телескопа им. Джеймса Уэбба, который должен отправиться на орбиту в 2018 году.

Наибольшее внимание из всех научных проектов NASA в этот период привлек, пожалуй, первый в истории полет к Плутону автоматической станции New Horizons. 14 июля она приблизилась к карликовой планете и передала на Землю информацию о ее строении и составе атмосферы.

Аппарат был запущен в январе 2006 года и преодолел в космическом пространстве около 5 млрд км. Пролетев мимо Плутона на скорости 14 км в секунду, он направился к другим объектам в поясе Койпера - области за орбитой Нептуна, где расположены десятки тысяч небольших небесных тел, в основном комет и карликовых планет. Стоимость проекта оценивается в $720 млн.

Продолжалась также миссия Cassini - межпланетной станции, вышедшей на орбиту Сатурна в 2004 году. С тех пор она с помощью научных приборов ведет наблюдения за шестой планетой Солнечной системы и ее спутниками. NASA рассчитывает, что этот проект, осуществляемый совместно с ЕКА, продлится в течение еще двух лет.

Кроме того, американские специалисты запустили в 2015 году "квартет" научных спутников для изучения магнитосферы Земли. "Проект позволит изучить магнитное пересоединение - фундаментальный процесс, происходящий повсюду во Вселенной, когда магнитные поля соединяются и разъединяются, вызывая взрывной эффект, выбрасывая энергию и разгоняя элементарные частицы почти до скорости света", - сообщило NASA.

Еще одним важным проектом считается отправка на орбиту спутника, который должен позволить ученым с беспрецедентной точностью определять влажность почвы на всей поверхности нашей планеты. Данные, которые он начал передавать на Землю, будут иметь важное значение для сельского хозяйства и метеорологии. По словам руководителя этого проекта в научном управлении NASA Кристин Бонниксен, "такая информация поможет в составлении прогнозов погоды и предсказании различных стихийных бедствий, включая засухи и наводнения". Стоимость проекта составила $915 млн.

В 2016 году на научные программы из бюджета NASA выделяется $5 млрд 589 млн. Причем Конгресс увеличил запрос администрации по этой статье на $300 млн. Почти вся прибавка предназначена для планетарных исследований, а в наибольшем выигрыше оказался проект Clipper, на который законодатели не пожалели $175 млн, хотя запрос был сделан лишь на $30 млн.

По замыслам ученых, Clipper поможет ответить на вопрос, есть ли жизнь на Европе - одном из четырех самых крупных спутников планеты-гиганта Юпитера, открытых Галилео Галилеем в 1610 году. Орбитальная обсерватория, оснащенная девятью научными приборами, отправится в полет в 2020-е годы. Стоимость проекта без учета расходов на запуск с помощью ракеты-носителя оценивается примерно в $2 млрд.

В целом бюджет NASA на 2016 финансовый год составит $19 млрд 285 млн, что примерно на $1,2 млрд больше, чем в 2015 году. Администрация Барака Обамы хотела увеличить его лишь на $500 млн, но Конгресс сделал космическому ведомству щедрый подарок, повысив бюджетный запрос еще на $756 млн.