Constellation

Constellation — это программа космических полётов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA), разрабатывавшаяся в 2004—2010 годах. Программа была нацелена на создание новой пилотируемой транспортной системы для доставки астронавтов на Международную космическую станцию (МКС), возвращения человека на Луну и, в перспективе, осуществления полётов к Марсу. Основными элементами программы являлись пилотируемый корабль Orion, лунный модуль Altair, а также ракеты-носители Ares I и Ares V. Программа была закрыта в 2010 году в связи с пересмотром приоритетов космической политики США, однако её ключевые разработки, в частности корабль Orion, были адаптированы и продолжают использоваться в рамках новой программы Artemis.

История

Предпосылки и создание

Программа «Constellation» была официально объявлена 14 января 2004 года президентом США Джорджем Бушем-младшим в рамках «Видения космических исследований» (Vision for Space Exploration). Этот документ стал ответом на катастрофу шаттла «Колумбия» (2003) и необходимость выработки новой долгосрочной стратегии пилотируемой космонавтики после завершения строительства МКС. Основной целью ставилось возвращение человека на Луну к 2020 году, создание постоянно действующей лунной базы и подготовка к пилотируемому полёту на Марс.

Разработка программы была поручена NASA. В 2005 году были утверждены основные технические требования: отказ от системы «Спейс шаттл» (Space Shuttle) в пользу более простых и безопасных капсульных аппаратов, а также создание двух новых ракет-носителей на базе твердотопливных ускорителей и жидкостных двигателей, использовавшихся в программе Space Shuttle.

Разработка и испытания

К 2008 году были завершены эскизные проекты корабля Orion и ракеты Ares I. В 2009 году состоялся первый испытательный пуск ракеты Ares I-X (суборбитальный полёт с макетом корабля). В том же году начались наземные испытания двигателей и систем корабля. Однако с самого начала программа столкнулась с рядом проблем:

• Технические сложности: Ракета Ares I демонстрировала нестабильность на старте (проблемы с вибрацией — «пого-эффект»), что требовало значительных доработок.
• Финансовые ограничения: Стоимость программы постоянно росла. По оценкам на 2009 год, общие затраты на разработку и первые полёты могли превысить 100 миллиардов долларов.
• Политические изменения: С приходом к власти президента Барака Обамы в 2009 году космическая политика США была пересмотрена. В феврале 2010 года было объявлено о закрытии программы «Constellation» в её первоначальном виде.

Закрытие и наследие

1 февраля 2010 года администрация Обамы представила проект бюджета NASA на 2011 год, который предусматривал прекращение финансирования программы «Constellation». Официально программа была закрыта в октябре 2010 года. Вместо неё была запущена программа Artemis, которая, однако, унаследовала ключевые разработки:

• Корабль Orion был сохранён и доработан для использования с новой сверхтяжёлой ракетой Space Launch System (SLS).
• Лунный модуль Altair был отменён, но его концепции легли в основу проектов лунных посадочных модулей для Artemis.
• Ракеты Ares I и Ares V были заменены единой системой SLS.

Основные элементы программы

Пилотируемый корабль Orion

Orion (первоначально назывался Crew Exploration Vehicle, CEV) — многоцелевой пилотируемый космический корабль частично многоразового использования. Он был спроектирован для доставки экипажа из 4—6 человек на МКС, к Луне и, в перспективе, к Марсу. Корабль состоит из двух основных модулей:

• Капсула экипажа (Crew Module): герметичный отсек для астронавтов, оснащённый системами жизнеобеспечения, управления и аварийного спасения. Капсула рассчитана на 21 сутки автономного полёта.
• Служебный модуль (Service Module): негерметичный отсек, обеспечивающий корабль энергией (солнечные батареи), двигательной установкой, запасами топлива, воды и кислорода. Для программы Artemis используется европейский служебный модуль (ESM), разработанный Европейским космическим агентством (ESA).

Первый беспилотный испытательный полёт Orion (EFT-1) состоялся 5 декабря 2014 года на ракете Delta IV Heavy. Первый пилотируемый полёт (Artemis II) запланирован на 2024—2025 годы.

Лунный модуль Altair

Altair (ранее назывался Lunar Surface Access Module, LSAM) — лунный посадочный модуль, предназначенный для высадки астронавтов на поверхность Луны. Он должен был доставлять на Луну до 4 человек и до 14 тонн груза. Модуль состоял из двух ступеней:

• Посадочная ступень: оснащена двигателями для мягкой посадки, топливными баками, посадочными опорами и грузовым отсеком.
• Взлётная ступень: герметичный отсек для экипажа, двигатели для старта с Луны и стыковки с Orion на лунной орбите.

Разработка Altair была прекращена в 2010 году. В рамках программы Artemis для высадки на Луну используются частные лунные посадочные модули (например, Starship HLS компании SpaceX).

Ракеты-носители

Ares I — двухступенчатая ракета-носитель лёгкого класса, предназначенная для вывода на орбиту корабля Orion. Первая ступень — твердотопливный ускоритель (модифицированный боковой ускоритель Space Shuttle), вторая ступень — жидкостная (двигатель J-2X, работающий на жидком водороде и кислороде). Высота — около 94 метров, грузоподъёмность — до 25 тонн на низкую опорную орбиту.

Ares V — сверхтяжёлая ракета-носитель, предназначенная для вывода на орбиту лунного модуля Altair и других крупных грузов. Первая ступень — два твердотопливных ускорителя (увеличенной длины) и пять жидкостных двигателей RS-68 (работающих на жидком водороде и кислороде), вторая ступень — двигатель J-2X. Высота — около 110 метров, грузоподъёмность — до 130 тонн на низкую опорную орбиту и до 65 тонн на траекторию к Луне.

Обе ракеты так и не были завершены. Их разработка была прекращена в 2010 году. Вместо них была создана ракета Space Launch System (SLS), которая использует некоторые технические решения Ares V (ускорители, двигатели RS-25) и корабль Orion.

Критика и проблемы

Программа «Constellation» подвергалась критике по нескольким основным направлениям:

1. Высокая стоимость: Постоянный рост бюджета программы вызывал опасения у Конгресса США и налогоплательщиков. К 2010 году было потрачено около 9 миллиардов долларов, а полная стоимость оценивалась в 150 миллиардов.
2. Технические риски: Ракета Ares I была признана недостаточно надёжной из-за проблем с вибрацией и нестабильностью. Некоторые эксперты предлагали использовать вместо неё более дешёвые и проверенные ракеты (например, Delta IV или Atlas V).
3. Отсутствие чётких целей: Критики отмечали, что программа не имела конкретных сроков и этапов, а также не была обеспечена достаточным финансированием для реального полёта на Марс.
4. Зависимость от старых технологий: Использование компонентов Space Shuttle (ускорители, двигатели) рассматривалось как попытка сэкономить, но на практике привело к новым техническим проблемам.

Значение и влияние

Несмотря на закрытие, программа «Constellation» оказала значительное влияние на развитие американской космонавтики:

• Она заложила техническую и организационную основу для программы Artemis.
• Корабль Orion стал основным пилотируемым кораблём NASA для дальнего космоса.
• Разработки в области лунных посадочных модулей и ракет-носителей были использованы в частных проектах (SpaceX, Blue Origin).
• Программа продемонстрировала сложность и дороговизну амбициозных космических проектов, что привело к пересмотру подходов к государственному финансированию космоса.

Источники

• NASA. «Vision for Space Exploration» (2004).
• NASA. «Constellation Program Overview» (2008).
• Отчёт Комиссии Огастина (Review of U.S. Human Space Flight Plans Committee, 2009).
• NASA. «Orion Spacecraft» — официальные материалы.
• NASA. «Space Launch System (SLS)» — официальные материалы.
• Статьи в журналах «Space News», «Aviation Week & Space Technology» (2005—2010).