Корабль Орион

Корабль «Орион» — проект многоразового пилотируемого космического корабля, разрабатываемый Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) в рамках программы «Созвездие», а затем — программы «Артемида». Предназначен для доставки астронавтов на Международную космическую станцию (МКС), к Луне и, в перспективе, к Марсу. Корабль состоит из двух основных модулей: командно-служебного модуля (Crew Module) и европейского служебного модуля (European Service Module, ESM), построенного на базе автоматического грузового корабля ATV.

История создания

Программа «Созвездие» (2004—2010)

В 2004 году президент США Джордж Буш-младший объявил о новой космической программе «Созвездие», направленной на возвращение человека на Луну и последующие полёты к Марсу. В рамках этой программы предполагалось создание пилотируемого корабля нового поколения, получившего название Orion (в честь созвездия Ориона). Первоначально корабль разрабатывался как часть системы Ares (ракета-носитель Ares I для пилотируемых запусков и Ares V для грузовых). В 2006 году NASA заключило контракт с компанией Lockheed Martin на разработку и производство корабля.

Переход к программе «Артемида» (с 2011)

В 2010 году президент Барак Обама отменил программу «Созвездие» из-за проблем с финансированием и задержек, однако проект корабля Orion был сохранён. В 2011 году NASA объявило о новой программе освоения дальнего космоса, которая впоследствии получила название «Артемида». Ракета-носитель Ares I была заменена на Space Launch System (SLS), а корабль Orion стал основным пилотируемым аппаратом для этой программы. Европейское космическое агентство (ESA) присоединилось к проекту, взяв на себя разработку и строительство служебного модуля на основе опыта, полученного при создании грузовых кораблей ATV.

Испытательные полёты

Первый испытательный полёт корабля Orion (без экипажа) состоялся 5 декабря 2014 года на ракете-носителе Delta IV Heavy. Миссия EFT-1 (Exploration Flight Test 1) включала двухвитковый облёт Земли с подъёмом на высоту около 5800 км и приводнение в Тихом океане. Второй беспилотный полёт, Artemis I, состоялся 16 ноября 2022 года. Корабль был запущен ракетой SLS, облетел Луну и вернулся на Землю 11 декабря 2022 года, успешно приводнившись в Тихом океане. В ходе миссии были проверены все системы корабля, включая теплозащиту, систему жизнеобеспечения и навигацию в дальнем космосе.

Конструкция

Командно-служебный модуль (Crew Module)

Командно-служебный модуль (Crew Module) представляет собой капсулу конической формы, рассчитанную на экипаж до 6 человек (в миссиях к Луне — до 4). Он изготовлен из алюминиевого сплава и имеет теплозащитный экран на основе материала Avcoat (аналогичный использовавшемуся на кораблях Apollo). Внутренний объём модуля составляет около 9 м³, что на 50% больше, чем у корабля Apollo. Модуль оснащён современной авионикой, системами управления, жизнеобеспечения и связи. В верхней части капсулы расположен парашютный отсек для спуска и приводнения.

Европейский служебный модуль (ESM)

Европейский служебный модуль (European Service Module) разработан и построен компанией Airbus Defence and Space по заказу ESA. Он обеспечивает корабль электроэнергией (с помощью двух солнечных батарей размахом 19 м), двигательной установкой (главный двигатель AJ10-190, работающий на гидразине и тетраоксиде азота), терморегулированием, хранением топлива и воды. Модуль также содержит систему управления ориентацией на основе 8 маневровых двигателей и 24 двигателей малой тяги.

Система аварийного спасения (САС)

На вершине корабля установлена система аварийного спасения (САС), состоящая из трёх твердотопливных двигателей: основного (для увода корабля от ракеты-носителя), двигателя отклонения (для изменения траектории) и двигателя сброса (для отделения САС после достижения безопасной высоты). САС способна отвести капсулу с экипажем от аварийной ракеты на высоте до 100 км.

Характеристики

Применение

Миссии программы «Артемида»

Основное назначение корабля Orion — доставка астронавтов на окололунную орбиту и к Луне. В рамках программы «Артемида» планируется:

• Artemis I (2022) — беспилотный облёт Луны (выполнен).
• Artemis II (запланирован на 2025) — пилотируемый облёт Луны с экипажем из 4 человек.
• Artemis III (запланирован на 2026) — высадка астронавтов на поверхность Луны с использованием лунного посадочного модуля (Human Landing System, HLS), разрабатываемого компанией SpaceX (Starship).
• Artemis IV и последующие миссии — строительство окололунной станции Gateway и регулярные экспедиции на Луну.

Возможное использование для полётов к Марсу

В перспективе корабль Orion может быть использован для пилотируемых полётов к Марсу, однако для этого потребуется значительная модернизация, включая увеличение автономности, усиление радиационной защиты и создание более мощного служебного модуля. В настоящее время NASA рассматривает Orion как часть более широкой архитектуры, включающей марсианский посадочный модуль и межпланетный буксир.

Критика и проблемы

Проект Orion неоднократно подвергался критике за высокую стоимость и задержки. По состоянию на 2024 год общие затраты на разработку корабля и ракеты SLS превысили 40 миллиардов долларов. Критики отмечают, что Orion использует устаревшие технологии (например, абляционную теплозащиту вместо более современных решений) и не является полностью многоразовым (капсула может быть использована повторно, но служебный модуль сгорает в атмосфере). Кроме того, зависимость от европейского служебного модуля создаёт риски, связанные с международной кооперацией.

Интересные факты

• Корабль Orion способен выдерживать перегрузки до 4 g при штатном спуске и до 10 g при аварийном.
• Теплозащитный экран Orion является самым большим из когда-либо созданных для пилотируемых космических кораблей (диаметр 5 м).
• В ходе миссии Artemis I на борту корабля находились манекены, оснащённые датчиками радиации, для оценки воздействия космического излучения на организм человека.
• Европейский служебный модуль Orion является первым модулем, построенным ESA для пилотируемого американского корабля.

Источники

• NASA. «Orion Spacecraft Overview». Официальный сайт NASA.
• ESA. «European Service Module for Orion». Официальный сайт Европейского космического агентства.
• Lockheed Martin. «Orion: The Next Generation of Human Spaceflight».
• «Artemis I Mission Overview». NASA, 2022.
• «Report on the Cost and Schedule of the Space Launch System and Orion». U.S. Government Accountability Office (GAO), 2023.