Орбитальная станция Gateway

Gateway (англ. Gateway, «Врата») — международная окололунная орбитальная станция, разрабатываемая под руководством Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) при участии Европейского космического агентства (ESA), Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), Канадского космического агентства (CSA) и Объединённых Арабских Эмиратов (Космическое агентство ОАЭ). Проект предусматривает создание постоянно обитаемого модульного комплекса на гало-орбите вокруг Луны, предназначенного для обеспечения долговременных научных исследований, отработки технологий для дальнего космоса и поддержки пилотируемых миссий на поверхность Луны в рамках программы «Артемида».

История проекта

Предпосылки и концепция

Идея создания окололунной станции возникла в начале 2010-х годов как развитие концепции Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G). В 2017 году NASA официально объявило о начале разработки станции, которая первоначально называлась Deep Space Gateway. В 2019 году проект получил нынешнее название — Gateway. Основной целью стало создание пересадочного узла для пилотируемых экспедиций на Луну и последующих миссий к Марсу.

Международное сотрудничество

В 2019 году подписаны соглашения между NASA и CSA о вкладе Канады в виде роботизированной руки Canadarm3. В 2020 году к проекту присоединились ESA и JAXA, обязавшись предоставить жилой модуль I-HAB и системы жизнеобеспечения. В 2021 году ОАЭ объявили о разработке шлюзового модуля для выхода в открытый космос. Россия не участвует в проекте — в 2021 году «Роскосмос» заявил о выходе из переговоров, сосредоточившись на создании собственной Российской орбитальной станции (РОС).

Хронология разработки

• 2017 — начало официального проектирования.
• 2019 — утверждение базовой конфигурации станции.
• 2020 — завершение эскизного проекта модуля PPE (Power and Propulsion Element).
• 2022 — начало сборки и испытаний модулей.
• 2024 — запуск первых двух модулей (PPE и HALO) запланирован на конец 2025 года.
• 2026 — ожидаемое прибытие модулей на гало-орбиту и начало сборки.
• 2028 — первый пилотируемый полёт к станции (миссия Artemis IV).

Конструкция и модули

Основные модули

Станция состоит из нескольких функциональных блоков, запускаемых последовательно:

1. PPE (Power and Propulsion Element) — энергодвигательный модуль, разрабатываемый компанией Maxar Technologies. Оснащён солнечными батареями мощностью 50 кВт и ионными двигателями (электроракетная двигательная установка на эффекте Холла). Обеспечивает маневрирование станции на гало-орбите и коррекцию траектории.
2. HALO (Habitation and Logistics Outpost) — жилой и логистический модуль, создаваемый Northrop Grumman. Предназначен для временного проживания экипажа (до 4 человек), содержит системы жизнеобеспечения, стыковочные узлы и лабораторное оборудование.
3. I-HAB (International Habitat) — европейский жилой модуль, разрабатываемый ESA. Расширяет жилое пространство, оснащён научным оборудованием и системами регенерации воды и воздуха.
4. ESPRIT (European System Providing Refueling, Infrastructure and Telecommunications) — европейский модуль дозаправки и связи, также от ESA. Обеспечивает хранение топлива для двигателей и телекоммуникационную связь с Землёй.
5. Шлюзовой модуль (Air Lock Module) — канадско-американский блок для выхода в открытый космос, разрабатываемый CSA и NASA. Оснащён роботизированной рукой Canadarm3.

Характеристики

• Масса — около 40 тонн в полностью собранном виде.
• Габариты — длина до 20 метров, диаметр основных модулей — 4,5 метра.
• Орбита — гало-орбита вокруг точки Лагранжа L2 системы Земля—Луна (высота над поверхностью Луны — от 1500 до 70 000 км).
• Экипаж — до 4 человек, продолжительность пребывания — до 30–60 суток.
• Энергоснабжение — солнечные батареи мощностью 50 кВт, аккумуляторы.

Научные задачи и применение

Исследование Луны и дальнего космоса

Gateway предназначена для:

• Изучения лунной поверхности с помощью дистанционных методов (спектроскопия, радиолокация).
• Отработки технологий длительного пребывания человека в глубоком космосе (радиационная защита, замкнутые системы жизнеобеспечения).
• Сбора данных о космической радиации, солнечном ветре и микрометеоритах.
• Тестирования оборудования для будущих марсианских миссий (регенерация воды, выращивание растений, 3D-печать).

Поддержка программы «Артемида»

Станция служит пересадочным узлом для пилотируемых миссий на Луну. Астронавты, прибывающие на корабле Orion, стыкуются с Gateway, затем переходят на лунный посадочный модуль (Human Landing System, HLS) для спуска на поверхность. После завершения миссии они возвращаются на станцию и отбывают на Землю. Gateway также может использоваться для дозаправки и технического обслуживания космических аппаратов.

Критика и проблемы

Технические и финансовые риски

Проект неоднократно подвергался критике из-за высокой стоимости (оценки — от 20 до 40 миллиардов долларов США) и задержек. В 2021 году Счётная палата США (GAO) отметила, что сроки запуска модулей могут быть сдвинуты на 2–3 года из-за проблем с разработкой PPE и HALO. Некоторые эксперты считают, что станция избыточна для лунной программы и что дешевле было бы использовать прямые посадки на Луну без промежуточной орбитальной базы.

Научная эффективность

Критики указывают, что гало-орбита не позволяет проводить непрерывные наблюдения Луны — станция большую часть времени находится на удалении до 70 000 км от поверхности. Это ограничивает возможности дистанционного зондирования. Кроме того, длительное пребывание экипажа в условиях высокой радиации (защита магнитного поля Земли отсутствует) требует дополнительных мер безопасности.

Политические аспекты

Отсутствие участия России и Китая в проекте создаёт риск дублирования усилий: Китай и Россия совместно разрабатывают Международную научную лунную станцию (МНЛС), которая также предполагает орбитальный сегмент. Некоторые аналитики предупреждают, что конкуренция может привести к фрагментации международного космического сотрудничества.

Интересные факты

• Gateway станет первой обитаемой станцией, работающей на гало-орбите — ранее такие орбиты использовались только для научных зондов (например, телескоп «Джеймс Уэбб» находится в точке L2 системы Земля—Солнце).
• Canadarm3, разрабатываемая для станции, будет полностью автоматической — она сможет захватывать и перемещать грузы без участия человека.
• В 2023 году NASA объявило, что на Gateway будут установлены экспериментальные системы регенерации воды и воздуха, способные обеспечить замкнутый цикл на 90% (сравнимо с МКС).
• Станция рассчитана на работу в течение 15 лет, но может быть продлена до 2030-х годов.

Источники

• NASA. «Gateway: A Lunar Outpost for Deep Space Exploration» (2020).
• ESA. «Gateway: Europe’s Contribution to the Lunar Orbital Station» (2021).
• GAO. «NASA Artemis Program: Status and Challenges» (2022).
• «Space News» — «Gateway Program Faces Delays and Cost Overruns» (2023).
• «Роскосмос» — «О выходе из проекта Gateway» (2021).