Орион¶

Орион — это многоцелевой космический корабль (МКК), разрабатываемый Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США, предназначенный для пилотируемых полётов в дальний космос, включая Луну, а в перспективе — Марс и астероиды. Корабль создан в рамках американской программы «Артемида», направленной на возвращение человека на Луну и создание долговременной инфраструктуры на её орбите и поверхности.

¶История создания

¶Предшественники и начало разработки

Разработка «Ориона» началась в 2000-е годы в рамках программы «Созвездие» (Constellation), объявленной после катастрофы шаттла «Колумбия» в 2003 году. Первоначально корабль назывался Crew Exploration Vehicle (CEV) и должен был заменить космические челноки. К 2006 году проект получил название «Орион». Планировалось, что он будет доставлять экипажи к Международной космической станции (МКС) и на Луну.

¶Отмена программы «Созвездие» и реструктуризация

В 2010 году программа «Созвездие» была закрыта решением президента Барака Обамы в пользу развития коммерческих пилотируемых систем (Crew Dragon, Starliner) для полётов на МКС. Однако конгресс США сохранил финансирование «Ориона», переориентировав его на дальний космос. Корабль стал единственным элементом «Созвездия», оставшимся в разработке. В 2011 году началось проектирование новой сверхтяжёлой ракеты-носителя Space Launch System (SLS), специально предназначенной для запуска «Ориона».

¶Первые испытания

Первый беспилотный испытательный полёт — Exploration Flight Test-1 (EFT-1) — состоялся 5 декабря 2014 года. Корабль был запущен с помощью ракеты Delta IV Heavy и совершил двухвитковый облёт Земли на высоте до 5 800 км. Полёт подтвердил работоспособность основных систем, включая теплозащитный экран и парашютную систему посадки.

В декабре 2014 года также прошло успешное испытание системы аварийного спасения (САС) на стартовом столе. Следующий этап — Exploration Mission-1 (EM-1), изначально запланированный на 2017 год, — неоднократно переносился. В окончательном виде миссия получила название «Артемида-1» (Artemis I).

¶Конструкция

«Орион» состоит из двух основных модулей: командного (совмещённого с экипажем) и служебного (европейского производства).

¶Командный модуль (Crew Module, CM)

• Размеры: диаметр 5,03 м, объём герметичного отсека около 9,3 м³ — на 50 % больше, чем у капсулы «Аполлон». Внутренний объём — порядка 8,95 м³.
• Экипаж: рассчитан на 4–6 астронавтов (для полётов на МКС — до 6, для дальних миссий, как правило, 4 человека).
• Конструкция: выполнен из алюминиево-литиевого сплава. Имеет теплозащитный экран из материала Avcoat (модификация, использовавшаяся на «Аполлонах»), выдерживающий нагрев до 2 760 °C при входе в атмосферу со второй космической скоростью.
• Система жизнеобеспечения: поддерживает автономность до 21 дня (с возможностью продления). Включает системы удаления углекислого газа, очистки воды и регенерации кислорода.
• Стыковочный механизм: использует стандартный стыковочный узел NASA (исторически — CBM для МКС, для дальних миссий — новый стыковочный узел спереди, через люк).
• Возвращение на Землю: осуществляется приводнением в заданном районе Тихого или Атлантического океана (по типу «Аполлон»). Для точной посадки применяется система управления парашютами и навигация по GPS.

¶Служебный модуль (European Service Module, ESM)

Служебный модуль «Ориона» разработан и строится Европейским космическим агентством (ЕКА) на базе конструкции грузового корабля ATV.

• Двигательная установка: включает основной двигатель (до 27,5 кН) — модификация двигателя Orbital Maneuvering System (OMS) от шаттла, а также 8 двигателей малой тяги (реактивная система управления) и 6 маршевых двигателей для коррекций траектории.
• Электроснабжение: две панели солнечных батарей размахом 19 м каждая, обеспечивающие генерацию 11 кВт электроэнергии.
• Топливные баки: несут до 8 тонн гептила и азотного тетроксида (токсичное топливо, не используемое в обитаемом модуле).
• Терморегулирование: радиаторы, сбрасывающие избыточное тепло. ESM обеспечивает термостабилизацию командного модуля.
• Размеры: длина 4,5 м, диаметр 5 м.

¶Система аварийного спасения (ЛАС — Launch Abort System, LAS)

На старте и на этапе подъёма до высоты около 100 км «Орион» оснащён твердотопливной системой аварийного спасения. В случае аварии ракеты она мгновенно отрывает командный модуль от носителя, уводя его на безопасное расстояние. Система испытана в лётных тестах (Ascent Abort-2, июль 2019 года).

¶Основные технические характеристики (командный модуль)

¶Программа полётов

¶«Артемида-1» (Artemis I)

• Дата запуска: 16 ноября 2022 года.
• Тип: беспилотный облёт Луны.
• Ракета-носитель: SLS Block 1.
• Результаты: корабль провёл 25,5 суток в полёте, вышел на орбиту вокруг Луны (дальний пролёт за ней — до 430 000 км от Земли), совершил успешную посадку в Тихом океане 11 декабря 2022 года. Проверены работа всех систем, теплозащита при входе в атмосферу со второй космической скоростью (11 км/с), навигация, связь в дальнем космосе. Все ключевые цели выполнены.

¶«Артемида-2» (Artemis II)

• Запланирована: ноябрь 2024 года (неоднократно переносилась; по состоянию на начало 2024 года — целевая дата — сентябрь 2025 года).
• Тип: пилотируемый облёт Луны без посадки (экипаж — 4 человека).
• Задачи: проверка работы систем жизнеобеспечения, ручного управления, сближения и связи в пилотируемом режиме на лунной траектории.

¶«Артемида-3» (Artemis III)

• Запланирована: середина 2020-х годов (ориентировочно 2026–2027 гг.).
• Тип: пилотируемая посадка на Луну с помощью посадочного модуля (HLS — SpaceX Starship или Blue Origin Blue Moon Mark 2).
• Задачи: высадка двух астронавтов на южный полюс Луны (регион бассейна Шеклтона). «Орион» на орбите Луны будет ждать возвращения экипажа с поверхности.

¶Дальние миссии

Проект предполагает использование «Ориона» для миссий на окололунную орбиту, к астероидам (например, к образцам астероида Психея — Psyche — концепция ARRM), а также в качестве основного корабля для первой пилотируемой экспедиции на Марс в 2030-х — 2040-х годах. Однако последняя задача потребует модификации корабля (увеличение автономности до 2–3 лет, более мощная радиационная защита, системы регенерации полного цикла).

¶Критика и проблемы

Разработка «Ориона» неоднократно подвергалась критике за:

• Высокую стоимость. По данным Бюджетного управления Конгресса (CBO), общие затраты на программу к 2025 году превысят 30 миллиардов долларов (включая SLS). Критики отмечают, что на эти деньги можно было бы построить несколько более дешёвых коммерческих кораблей с аналогичными возможностями.
• Задержки. Первый пилотируемый полёт первоначально планировался на 2016 год, но неоднократно переносился.
• Ограниченную манёвренность. Корабль спускается только по одной траектории с возвращением на Землю (приводнение) и не способен к посадке на твёрдую поверхность, в отличие от Space Shuttle.
• Неэффективность топлива. Использование токсичных компонентов (гептил, тетраксид азота) в служебном модуле признаётся устаревшим решением, повышающим риски и сложность обслуживания.
• Зависимость от SLS. «Орион» не может запускаться на других ракетах-носителях без существенной доработки, что делает программу монопольной и дорогостоящей. В 2022 году NASA рассматривало возможность использования Falcon Heavy в экстренных случаях, но официально не приняло решение.

¶Сравнение с другими космическими кораблями

«Орион» — единственный из перечисленных кораблей, изначально рассчитанный на возвращение со второй космической скоростью (с лунной траектории), тогда как все остальные предназначены только для орбит низкой околоземной (7–8 км/с при входе в атмосферу).

¶Будущее

Программа «Артемида» предполагает эксплуатацию «Ориона» вплоть до середины 2030-х годов с постепенной модернизацией. В долгосрочной перспективе (после 2035 года) NASA рассматривает возможность замены «Ориона» на более совершенные многоцелевые корабли (например, на основе технологий Starship или капсулы, совместимой с ядерной или электрической двигательной установкой). Однако на текущий момент «Орион» остаётся основным пилотируемым средством США для дальнего космоса и ключевым элементом лунной программы.

Источники:

• NASA, «Orion Spacecraft Overview», 2023.
• European Space Agency, «Orion European Service Module», 2020.
• Government Accountability Office (GAO), «NASA Artemis Programs: Oversight of Orion and SLS», Report GAO-23-105415, 2023.
• Congressional Budget Office, «The Cost of the Artemis Program», 2022.
• BBC, «Nasa's Orion spacecraft: A guide», 2022.
• SpaceNews, «Artemis I launch delayed again», 2022.