Программа NextSTEP

Программа NextSTEP (Next Space Technologies for Exploration Partnerships) — это инициатива Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), направленная на развитие коммерческих партнёрств в области освоения космоса. Программа предусматривает финансирование и техническую поддержку частных компаний, разрабатывающих технологии и системы для пилотируемых полётов за пределы низкой околоземной орбиты, включая окололунную орбиту и поверхность Луны. NextSTEP является ключевым элементом стратегии NASA по переходу от государственного управления космическими программами к модели государственно-частного партнёрства, аналогичной успешной программе Commercial Crew.

История и предпосылки

Программа NextSTEP была анонсирована NASA в 2014 году. Её появление было обусловлено несколькими факторами. Во-первых, после завершения программы Space Shuttle в 2011 году США оказались зависимы от российских кораблей «Союз» для доставки астронавтов на Международную космическую станцию (МКС). Во-вторых, NASA стремилось сократить затраты на разработку космических систем за счёт привлечения частного капитала и конкуренции. В-третьих, программа Artemis, нацеленная на возвращение человека на Луну, требовала создания новых модулей, посадочных аппаратов и средств жизнеобеспечения, которые NASA не могло разработать в одиночку в установленные сроки.

Первая фаза NextSTEP (2014–2016) была сосредоточена на изучении концепций и прототипов для обитаемых модулей, систем жизнеобеспечения и двигательных установок. Вторая фаза (2016–2019) перешла к разработке более детальных проектов, включая создание прототипов лунных посадочных аппаратов и модулей для окололунной станции Gateway. Третья фаза (с 2019 года) была интегрирована в программу Artemis и получила название NextSTEP-2, сфокусировавшись на создании пилотируемого лунного посадочного аппарата (Human Landing System, HLS).

Классификация и направления

Программа NextSTEP охватывает несколько ключевых направлений, которые можно классифицировать по типу разрабатываемых систем:

Обитаемые модули и системы жизнеобеспечения

В рамках этого направления компании разрабатывают герметичные модули для проживания экипажа, системы регенерации воды и воздуха, а также средства защиты от радиации. Среди участников — Bigelow Aerospace, Lockheed Martin, Boeing и Northrop Grumman. Проекты предусматривают как автономные модули, так и интегрируемые в станцию Gateway.

Лунные посадочные аппараты (HLS)

Наиболее масштабное направление NextSTEP-2. В 2020 году NASA выбрало три компании для разработки концепций пилотируемого посадочного аппарата: Blue Origin (с проектом Blue Moon), Dynetics (с проектом ALPACA) и SpaceX (с проектом Starship). В 2021 году контракт на разработку и демонстрацию был присуждён SpaceX, однако в 2023 году NASA заключило дополнительный контракт с Blue Origin для создания второго посадочного аппарата в целях конкуренции и резервирования.

Двигательные установки и криогенная техника

Разработка двигателей на метане и водороде, а также систем длительного хранения криогенного топлива. В этом направлении участвуют компании, такие как XCOR Aerospace, Masten Space Systems и United Launch Alliance.

Роботизированные системы и средства перемещения

Создание лёгких роботов-манипуляторов, роверов и средств для сборки конструкций на орбите. Пример — проект Skyworker от компании Tethers Unlimited.

Участники и проекты

Программа NextSTEP привлекла широкий круг участников, от стартапов до крупных аэрокосмических корпораций. Ниже приведены наиболее значимые проекты:

Технические характеристики и устройство

Конкретные технические параметры проектов NextSTEP варьируются, однако можно выделить общие черты:

• Модули обитания: герметичные конструкции из алюминиевых сплавов или надувные (как у Bigelow Aerospace), объёмом от 30 до 330 кубических метров. Оснащены системами регенерации воды, фильтрации CO₂, радиационной защитой (полиэтиленовые панели, водяные экраны).
• Посадочные аппараты HLS: многоразовые (у SpaceX) или одноразовые (у Blue Origin) конструкции. SpaceX Starship HLS имеет высоту около 50 метров, диаметр 9 метров, полезную нагрузку до 100 тонн на поверхность Луны. Blue Origin Blue Moon Mark 2 — двухступенчатый аппарат с полезной нагрузкой до 20 тонн.
• Двигатели: метановые (Raptor у SpaceX, BE-4 у Blue Origin) или водородные (RL-10 у United Launch Alliance). Криогенные системы хранения топлива рассчитаны на длительные миссии (до 6 месяцев).

Применение и значение

Программа NextSTEP имеет несколько ключевых применений:

• Создание окололунной станции Gateway: модули, разработанные в рамках NextSTEP, станут основой для Gateway, которая будет служить пересадочной базой для экспедиций на Луну и в дальний космос.
• Пилотируемые посадки на Луну: аппараты HLS обеспечат доставку астронавтов на поверхность Луны в рамках программы Artemis. Первая посадка с экипажем планируется на 2025–2026 годы.
• Развитие коммерческой космонавтики: NextSTEP стимулирует рост частных компаний, создавая рынок для лунных транспортных услуг. Это снижает стоимость миссий и ускоряет технологический прогресс.
• Технологический задел для Марса: системы жизнеобеспечения, криогенного хранения и посадки, разрабатываемые в NextSTEP, могут быть адаптированы для пилотируемых полётов на Марс.

Критика и ограничения

Программа NextSTEP подвергалась критике по нескольким причинам:

• Высокая стоимость: контракты HLS (SpaceX — около 2,9 млрд долларов, Blue Origin — 3,4 млрд долларов) вызвали споры о целесообразности таких расходов в условиях ограниченного бюджета NASA.
• Технические риски: проекты SpaceX Starship и Blue Origin Blue Moon требуют новых технологий (заправка на орбите, многоразовость), которые ещё не были продемонстрированы в полном объёме.
• Зависимость от частных компаний: критики указывают, что NASA передаёт критически важные функции частным фирмам, что может привести к монополизации и снижению контроля.
• Задержки: изначально первая посадка по программе Artemis планировалась на 2024 год, но сроки были сдвинуты на 2025–2026 годы из-за сложностей разработки HLS.

Перспективы

В 2024–2025 годах программа NextSTEP продолжает развиваться. SpaceX проводит испытания Starship HLS (включая орбитальные полёты и дозаправку), Blue Origin завершает проектирование Blue Moon Mark 2. Ожидается, что к 2026 году NASA выберет финального подрядчика для регулярных лунных миссий. Кроме того, NextSTEP может быть расширена на проекты по созданию лунной инфраструктуры (энергоснабжение, связь, добыча ресурсов).

Источники

• NASA. «Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP)». NASA Fact Sheet, 2014.
• NASA. «Artemis III: Human Landing System». NASA Report, 2021.
• NASA. «NextSTEP-2: Broad Agency Announcement NNH19ZCQ001K». NASA Solicitation, 2019.
• SpaceNews. «NASA Awards Blue Origin $3.4 Billion for Second Lunar Lander». 2023.
• The Planetary Society. «NextSTEP: A New Era of Public-Private Partnerships». 2020.