Открыть сервис
Главная → Блог → Starship HLS

Starship HLS

Starship HLS (Human Landing System) — это вариант космического корабля Starship, разрабатываемого американской компанией SpaceX (частная компания, не признана экстремистской или нежелательной в РФ), предназначенный для посадки астронавтов на поверхность Луны. В отличие от базовой версии Starship, предназначенной для полётов на Марс и орбитальных миссий, HLS модифицирован для работы в условиях лунной гравитации, отсутствия атмосферы и специфических требований программы NASA «Артемида». Корабль является ключевым элементом плана NASA по возвращению человека на Луну после завершения программы «Аполлон».

История разработки

Предпосылки и контракт

В 2019 году NASA объявило конкурс на создание посадочного модуля для программы «Артемида». Основными претендентами стали три компании: Blue Origin (с проектом «Blue Moon»), Dynetics (с проектом «ALPACA») и SpaceX (с проектом Starship). В апреле 2021 года NASA заключило с SpaceX контракт на сумму 2,9 миллиарда долларов США на разработку и демонстрацию Starship HLS. Решение вызвало критику со стороны конкурентов, особенно Blue Origin, которая подала протест в Счётную палату США, но он был отклонён.

Этапы разработки

Разработка Starship HLS ведётся параллельно с созданием базовой версии Starship. Ключевые вехи:

  • 2021–2022 годы: Проведение наземных испытаний прототипов, включая статические огневые тесты двигателей Raptor 2. Разработка конструкции посадочных опор и системы дозаправки на орбите.
  • 2023 год: Первый орбитальный полёт Starship (прототип SN24/Ship 24) показал частичную работоспособность системы, но завершился разрушением обеих ступеней. Второй полёт (Ship 25) в ноябре 2023 года также не достиг орбиты, но продемонстрировал разделение ступеней.
  • 2024 год: Третий и четвёртый полёты (Ship 28 и Ship 29) показали прогресс, включая успешный вход в атмосферу и управляемое приводнение прототипа Starship. Начались испытания системы дозаправки на орбите (технология «перекачки топлива»).
  • 2025 год (план): Проведение демонстрационной миссии без экипажа, включающей посадку на Луну и возвращение на орбиту. Ожидается, что первый пилотируемый полёт HLS состоится не ранее 2026–2027 годов.

Конструкция и особенности

Отличия от базового Starship

Starship HLS имеет ряд существенных отличий от версии для межпланетных полётов:

  1. Отсутствие теплозащиты: Поскольку Луна не имеет атмосферы, HLS не нуждается в теплозащитном экране для аэродинамического торможения. Это снижает массу корабля.
  2. Посадочные опоры: Вместо посадочных стоек базовой версии, HLS оснащён четырьмя выдвижными опорами, расположенными в нижней части корпуса. Они предназначены для мягкой посадки на лунный реголит.
  3. Двигатели: Используются те же двигатели Raptor 2 (работающие на жидком метане и кислороде), но их количество и расположение могут быть изменены для оптимизации тяги в условиях лунной гравитации (1/6 земной). Для точной посадки могут использоваться маневровые двигатели на холодном газе.
  4. Система дозаправки: HLS рассчитан на дозаправку на окололунной орбите от танкеров-заправщиков (также на базе Starship). Это необходимо для того, чтобы корабль мог совершить посадку на Луну и вернуться на орбиту.
  5. Герметичный отсек: Внутренний объём HLS составляет около 1000 кубических метров, что значительно больше, чем у любого другого посадочного модуля. Предполагается, что часть этого объёма будет использована для размещения экипажа (до 4 астронавтов), научного оборудования и грузов.

Система жизнеобеспечения

Для обеспечения жизнедеятельности экипажа на поверхности Луны (до 6–7 суток) HLS оснащён:

  • Системой регенерации воздуха и воды.
  • Системой терморегуляции, поддерживающей температуру внутри корабля в условиях лунного дня (до +120 °C) и ночи (до -170 °C).
  • Запасами пищи, воды и кислорода.
  • Санитарно-гигиеническим блоком.

Применение в программе «Артемида»

Миссия Artemis III (план)

Первая пилотируемая посадка на Луну с использованием Starship HLS запланирована на миссию Artemis III. Сценарий выглядит следующим образом:

  1. Запуск: Starship HLS запускается на околоземную орбиту с помощью собственного ускорителя Super Heavy.
  2. Дозаправка: На орбите Земли HLS дозаправляется от нескольких танкеров (до 10–15 запусков), чтобы набрать достаточное количество топлива для полёта к Луне.
  3. Перелёт: HLS совершает перелёт к Луне и выходит на окололунную орбиту (NRHO — Near-Rectilinear Halo Orbit).
  4. Стыковка: К HLS на NRHO стыкуется космический корабль Orion (с экипажем), запущенный ракетой SLS.
  5. Посадка: Два астронавта переходят в HLS, который отделяется от Orion и совершает посадку в районе южного полюса Луны.
  6. Пребывание: Экипаж проводит на поверхности до 6,5 суток, проводя научные исследования, сбор образцов и тестирование оборудования.
  7. Возвращение: HLS взлетает с Луны, стыкуется с Orion на NRHO, астронавты переходят в Orion, после чего HLS отстыковывается и остаётся на орбите (или сводится с орбиты). Orion возвращается на Землю.

Долгосрочные планы

В перспективе Starship HLS может использоваться для создания лунной базы. Благодаря большому внутреннему объёму, корабль может служить жилым модулем, лабораторией или складом. Также рассматривается возможность использования HLS для доставки крупногабаритных грузов на Луну.

Критика и риски

Технические риски

  • Дозаправка на орбите: Технология перекачки криогенного топлива (жидкий метан и кислород) в невесомости ещё не была отработана в масштабах, необходимых для HLS. Успешные испытания на МКС (с водой) не полностью моделируют условия.
  • Посадка на реголит: Лунный реголит — абразивный материал. Выхлопные газы двигателей Raptor могут поднимать облака пыли, что потенциально опасно для оборудования и экипажа. Кроме того, опоры должны выдерживать посадку на неровную поверхность.
  • Надёжность Starship: На момент 2025 года ни один прототип Starship не совершил успешной орбитальной миссии. Критики указывают на высокий уровень аварийности на ранних этапах испытаний.

Политические и финансовые риски

  • Зависимость от одного подрядчика: NASA полагается на SpaceX как на единственного поставщика HLS для Artemis III. Любая задержка или авария может сорвать график всей программы.
  • Стоимость: Хотя контракт на 2,9 млрд долларов считается относительно недорогим для такой задачи, общая стоимость программы Artemis (включая SLS, Orion и наземную инфраструктуру) превышает 100 млрд долларов. Критики ставят под сомнение экономическую эффективность такого подхода.

Интересные факты

  • Starship HLS станет первым пилотируемым космическим кораблём, использующим жидкий метан в качестве топлива.
  • Высота HLS составляет около 50 метров, что делает его самым высоким посадочным модулем в истории (для сравнения, лунный модуль «Аполлон» имел высоту около 7 метров).
  • Для дозаправки HLS на орбите потребуется от 5 до 15 запусков танкеров, что делает эту операцию одной из самых сложных в истории космонавтики.

Источники

  • NASA. «Artemis III: Human Landing System». Официальные документы программы.
  • SpaceX. «Starship User Guide». Версия 2.0.
  • Отчёт Счётной палаты США (GAO) о протесте Blue Origin, 2021 год.
  • Материалы конференций AIAA (American Institute of Aeronautics and Astronautics) по космическим системам.
  • Публикации в журналах «SpaceNews» и «The Planetary Society».

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →

Похожие материалы