США столкнулись с бессилием снова попасть на Луну

Новости об американской программе возврата к исследованиям Луны говорят о массе непреодолимых технических проблем и создают впечатление того, что США не готовы обеспечить полет на Луну ни в 2024 году, ни даже позже. В недавней публикации издания Washington Post главной проблемой была названа неготовность лунных скафандров. Однако в реальности это лишь самое меньшее из осложнений, возникших на «прямой дороге к Луне», которой считалась новая американская лунная программа еще каких-то пять лет тому назад.

Почему же у США, которые с таким блеском смогли реализовать в 1960–1970-х годах программу «Аполлон», сегодня возникают даже такие вопросы, как воссоздание лунного скафандра?

Утеря компетенций

Историки будущего, безусловно, еще опишут в своих работах нетривиальный процесс утраты ключевых компетенций в космических отраслях многих стран, которые происходят после того, как масштабные проекты завершены, а документация по ним передана в архивы. Пример практической «недостижимости» технологий, использовавшихся в США 50 лет тому назад во время создания аппаратов и ракет для программы «Сатурн-Аполлон», отнюдь не единственный в этом роде. Если отставить в сторону обычную конспирологию «лунной аферы», то такие проблемы в высокотехнологичных отраслях происходят постоянно.

Например, в тех же США комичной и показательной историей стал возврат к исследованию поверхности Марса с помощью автоматических станций. В 1976 году США успешно посадили на Марс две автоматические станции «Викинг». После этого в Америке произошел длительный перерыв в исследованиях вплоть до начала 1990-х годов, когда к Марсу решили запустить следующий аппарат – «Марс-Пасфайндер». Однако уже при начале разработки «Пасфайндера» выяснилось, что большая часть документации «Викингов» утеряна, а имеющаяся в наличии находится в неудовлетворительном состоянии.

В результате документацию и отчеты о миссии «Викинг» искали буквально по гаражам и чердакам у пенсионеров НАСА и просили их отставить в сторону маразм, альцгеймер и детские книжки, которые они читали внукам – и помочь родине с возвратом на Марс. В итоге все получилось – и «Пасфайндер» на Марс сел, но сама история была примером сплошного американского героизма.

На эту тему
• Россия и Китай вступают в лунную гонку с Америкой
• Россия будет осваивать Луну в одиночестве
• Планы полета на Луну ставят Россию перед сложнейшим выбором

Поэтому сомнения в возможности успешно и быстро адаптировать «наследие "Аполлона"» существовали изначально. Поскольку в этом случае «разрыв поколений» был еще длиннее – с момента основных разработок по первой лунной программе США прошло уже более полувека. Так и получилось в реальности: наглядной иллюстрацией непреодолимых трудностей стала попытка воссоздать заново кислородно-водородный двигатель J-2, который использовался на верхних ступенях ракет «Сатурн».

Программу воссоздания J-2, которая получила наименование J-2X, начали с помпой в 2007 году, выделив компании Pratt & Whitney Rocketdyne финансирование в размере 1,2 млрд долларов США. Работы над новыми двигателями J-2X велись на протяжении семи лет, вплоть до 2013 года. Однако их результаты были полностью неудовлетворительными – по новым движкам так и не удалось обеспечить показателей надежности, которые были у двигателей оригинальной серии. Интересно, что первые J-2 были созданы компанией Rocketdyne всего лишь за шесть лет – при начале разработки в 1960 году первый запуск J-2 состоялся уже в феврале 1966 года.

Чего сегодня не хватает для Луны

Вторая попытка США добраться до Луны стартовала еще в 2004 году. Да, вы не ослышались: названный в публикации Washington Post «практически нереальным» для высадки на Луне 2024 год уже будет отстоять от начала лунной программы «Созвездие» на целых 20 лет! При том, что первый «забег» США к Луне от знаменитой речи президента Кеннеди и вплоть до столь же известных слов Нила Армстронга уложился в неполные семь лет – с сентября 1962-го по июль 1969 года.

Причем если и космический корабль «Аполлон», и ракеты-носители «Сатурн» в 1960-х годах приходилось делать буквально с нуля, то в новой лунной программе США был максимально использован имеющийся задел из действующих программ НАСА. В конструкции новой сверхтяжелой ракеты SLS нашлось место и твердотопливным ракетным ускорителям «Спейс Шаттла», и старым водородно-кислородным двигателям RS-25 самого челнока. Причем первые запуски SLS будут «немножко секонд-хенд», так как RS-25 будут действительно взяты со списанных шаттлов.

Кстати, уже упомянутый Pratt & Whitney Rocketdyne изначально предлагал для ускорителей SLS восстановить производство сверхмощных кислородно-керосиновых двигателей F-1, которые использовались на первой ступени «лунной» ракеты «Сатурн V». Однако, посмотрев на «успехи» компании в воссоздании J-2, в НАСА решили дважды не рисковать – и взяли на SLS модернизированные «боковушки» с шаттлов.

Интересно, что собранный таким образом «с миру по нитке» носитель SLS так называемого варианта Block I оказался… негодным для посадочной лунной миссии. Все дело в том, что в таком варианте SLS выводит на низкую околоземную орбиту (НОО) около 95 тонн, а к Луне может отправить и того меньше – лишь 27 тонн. Для сравнения: советская «лунная» ракета Н-1 тоже выводила на НОО 95 тонн, но для посадочной лунной миссии пришлось пожертвовать абсолютно всем – советский посадочный модуль ЛК-3 представлял собой очень простой аппарат, к тому же рассчитанный на одного космонавта.

Так, на поясе скафандра «Кречет», который разработали для посадки на Луну, существовал особый «обруч», предназначением которого было помочь космонавту подняться, если он вдруг упадет на поверхности Луны. Ведь там он был один, и если бы он упал, то помощи ему было ждать неоткуда. А «обруч» позволял ему самостоятельно перевернуться на живот и подняться. У американцев такой проблемы не было – все-таки второй космонавт всегда мог помочь упавшему собрату. Кроме того, на всякий пожарный на посадочном модуле ЛК установили еще и аварийную автоматическую лебедку, чтобы в случае совсем уж нештатной ситуации по команде с Земли затянуть космонавта обратно в посадочный модуль на тросе.

Ничего этого в нынешней американской лунной посадочной программе нет и в помине. Объявленный «победителем» лунный посадочный модуль пока что пребывает в совершенно непонятном состоянии, по сути, представляя собой лишь эскизный проект и список «благих пожеланий». В то время, как невозможность уложить все озвученные требования в грузоподъемность SLS Block I выглядит практически очевидной.

Есть ли выход?

Напомним, что лунная ракета-носитель «Сатурн V» могла вывести на НОО полезную нагрузку в 140 тонн и около 65 тонн – на траекторию полета к Луне. Именно такие параметры основной ракеты обеспечивают нормальное течение лунной посадочной миссии, без ограничений и попыток как-то «срезать острые углы».

«На бумаге» концепция развития ракеты SLS это вроде как учитывает: в будущем предполагается усилить эту ракету путем создания принципиально нового носителя SLS Block II, который будет иметь грузоподъемность в 130 тонн на НОО. Однако Block II представляет собой еще больший и удивительный набор «благих пожеланий», нежели проект лунного посадочного модуля.

Для этой ракеты пока что нет почти ничего, включая сверхмощные стартовые ускорители, которые еще только предстоит разработать. В какие сроки и каким образом это можно сделать – непонятно. В этом направлении пока что нет даже толковых НИОКР, не говоря уже о реальных результатах или готовых изделиях на испытательных стендах.

Как в таких условиях «лететь к Луне», понятное дело, никто не знает. Особенно же смущает всех тот факт, что в 2024 году в планах НАСА посадочная миссия к Луне запланирована именно в виде запуска SLS Block I, который для этих целей недостаточен или даже полностью непригоден.

Еще одной «гирей» на ногах новой американской лунной программы является чрезмерная стоимость программы SLS, которая оценивается в 35 млрд долларов США. Стоимость только одной ракеты SLS составляет 1,6 млрд, хотя в случае серийного заказа ее производитель – компания Boeing – обещает снизить стоимость единичного пуска до 800 млн долларов.

Ожидание «чуда», тем не менее, не оставляет оптимистов. В их планах новые ракеты-носители «частников», в частности Илона Маска и Джеффа Безоса, должны заменить негодное и дорогое решение от Boeing. Но тут «виноград еще настолько зелен», что ни о каком 2024 году речь даже не идет – им дай бог «выдать на-гора» что-то стоящее и работоспособное лет через десять. 

Так что в нынешней ситуации Луна от США даже дальше, чем в сентябре 1962 года.