Научно-популярно о космосе и астрономии

Предыдущий пост Поделиться Следующий пост
Что мешает радоваться первому полёту «Ориона»?
lozga

Минувшая неделя прошла под знаком успешного первого испытательного пуска корабля "Орион". Казалось бы, жизнь прекрасна - сегодня беспилотный пуск, а по историческим масштабам "завтра" астронавты шагнут на Марс. Однако, не все так просто в разбеге для "большого прыжка". Как выглядит нынешняя ситуация, если попробовать сравнить её с лунной программой США и программой "Созвездие"?

AS-202 и темпы




Если пытаться сравнить миссию "Ориона" EFT-1 с миссиями "Аполлона", то самыми близкими окажутся миссии AS-201 и AS-202. Во всех трёх случаях:

  • Используется более легкая ракета-носитель (Saturn IВ и Delta IV Heavy).

  • Высота апоцентра не превышает 10 000 км.

  • Скорость входа в атмосферу не превышает 9 км/с.


В Википедии уже успели написать, что миссия EFT-1 является аналогом "Аполлона-4", но я с этим не согласен. На "Аполлоне-4" использовалась штатная сверхтяжелая ракета-носитель Saturn V, а скорость входа в атмосферу превысила 11 км/с.
А отличия EFT-1 от AS-201 и -202 не в пользу "Ориона". На испытательных полётах "Аполлоны" шли в полной комплектации - командный модуль, сервисный модуль, система спасения. "Орион" же полетел с массо-габаритным макетом сервисного модуля, в котором не было ни двигателей, ни топлива, ни солнечных батарей. В теории это не страшно - сервисный модуль делается на базе освоенного европейского грузового корабля ATV, но, в любом случае проверка сервисного модуля была бы полезна, а двигатель сервисного модуля мог бы доразогнать командный модуль до более высокой скорости, чтобы лучше симулировать вхождение в атмосферу при возвращении с Луны/Марса.
Попробуем теперь прикинуть темпы движения программы "Аполлон" и "Орион". На сегодняшний день известны следующие миссии "Ориона":

  • EFT-1, состоялась 5 декабря 2014, беспилотный испытательный полёт на околоземной орбите.

  • EM-1, сроки уже сдвинулись с 2017 на конец 2018 года, беспилотный испытательный полёт к Луне на ракете-носителе SLS.

  • EM-2, 2021 год уже превратился в "2020-е", первый пилотируемый запуск, изначально запланированный к астероиду, но сейчас его цель не ясна.

  • EM-3, 2023 год, цель также не ясна, возможно, полёт к астероиду.

  • Финальная цель - Марс, назовём её условно "EM-Mars", сроки - "2030-е".


Такой набор миссий не соответствует программе "Аполлон" непосредственно, но, тем не менее, можно приблизительно поставить миссии в соответствие:

  • EFT-1 - AS-201, потому что это первый пуск нового корабля.

  • EM-1 - Apollo-4, потому что в обоих случаях испытывается новая сверхтяжелая ракета.

  • EM-2 - Apollo-7, потому что это первый пилотируемый пуск (я предположил что EM-2 будет всё-таки испытанием "Ориона" а не полётом сразу к астероиду).

  • EM-3 или EM-Mars - Apollo 11. EM-3 - это очень серьезная натяжка, её может быть правильнее сравнить с "Аполлоном-10" или даже -8, но между седьмым и восьмым, а также десятым и одиннадцатым "Аполлонами" прошло всего два месяца, разница в темпах движения проектов будет ужасающей.


Попробуем составить следующую табличку:


Открывается несколько безрадостная картина. Даже если не учитывать тот факт, что разработка "Ориона" велась с 2004 года в составе программы "Созвездие", и оставить текущие предсказания сроков, которые уже для EFT-1 съехали на полтора года (изначально миссия была запланирована на июль 2013), получается, что, если назвать EM-3 миссией, сравнимой с "Аполлоном-11", то темпы движения проекта "Орион" в более-менее нормальные 2,6 раза медленней. Но если сравнивать с первой высадкой человека на Луну только первую высадку человека на Марс, то разработка медленнее в удручающие 6 раз. Такая разница приводит к тому, что количественная разница переходит в качественную - даже на 2020-е годы планы сейчас весьма нечеткие.
К тому же, чем чаще используется техника, тем лучше её знают. Совмещать испытания корабля с амбициозными целями в космосе весьма рискованно.

Деньги


Вторая большая печаль программы "Орион" - это финансовая ситуация. Есть известнейший график бюджета NASA:


График показывает бюджет NASA в процентах от бюджета США.

В 2013 году бюджет NASA поставил печальный антирекорд, опустившись ниже 0,5% от бюджета США. Может быть, нас ждёт новый взлёт финансирования? Возьмем официальный документ - запрос бюджета NASA на 2015 год. Как само агентство видит своё будущее?





Обратите внимание, что структура трат по планам агентства не будет меняться. Много денег нужно МКС (зеленый), не планируется сворачивание исследовательских программ (голубой). А выделенная оранжевым строка разработки новых кораблей практически вся уходит на разработку "Ориона" и SLS. Такие планы дают подсказку, почему миссия к астероиду съехала с 2021 года на 2020-е - "Орион" на SLS можно максимум послать в облёт Луны в стиле "Аполлона-8". Для астероида нужен "астероидный модуль", для луны - лунный, а деньги на их разработку даже не запланированы. Есть, конечно, вариант, что они "спрятаны" в уже существующих графах, но это весьма маловероятно - суммы нужны большие.
Отдельно следует отметить тревожный знак - посмотрите на графу Education (образование). Падение расходов на гранты и образовательные проекты означает, что агентство вынуждено экономить.
Снаружи NASA ситуация также не выглядит радужной. В 1961 году, когда президент Кеннеди анонсировал лунную программу, экономика и структура бюджетных трат США выглядела лучше, чем сейчас. Экономика росла быстрыми темпами, государственный долг в процентах от ВВП стабильно падал:



США не успели втянуться в войну во Вьетнаме (а сейчас они тратят ресурсы на ситуацию в Ираке и Афганистане). И я не говорю о множестве меньших проблем. В таких условиях крайне мала вероятность того, что появится новый Кеннеди и объявит о существенном увеличении расходов на космос.

Идея


Экономика - бездушная штука. Но человек - существо не абсолютно рациональное, его можно вдохновить и убедить пожертвовать частью своего комфорта ради великой цели. Послушайте выступление президента Кеннеди в Университете Райса в 1962 году:



Видео перемотано на кульминацию, ЖЖ не позволяет перематывать видео, смотрите с 9:08, но я бы рекомендовал посмотреть видео полностью и прочитать русский перевод, если вы не понимаете английский на слух. Это историческая речь, которая вдохновила поколение. На момент выступления США осуществили всего 4 пилотируемых полёта в космос общей длительностью 10 часов, количество запущенных спутников измерялось десятками, и СССР вёл в космической гонке с огромным отрывом. А Кеннеди говорил про полёт на Луну! И говорил честно - это будет трудно, это будет дорого, но это может дать нам огромную выгоду. Да, он оказался прав только частично - большую прикладную пользу принесли спутники, а пользу лунной программы можно пытаться измерить только косвенно - через распространение связанных технологий. Но рывок в космос, цивилизационный поворот, стал одним из факторов, который привел нас к сегодняшнему миру.
Но если мы вернемся в настоящее время, то ситуация будет обратной.

Падение "Созвездия"




В 2004 году была начата программа "Созвездие", результатом которой должны были стать ракеты-носители Ares I и Ares V, корабль "Орион", возвращение на Луну не позже 2020 года и ультимативная цель - Марс.


В 2009 году даже состоялся успешный испытательный полёт Ares I-X, в котором испытывалась первая ступень ракеты Ares I, представляющая собой модификацию твердотопливного ускорителя "Спейс шаттла". Однако в 2010 году свежеизбранный президент Обама обвинил программу "Созвездие" в превышениях бюджета, нарушении сроков и нехватке инноваций. Проекты легкого и тяжелого "Ареса" были закрыты. Президент Обама выступил с речью в космическом центре им. Кеннеди:


Самое интересное с 14:39.

Сейчас, спустя пять лет, мы можем посмотреть, что он обещал, и что было сделано:

  • Увеличение бюджета NASA на 6 миллиардов долларов в течение 5 лет. Не сделано.

  • Ставка на частные космические компании (переход от заказа кораблей к заказу транспортных услуг). Выполняется.

  • Разработка на базе "Ориона" спасательного корабля для МКС. Не сделано.

  • Разработка новой тяжелой ракеты с окончанием проектирования не позже 2015. Ведутся разработки ракеты-носителя SLS.

  • Летать в космос чаще, больше и дешевле в 2020-х годах.

  • Пилотируемые миссии за пределы лунной орбиты к 2025. Полёт к астероиду.

  • Миссия на орбиту Марса в середине 2030-х и затем миссия с посадкой.


Корабль "Орион" также входил в программу "Созвездие", и, как мы теперь знаем, из него в 2010 году хотели сделать корабль-спасатель. Однако, в мае 2011 года было объявлено, что корабль "Орион" сохранит своё назначение как корабль для полётов за пределы земной орбиты, а вместо семейства ракет-носителей Ares будет разрабатываться сверхтяжелая ракета-носитель SLS.
Следующие президентские выборы в США состоятся в 2016 году, и знание о судьбе программы "Созвездие" заставляет опасаться, что сегодняшняя программа может быть похожим образом закрыта в 2017 году.

И о технике




Не знаю, как вас, но меня немного покоробила фраза комментатора при пуске "Ориона" - "рассвет "Ориона" и рассвет новой эры американского освоения космоса". И дело даже не во внешней похожести "Ориона" на "Аполлон". Система посадки "Ориона" с двумя тормозными парашютами, тремя основными и надувными баллонами для переворота люком вверх в воде совершенно аналогична "Аполлону". Система спасения унаследована от ракеты-носителя Ares I. Твердотопливные ракеты взрываются с разлетом горящих осколков, система спасения гораздо мощнее, и поэтому она настолько больше САС "Аполлона". Сервисный модуль имеет меньший основной диаметр и сбрасываемые панели. Да, с одной стороны, они будут скрывать под собой солнечные батареи и нести силовую нагрузку на выведении, но, фактически двойная стенка сервисного модуля всё равно выглядит нерационально. Будущая ракета SLS использует ту же смесь наработок "Спейс шаттла" и семейства РН "Сатурн", что и закрытый "Арес". Проблемы со сроками и превышением бюджета есть у любой большой космической программы, поэтому, если когда-нибудь "Орион" снова захотят закрыть за "превышение сроков, нарушение бюджета и нехватку инноваций", спорить будет сложно.
Сейчас, после первого испытательного полёта "Ориона", и спустя почти пять лет после закрытия "Созвездия", даже несколько забавно читать, например, такие отзывы:
"Мы вряд ли можем позволить себе расходы на "Аполлон на стероидах", как назвал бывший Администратор NASA программу Арес/Орион" - Элон Маск, глава компании SpaceX.


Постскриптум


Не нужно быть экстрасенсом, чтобы предсказать очевидный аргумент ad hominem к тому, что я написал. "Ты просто завидуешь американскому успеху и специально нагнал чернухи". Помимо напоминания, что аргумент к человеку - это разновидность демагогии, скажу прямо. Я люблю свою страну и хотел бы, чтобы мои сограждане высадились на Луну, слетали к Марсу и далее. Но это не мешает мне радоваться чужим успехам, а, возвращаясь к "Ориону", я хотел бы, чтобы его будущее было более безоблачным.

Интересно? Подписывайтесь на обновления.

промо powerforpeople 12:15, Суббота 3
Разместить за 30 жетонов
UPD. На тот случай, если кто не в курсе: Алиса - это голосовой помощник, придуманный в компании Яндекс - https://alice.yandex.ru/ А это - Гугловский О'кей

  • 1
Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal волжского региона. Подробнее о рейтинге читайте в Справке.

Маск - хамло. И так оттяпал у NASA несколько лярдов, которые можно было пустить на что-то полезное и ещё, видимо, намекает чтобы ему отдали остальное.

Конкуренция же :) А он молодой да зубастый, пришёл на поляну ULA, тут без наглости не прожить :)

Печально что американцы не дали ходу инновационным проектам (LA-NTR, ядерные установки вроде Прометея) и решили повторить полёт сорокалетней давности

Во-первых, новый американский президент наверняка увеличит финансирование НАСА.
Во-вторых, не надо забывать о второй редакции проекта Дениса Тито Inspiration Mars. Возможно в 2021 году всё же состоится пилотируемый облёт Марса и Венеры.

Нового президента ещё два года ждать, и не факт, что он действительно увеличит финансирование.
А в Тито я не верю, простите. Малоосмысленная авантюра, чисто ради престижа "первые пролетели мимо Марса". И я даже не говорю о технических рисках и возможности реализации.

Тогда давайте считать "малоосмысленной авантюрой" полёты к Луне Аполлонов 8 и 10.
Разве не очевидно, что первые полёты к ближайшим планетам должны быть беспосадочными?

Окно к Луне - раз в месяц, окно в Марсу -раз в два года. Лучше отработать посадку на Луне.

Все равно до ионников малой тяги как до Луны пешком

Аполлоны -8 и -10 были частью программы с равномерным движением вперед. Но в условиях отдаленности Марса лететь туда без высадки нет смысла.

Теперь можно более осмысленно гадать: увеличит ли новый президент расходы на космические программы :)

У меня вопрос к автору, как специалисту. А зачем американцы покупают у нас РД-180? И на какие ракеты они их ставят?

По характеристикам Арес-1 - аналог нашего Протона.

Кстати, выход на Луну со строительством мощной базы возможен уже сейчас. Не надо ждать 2020-го, 2030-го и т.д. И сравнительно недорого это будет стоить, порядка стоимости олимпиады в Сочи или даже намного меньше. И наша страна может это сделать. В одиночку.

Не могу сказать, что я прямо эксперт, скорее увлекающийся любитель. Но ответить на ваш вопрос могу - у США есть отличные кислородно-водородные двигатели, но с кислородно-керосиновыми они давно не работали и навыки растеряли. РД-180 - это двигатель с рядом рекордных характеристик (например, давление в камере сгорания) среди кислородно-керосиновых двигателей, поэтому неудивительно, что американцы стали его покупать для своих ракет ещё в 90-х, когда это стало можно. А ставится он на Atlas V - https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BB%D0%B0%D1%81-5 .

Понятно.
Маленький вопрос. А в высадку американцев на Луну верите?

Мне не нравится слово "верить" в этом контексте. Скажу по другому, я знаком с творчеством опровергателей, и оно неубедительно. А масса того, что я знаю, говорит о том, что американцы на Луне были.

  • 1
?

Log in

No account? Create an account