АЛЬПАКА на Луне: тёмная лошадка в Лунной гонке США

В гонке по возвращению американских астронавтов на Луну появилась тёмная лошадка.

Посадочный модуль HLS от Dynetics, представление художника (Dynetics)

Несколько месяцев назад НАСА заключило контракты с тремя компаниями на разработку дополнительных опций по доставке людей на поверхность Луны к 2024 году. Две из трёх команд, участвующих в программе Human Landing Systems (HLS) и отобранных НАСА, нам хорошо известны — это SpaceX Илона Маска и Blue Origin Джеффа Безоса.

Но третья команда — Dynetics — уже знает, с чем ей придется столкнуться, ведь она существует уже почти полвека и уже выполняла широкий спектр работ для Пентагона и НАСА. Теперь компания с головой ушла в разработку своего посадочного модуля HLS, который обещает быть инновационным и экономически выгодным.

«Мы понимали, что если бы мы вышли с концепцией, которая была бы похожа на то, что представили другие, учитывая, что мы не так хорошо известны и не так хорошо зарекомендовали себя, нам было бы трудно конкурировать, но мы также должны были придумать что-то инновационное», - сообщил CNBC заместитель руководителя программы Dynetics HLS Энди Крокер.

«Не все в НАСА знают нас так хорошо, как они знают SpaceX или даже членов команды Blue Origin».

Компания из Хантсвилла, штат Алабама, была приобретена оборонным подрядчиком Ledios в начале этого года в рамках сделки на сумму 1,7 миллиарда долларов, всего за несколько месяцев до того, как НАСА объявило о трёх командах для HLS. Хотя Dynetics полностью принадлежит Leidos как дочерняя компания, подрядчик сохранил руководство Dynetics, стремясь развивать оборонные и космические технологии компании.

План

Космический корабль Dynetics HLS начинает свое путешествие к Луне, художественный рендер (Dynetics)

Первая миссия заключается в том, чтобы космический аппарат Dynetics доставил двух астронавтов НАСА на заключительный этап их путешествия к поверхности Луны. Космический аппарат компании должен был встретить астронавтов на лунной орбите, соединяясь либо с капсулой «Ориона», в которой прилетел экипаж, либо с предполагаемой Лунной орбитальной станцией Gateway.

«Первоначально миссия рассчитана на шесть дней на поверхности, но будущие миссии, вероятно, выйдут далеко за эти рамки», — сказал Крокер, добавив, что он ожидает, что последующие миссии НАСА будут «такими же длинными, как 42 земных дня».

Космический аппарат компании официально известен как Autonomous Logistics Platform for All-Moon Cargo Access (Автономная логистическая платформа для доступа к грузам по всей Луне — прим. ред.), или более просто: ALPACA. Как сказал Крокер, в нём есть место, чтобы «переправить» на поверхность до четырех астронавтов одновременно, как только будет создана среда обитания для двух других астронавтов. Космический аппарат имеет восемь ракетных двигателей для спуска и подъёма с поверхности, по четыре с каждой стороны «АЛЬПАКи». Компания планирует разработать эти двигатели собственными силами.

«Мы выбрали восемь, потому что это позволяет нам несколько упростить конструкцию двигателя, а также даёт нам возможность прерывать работу каждого из них вплоть до момента посадки на поверхность».

Обеспечение достаточного количества топлива является ключевым фактором, поэтому Dynetics разработала набор модульных ракет-носителей для соединения с «АЛЬПАКой» на лунной орбите. Компания, скорее всего, будет использовать ракету «Вулкан» United Launch Alliance, чтобы вывести свой космический аппарат на орбиту, поэтому для одной миссии с экипажем Dynetics потребуется три запуска «Вулкана»: один для «АЛЬПАКи» и два для каждой ракеты с топливом. В настоящее время Dynetics планирует делать запуск раз в две недели: «Это около месяца на все три запуска», — сказал Крокер.

Поскольку у «АЛЬПАКи» не будет людей на борту до тех пор, пока она не достигнет Луны, Dynetics отправит космический корабль «по медленной траектории», чтобы сэкономить топливо. Так как маршрут непрямой, то значит, что потребуется «до трех месяцев, чтобы добраться от Земли до Луны», — добавил он.

«Эта новая непрямая траектория сводит к минимуму использование топлива на пути к Луне, таким образом у нас остаётся максимальное его количество для непосредственно самой Лунной миссии», - сказал Крокер, — «С момента запуска первого космического корабля до завершения миссии с экипажем может пройти от 10 до 12 месяцев, в зависимости от того, как долго экипаж ждёт своего запуска после нас».

Участие экипажа будет намного меньше. Так как астронавты полетят отдельно от космического корабля Dynetics, в рамках первой миссии они проведут всего две недели на удалении от Земли.

Соревнование

SpaceX на Луне

SpaceX и Blue Origin имеют свои представления о высадке на Луну. В то время как SpaceX планирует построить специализированную лунную версию ракеты-носителя Starship, Blue Origin строит более традиционную конструкцию посадочного модуля. Компания Безоса также объединила под своим крылом несколько аэрокосмических тяжеловесов, чтобы помочь построить свой посадочный модуль, сотрудничая с Lockheed Martin, Northrop Grumman и Draper.

Проект HLS спроектирован после успеха программы НАСА Commercial Crew (программа NASA по развитию частных пилотируемых космических кораблей для доставки астронавтов на Международную космическую станцию — прим. ред.), которая столкнула SpaceX с Boeing в гонке за постройкой новых капсул для отправки астронавтов на Международную космическую станцию. Агентство подсчитало, что наличие компаний, конкурирующих в рамках программы Commercial Crew, сэкономило НАСА десятки миллиардов долларов.

Особый подход каждой компании к HLS означает, что существует широкий выбор стоимости для разработки каждой посадочной системы. На первом этапе разработки, который по сути является 10-месячным контрактом на исследования до февраля, НАСА выделило SpaceX $ 135 млн, команде Dynetics — $ 253 млн и команде Blue Origin — $ 579 млн. То, как НАСА решит продолжить разработку после этой фазы, будет зависеть от ряда факторов, в том числе от того, сколько средств Конгресс США предоставит программе в предстоящие годы.

Blue Origin на Луне

Примечательно, что НАСА дало Dynetics самые высокие предварительные оценки среди всех трёх команд. Как объясняло Агентство, почему была выбрана та или иная компания, в отношении Dynetics было сказано, что она была единственной командой, которая получила «очень хорошие» рейтинги как в техническом, так и в управленческом аспектах в рамках своего предложения.

«Мы действительно очень рады, не только за наше место в программе HLS, но и за НАСА и за страну, ведь у нас есть такое разнообразие при выборе вариантов», — сказал Крокер.

Ранние стадии разработки

Dynetics собрала свою собственную команду партнёров и субподрядчиков в рамках своей заявки, с широким спектром специалистов в космической отрасли, таких как ULA, Maxar и Astrobotic, до подрядчиков, таких как L3Harris и Sierra Nevada Corporation.

«Мы действительно сначала посмотрели, чтобы заполнить пробелы, которые мы, как главный подрядчик, имели в различных областях», - сообщил Крокер.

Он говорит, что процесс разработки Dynetics уже начался всерьез «потому что график несколько агрессивен с датой высадки человека (на Луну — прим. ред.) в 2024 году». Совсем недавно его команда завершила «анализ системных требований» и «анализ концептуального проектирования». Хотя ни то, ни другое не требовалось НАСА, команда Dynetics сама провела эти анализы из-за сложности создания космического корабля, способного перевозить людей. Крокер сказал, что его команда теперь приступила к «обзору базовой сертификации», который заключается в том, чтобы «создать основу для нашей проектной деятельности в будущем».

«Это ставит нас в один ряд с НАСА», — сказал Крокер.

Многоразовое использование космических аппаратов

Стабильность — один из ключевых принципов возвращения НАСА на Луну, который Dynetics учитывает в своей конструкции лунного спускаемого аппарата.

«Он должен быть многоразовым и доступным по цене, поэтому наше намерение состоит в том, что «АЛЬПАКА» будет многоразовой, в принципе, с самого начала», — заявил Крокер.

После первой пилотируемой миссии Dynetics планирует продемонстрировать, что её космический корабль многоразовый, путём псоледующего приземления без людей на борту.

«До следующей миссии с экипажем мы будем держать «АЛЬПАКу» на лунной орбите и пошлём дополнительное топливо», — сказал Крокер, — «Мы хотим иметь возможность повторно использовать наш космический корабль, доставлять множество различных полезных грузов на поверхность».

Он представляет себе «АЛЬПАКу», перевозящую самые разнообразные грузы вверх и вниз, включая места обитания для космонавтов и герметичные роверы.

«АЛЬПАКА» может в будущем стать частью развитой лунной экономики, которая переносит грузы туда и обратно с лунной орбиты», - добавил Крокер.

Источник: CNBC