Четыре астронавта, выбранные Североамериканским космическим агентством и Канадским агентством, готовятся совершить первый пилотируемый полет на лунную орбиту за более чем пять десятилетий. Запуск, который запланирован на космический комплекс во Флориде, будет использовать мощную ракету SLS для вывода капсулы «Орион» в глубокий космос. Примерно за десять дней команда преодолеет расстояние более 800 000 километров от планеты, установив новую веху в освоении человеком космоса и испытав жизненно важные системы для будущих межпланетных экспедиций.
Профиль космонавтов, отобранных для лунной экспедиции
За последние два года группа экспертов прошла тщательную совместную подготовку на базе аэрокосмического моделирования. Подготовка включала аварийное моделирование, испытания на выживаемость в воде и адаптацию к системам жизнеобеспечения нового космического корабля, обеспечивающую необходимую настройку для выполнения полетов.
Рид Уайзман берет на себя командование операцией, привнеся свой обширный опыт, полученный в морской авиации США и предыдущих миссиях, включая 165 дней на борту Международной космической станции. Рядом с ним Виктор Гловер выступает в роли пилота миссии, добавляя технические знания человека, который уже управлял коммерческими транспортными средствами на околоземной орбите во время длительных миссий.
В команду также входит специалист Кристина Кох, инженер, признанный обладательницей рекорда по самому продолжительному непрерывному космическому полету, осуществленному женщиной, с 328-дневным пребыванием в космосе. Его характеристики будут иметь основополагающее значение для мониторинга полетных систем и проведения научных экспериментов, запланированных для условий микрогравитации.
Четвертый участник — Джереми Хансен, представитель Канадского космического агентства, который дебютирует в полетах за пределы атмосферы Земли после многих лет службы в качестве летчика-истребителя. Его включение укрепляет международное партнерство, установленное для продвижения исследования Солнечной системы и строительства будущей инфраструктуры.
Технические возможности систем безопасности ракеты и платформы
Система космического запуска достигает 98 метров в высоту и считается самым мощным транспортным средством, когда-либо созданным для доставки людей в глубокий космос. Основная конструкция приводится в движение четырьмя высокопроизводительными двигателями, потребляющими тонны жидкого водорода и кислорода, работающими в сочетании с двумя вспомогательными твердотопливными двигателями, которые сжигают около шести тонн топлива в секунду. Такая механическая конфигурация гарантирует силу тяги, необходимую для преодоления земной гравитации и вывода капсулы с экипажем на правильную траекторию к естественному спутнику, выдерживая экстремальные вибрации во время подъема.
Инженеры внедрили передовые механизмы безопасности для защиты пассажиров на всех критических этапах взлета и вывода на орбиту. Автоматизированная система прерывания полета, расположенная в верхней части капсулы, запрограммирована на отвод модуля экипажа от основной ракеты за доли секунды, если датчики обнаруживают какую-либо аномалию давления или траектории в начальные моменты полета. Все эти компоненты прошли строгую проверку в ходе проведенного ранее беспилотного испытания, что позволило доработать тепловой экран, обновить программное обеспечение автономной навигации и откалибровать датчики телеметрии.
Режим содержания и адаптации в условиях микрогравитации
Жизнь внутри капсулы «Орион» потребует от четырех членов экипажа высокого уровня дисциплины, координации и организованности в течение десяти дней непрерывного путешествия. Имеющееся внутреннее обитаемое пространство сравнимо с объёмом микроавтобуса шириной примерно пять метров, что требует немедленного уборки сидений сразу после вывода на орбиту для максимального увеличения площади обращения и доступа к пультам управления. Чтобы сохранить физическое здоровье и избежать атрофии в условиях микрогравитации, космонавты будут использовать компактный тренажер на основе маховика, выполняя упражнения на сердечно-сосудистую и мышечную выносливость не менее тридцати минут в день. Система жизнеобеспечения подает питьевую воду через фильтрованный центральный дозатор, а еда предварительно отбирается, обезвоживается и термически стабилизируется в соответствии со строгими индивидуальными потребностями в питании каждого члена команды.
Личная гигиена и пользование ванной комнатой также требуют специальных процедур, разработанных аэрокосмической техникой, чтобы идеально функционировать в космическом вакууме. Санитарное оборудование, установленное под полом главной кабины, использует поток воздуха вместо воды для утилизации отходов, что представляет собой значительный технологический прогресс по сравнению с элементарными системами, использовавшимися в старых миссиях программы «Аполлон».
Организация дня экипажа предполагает соблюдение строгого графика эксплуатационных задач, регламентных периодов отдыха и профилактического обслуживания корабля. Основные ежедневные мероприятия включают в себя:
- Постоянная проверка панелей управления, энергосистем и связи с наземной базой.
- Сбор биологических проб и постоянный контроль качества воздуха в салоне.
- Контроль уровня радиации внутри обитаемого отсека с помощью активных датчиков.
- Виртуальные стыковочные испытания с использованием маневровых подруливающих устройств служебного модуля.
Орбитальные маневры и выведение на траекторию к естественному спутнику
В первые сутки после запуска космический корабль выйдет на высотную околоземную орбиту, достигнув отметки в 70 тысяч километров от поверхности планеты. Этот начальный период служит для тщательной проверки всех систем жизнеобеспечения, терморегулирования и основных двигательных установок.
Астронавты проведут практические испытания разгонного блока ракеты, имитируя процедуры захода на посадку, вращения и ручного управления ориентацией. Эти маневры необходимы для того, чтобы команда имела полный контроль над транспортным средством, прежде чем отказаться от сильнейшего гравитационного воздействия Земли и отправиться в глубокий космос.
После подтверждения того, что все эксплуатационные параметры находятся в пределах нормы, центр управления полетом санкционирует запуск двигателей для транслунного впрыска – процесс, который длится около двадцати минут. С этого момента корабль принимает прямой, основанный на физике маршрут свободного возвращения к месту назначения.
Биологические эксперименты и мониторинг здоровья человека на орбите
Помимо выполнения полетов, экипаж будет выступать в качестве объектов постоянных исследований по оценке воздействия космического излучения и длительной невесомости на организм человека. Индивидуальные дозиметры будут регистрировать ежедневное воздействие солнечных частиц, в то время как команда проверяет эффективность радиационного убежища, встроенного в ядро корабля, которое использует собственные запасы воды и оборудование в качестве физического барьера. Образцы крови и слюны будут периодически собираться и храниться в охлаждаемых отсеках для последующего лабораторного анализа на Земле с целью выявления изменений в иммунной системе и генетической экспрессии во время путешествия.
Бортовые медицинские протоколы включают регулярные офтальмологические осмотры, поскольку изменение давления жидкости в организме в космосе может вызвать изменения в структуре глаз и зрении астронавтов. Датчики, прикрепленные к скафандрам, будут измерять частоту сердечных сокращений, насыщение кислородом и качество сна во время периодов отдыха. Весь набор биометрических данных, передаваемых в центры управления, поможет аэрокосмической медицине разработать более эффективные меры противодействия для сохранения здоровья людей в будущих экспедициях.
Дальнее наблюдение и сбор визуальных данных в космосе
Самый близкий подход доставит космический корабль на расстояние от 6500 до 9500 километров от поверхности Луны, предоставив подробный обзор кратеров на обратной стороне спутника. Во время этой критической фазы пролета радиосвязь с антеннами на Земле будет полностью прервана примерно на пятьдесят минут из-за физического препятствия, вызванного собственной массой Луны.
Команда посвятит определенное время записи фотографий с высоким разрешением и калибровке оптических инструментов, съемке изображений под разными углами солнечного освещения. Собранный визуальный материал послужит основой для топографического планирования, геологического анализа и выбора безопасных мест для спуска обитаемых модулей в лунный грунт в ближайшие годы.
Процедуры возвращения в атмосферу и спасения в океане
Возвращение на планету требует математической точности: капсула достигает атмосферы Земли на предельной скорости 40 000 километров в час, выполняя маневр входа в атмосферу прыжками для рассеивания кинетической энергии. Абляционный теплозащитный экран выдержит температуру до 2700 градусов Цельсия до последовательного раскрытия основных парашютов, что обеспечит окончательное торможение для безопасной посадки в водах Тихого океана, где десантные корабли и вертолеты ВМФ будут ждать немедленного спасения и подъема экипажа.