Космический корабль Dream Chaser

В наступившем 2023 году в мировой космонавтике должны произойти события, реализация которых неоднократно откладывалась. Среди них, в частности, старты новых тяжелых ракет космического назначения и пилотируемый полет корабля Starliner к Международной космической станции (МКС), а также запуск российской и индийской лунных миссий.

Новые тяжелые ракеты

В первом квартале первый полет должна совершить ракета Vulcan Centaur, разрабатываемая альянсом United Launch Alliance (ULA), созданным компаниями Lockheed Martin и Boeing. Носитель призван заменить американскую тяжелую ракету Atlas 5, первая ступень которой получает российский двигатель РД-180.

В ULA утверждают, что пара однокамерных силовых агрегатов BE-4, устанавливаемых на первую ступень Vulcan Centaur, в совокупности позволит развить большую тягу, чем один двухкамерный РД-180 первой ступени Atlas 5. Кроме того, в отличие от российского двигателя, работающего на керосине, американский использует метан.


Пуск ракеты Vulcan Centaur

Кроме Vulcan Centaur в первом квартале впервые должна стартовать японская ракета H3. Ожидается, что это может произойти уже 12 февраля. Согласно открытым данным, на солнечно-синхронную орбиту H3 в минимальной конфигурации будет способна доставить до четырех тонн, в максимальной - до 6,5 тонны. Носитель, разрабатываемый корпорацией Mitsubishi Heavy Industries, заменит среднюю ракету H-IIA.

В своей максимальной конфигурации H3 станет, по всей видимости, первым японским тяжелым носителем, а сама Япония окажется пятой страной в мире после России, США, Франции и Китая, которая будет располагать ракетами подобной грузоподъемности.

В четвертом квартале ожидаются первые пуски еще двух новых тяжелых ракет - американского New Glenn и европейского Ariane 6. Носитель New Glenn, как и Vulcan Centaur, использует двигатель BE-4, но отличается большей грузоподъемностью и многоразовой первой ступенью. На геопереходную орбиту ракета, разрабатываемая компанией Blue Origin, сможет доставлять до 13 тонн полезной нагрузки. Другая ракета - европейский Ariane 6 - в своей минимальной конфигурации (A62) должна заменить российский носитель «Союз-СТ», пуски которого с космодрома Куру (Французская Гвиана) были прекращены в 2022 году.

Пилотируемая космонавтика

На апрель 2023 года запланирован первый полет корабля Starliner с экипажем к МКС. Ожидается, что на борту корабля будут находиться астронавты НАСА Барри Уилмор и Сунита Уильямс. В космосе Starliner пробудет шесть суток. В случае успеха этой миссии корабль получит сертификацию НАСА для пилотируемых полетов на околоземную орбиту. После этого, уже в 2024 году, должен состояться первый регулярный рейс корабля на МКС.

Наличие у США второго действующего пилотируемого корабля (первый - Crew Dragon компании SpaceX) будет означать, что Вашингтон больше не будет нуждаться в российском «Союз МС», который в настоящее время рассматривается НАСА в качестве средства подстраховки (как резервный пилотируемый корабль).


Космический корабль Starliner

В наступившем году впервые должен полететь американский грузовой корабль Dream Chaser компании Sierra Nevada, способный доставлять на МКС до пяти тонн грузов, а возвращать на Землю - до 1,75 тонны. Испытательный запуск корабля планируется осуществить летом на Vulcan Centaur, что должно стать вторым стартом этой ракеты.

В случае успеха в этом же году к МКС могут состояться одна или две регулярные миссии Dream Chaser.

Стоит заметить, что в настоящее время американское космическое агентство располагает двумя кораблями (одноразовым Northrop Grumman Cygnus и многоразовым SpaceX Dragon), предназначенными для доставки грузов на МКС. Кроме них у западных стран имеется японский одноразовый грузовик H-II Transfer Vehicle (HTV). «Роскосмос», в свою очередь, обладает только одним грузовым космическим кораблем - одноразовым «Прогресс МС».


Starliner у МКС

Космический интернет

В феврале 2023 года должно завершиться развертывание спутниковой группировки широкополосного доступа в интернет OneWeb. Ожидается, что к этому времени на низкой околоземной орбите будут находиться 648 космических аппаратов, что формально станет достижением изначально заявленных британским оператором целей. После этого запуски новых спутников OneWeb будут осуществляться, но уже с целью расширения численности и функциональных возможностей группировки, а также ее обновления.

Изначально космические аппараты для британского оператора запускались исключительно на ракетах «Роскосмоса», однако в 2022 году OneWeb отказался от сотрудничества с российской стороной в пользу SpaceX и NewSpace India (коммерческим подразделением Индийской организации космических исследований). В перспективе OneWeb не исключает запуск космических аппаратов на носителях Ariane 6.

В отличие от OneWeb, развертывание другой спутниковой группировки широкополосного доступа в интернет, американского Kuiper компании Amazon, в 2023 году только начнется. Первые два прототипа спутников Kuiper - KuiperSat-1 и KuiperSat-2 - должны быть выведены в ходе первого запуска ракеты Vulcan Centaur, которую так же, как и New Glenn, Atlas 5 и Ariane 6, в дальнейшем планируется активно использовать для выведения космических аппаратов этой группировки.

Времени для этого у Amazon осталось не так много, поскольку, согласно взятым на себя перед Федеральной комиссией по связи США обязательствам, компания Джеффри Безоса к июлю 2026 года должна вывести на низкую околоземную орбиту около 1600 спутников Kuiper.

Седьмая космическая держава

21 июня 2022 года с космодрома Наро в Южной Корее состоялся пуск легкой трехступенчатой ракеты Korea Space Launch Vehicle 2 (KSLV-2) с полезной нагрузкой в 1,5 тонны. Носитель успешно вывел на солнечно-синхронную орбиту высотой 700 километров несколько космических аппаратов, включая Performance Verification Satellite (PVSAT) и четыре спутника формата CubeSat.

Таким образом Южная Корея стала седьмой в мире космической державой, если таковой считать страну, способную самостоятельно вывести в космос спутник массой от одной тонны. До нее в этом списке уже располагались США, Россия, Франция, Китай, Япония и Индия. Если не предъявлять таких требований по массе к полезной нагрузке, то космическими державами, кроме перечисленных выше стран, можно было бы назвать, например, КНДР, Иран и Израиль.

"Сегодня открылась дорога из Республики Корея в космос. Это результат 30 лет испытаний и вызовов. Теперь мечты и надежды нашего народа и молодежи устремятся в космос," - заявил по этому поводу президент Южной Кореи Юн Сок Ель.

Разработка ракеты KSLV-2 велась южнокорейскими инженерами с использованием опыта, полученного при создании носителя Korea Space Launch Vehicle 1 (KSLV-1), проектирование которого велось с участием российских специалистов. Конструктивно первая ступень KSLV-1, включая двигатель, полностью повторяет российский носитель «Ангара-1.2» Между тем корейская ракета KSLV-1 запускалась три раза, причем успешным был только последний старт, состоявшийся 30 января 2013 года.

Луна

После ряда переносов 16 ноября 2022 года с пусковой площадки 39B Космического центра имени Джона Кеннеди во Флориде (США) стартовала сверхтяжелая ракета Space Launch System (SLS) версии Block 1, в головной части которой был установлен космический корабль Orion. Запуск миссии Artemis I стал первым этапом международной лунной программы США.

В космосе Orion находился более 25 суток, из которых около шести - на окололунной ретроградной орбите. На борту Orion находилось три манекена. Они использовались, в частности, для отслеживания условий полета, уровня радиации и проверки скафандров для будущих пилотируемых полетов в дальний космос. Спускаемая капсула космического корабля приводнилась 11 декабря в Тихом океане вблизи острова Гуадалупе мексиканского штата Нижняя Калифорния.


SLS с Orion на пусковой площадке 39B

В целом НАСА оценивает миссию Artemis I как успешную. Ракета SLS отработала практически без замечаний. Сейчас специалисты НАСА анализируют результаты измерений, произведенных многочисленными датчиками, которые были установлены внутри многоразового космического корабля. Это позволит подготовиться к второму этапу программы Artemis, намеченному на 2024 год, в рамках которого четыре астронавта на Orion должны совершить облет Луны. В ходе третьего этапа миссии, запланированного на 2025 год, на окололунную орбиту будут доставлены четыре астронавта, они совершат мягкую посадку на поверхность естественного спутника Земли, куда нога человека не ступала с 1972 года.

Вторым по важности событием в мировой космонавтике 2022 года стало завершение развертывания китайской национальной околоземной станции Tiangong («Небесный дворец»). Сейчас она состоит из трех модулей, соединенных вместе в Т-образную конструкцию. Базовый блок орбитальной лаборатории, получивший название Tianhe («Гармония небес»), в длину 22,6-тонный модуль, состоящий из трех секций - жилой, служебной и стыковочной, достигает 16,6 метра, в диаметре - 4,2 метра.

Второй модуль - Wentian («В поисках небес») - отправился в космос 24 июля. Этот модуль оснащен пятиметровым роботом-рукой, позволяющим проводить манипуляции на внешней поверхности Tiangong. С запуском 31 октября третьего блока станции - Mengtian («Сны о небесах») - и последующей его стыковкой с двумя первыми развертывание китайской многомодульной орбитальной станции было завершено.


Станция Tiangong.

В конце 2023 года к китайской околоземной лаборатории должен пристыковаться модуль космического телескопа Xuntian («Путешествие по небесам»). Впоследствии Xuntian будет отсоединен от Tiangong, а стыковка телескопа со станцией будет осуществляться по мере необходимости в его обслуживании и ремонте.

По своим габаритам Tiangong напоминает первую в мире многомодульную орбитальную станцию - советско-российский «Мир», оказываясь примерно на 20 процентов легче ее. Несмотря на то, что Международная космическая станция (МКС) в пять раз тяжелее Tiangong, важно понимать, что разработка, производство и выведение национальной станции было осуществлено Пекином исключительно собственными силами, что по реальным возможностям автоматически приближает китайскую космическую отрасль к американской, уводя ее весьма далеко от европейской и российской.

* * * * *
В 2023 году можно ожидать запуски лунных миссий «Луна-25» (Россия) и Chandrayaan-3 (Индия), старты которых неоднократно переносились. Так, намеченный на 2022 год старт российской автоматической межпланетной станции (АМС) был перенесен, в частности, из-за необходимости проведения дополнительных испытаний доплеровского измерителя скорости и дальности ДИСД-ЛР, необходимого для мягкой посадки космического аппарата.

Запуск станции может состояться в июле-августе. Спускаемый аппарат АМС должен совершить посадку в районе кратера Богуславский вблизи южного полюса Луны, который, как считается, богат залежами водяного льда. На месте аппарат исследует свойства и состав полярного грунта, измерит его механические характеристики.

Кроме «Луны-25» в 2023 году на Луне может высадиться и индийская миссия Chandrayaan-3, включающая посадочный модуль и ровер.

В случае успеха Россия и Индия, вместе или кто-то один из них, войдут в перечень стран, которым удалось совершить мягкую посадку на поверхность естественного спутника Земли. В настоящее время в их число входят СССР, США и Китай

Еще в 2023 году предпринять попытку мягкой посадки на Луну попробует, в частности, американская компания Astrobotic Technology, чей зонд Peregrine Mission One должен прилуниться на северо-восточной стороне Луны. К Луне аппарат отправится в ходе первого пуска ракеты Vulcan Centaur.

Starship

Нельзя исключать и того, что в 2023 году свой первый орбитальный полет совершит полностью многоразовая транспортная система Starship компании SpaceX.

Ожидается, что старт произойдет с космодрома, расположенного в деревне Бока-Чика (штат Техас), после чего примерно на высоте 30 километров от Starship отделится ее первая ступень (Super Heavy), которая совершит мягкую посадку в Мексиканском заливе в 30 километрах от побережья.


Прототип Starship

Вторая ступень Starship (иначе - одноименный космический корабль) завершит полет, совершив мягкую посадку в Тихом океане в 100 километрах от северо-западного побережья острова Кауаи (Гавайский архипелаг).

Весь полет Starship должен занять около полутора часов. По планам главы SpaceX Илона Маска, после готовности транспортная система будет использоваться не только для полетов к Луне, но и для выведения спутников Starlink.

Научные миссии

В прошлом году всех поразили работы американского телескопа James Webb. Орбитальная инфракрасная обсерватория, запущенная на ракете Ariane 5 с космодрома Куру (Французская Гвиана) 25 декабря 2021 года, на гало-орбиту в точке L2 системы Солнце-Земля, что на расстоянии 1,5 миллиона километров от планеты, вышла в январе. Полноценную работу космическая обсерватория начала в мае, когда была завершена калибровка всех систем James Webb.

Первый полученный космическим телескопом полноцветный снимок - изображение скопления галактик SMACS 0723 - широкой публике был представлен президентом США Джо Байденом 12 июля. На момент публикации снимок был самым детальным изображением области Вселенной, свет от которой до обсерватории шел около 4,3 миллиарда лет.


James Webb

"Мы видим возможности, которых раньше никто не видел. Мы можем отправиться в места, где еще никто не был", - сказал президент США Джо Байден.

Тем не менее полноценного запуска работы James Webb могло и не состояться: во второй половине мая один из сегментов телескопа был поврежден в результате удара микрометеорита, из-за чего была нарушена геометрия соответствующего участка зеркала.

Тогда в НАСА и корпорации Northrop Grumman - отвечавший за создание обсерватории головной подрядчик - заявили, что устранить нарушение нельзя, однако в целом оно не должно оказать серьезного влияния на работу обсерватории и проводимые ею исследования, и теперь самый дорогой и высокотехнологичный космический телескоп в истории человечества, проектирование, производство и подготовка к запуску которого потребовали более 20 лет и 10 миллиардов долларов, успешно работает.

* * * * *
В апреле 2023 года состоится последний старт европейской тяжелой ракеты Arian 5, в ходе которого будет запущена миссия Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE). АМС, созданная для Европейского космического агентства (ЕКА) компанией Airbus Defence and Space, проведет крупномасштабное исследование подледных океанов трех спутников Юпитера, прежде всего Европы, Ганимеда и Каллисто.

Ее главная задача - обнаружение в недрах юпитерианских лун признаков подходящих условий для жизни. Миссия, стоимость которой оценивается в миллиард долларов, прибудет на орбиту вокруг Юпитера в 2031 году, а завершит свою работу в 2035-м, разбившись о поверхность Ганимеда - крупнейшего естественного спутника планеты в Солнечной системе.


Автоматическая межпланетная станция JUICE

Другой интересный космический аппарат, запуск которого намечен на октябрь 2023 года, - миссия Psyche, в рамках которой НАСА планирует изучить металлический астероид 16 Психея, структура которого, по некоторым данным, напоминает ядро планеты вроде Марса. На орбиту вокруг астероида, диаметр которого превышает 250 километров, АМС должна выйти в 2029 году.

Ожидается, что рядом с 16 Психея станция будет находиться около 21 месяца. За это время планируется изучить магнитное и гравитационное поля объекта, а также исследовать его химический состав и особенности строения.