В 2025 году агентство планирует запустить пилотируемый полет к астероиду. И хотя цель этого путешествия еще предстоит найти, оно уже оказалось свершенным всего за десять дней, а главное – не отрываясь от Земли. Центр RATS (Research and Technology Studies) агентства провел моделирование миссии к астероиду в течение 10 дней, опираясь на инфраструктуру и знания сотрудников Космического центра имени Джонсона. Задачей было изучить, как космонавтам придется работать над поверхностью и на поверхности одного из малых тел Солнечной системы. При этом использовались как модели «в железе» - космический аппарат, камни, условия микрогравитации, так и модели «на бумаге», вводя в эксперимент элементы виртуальной реальности.

Потенциальный полет

Задача полета на астероид впервые была обозначена президентом Обамой два года назад во время его визита в Космический центр имени Кеннеди. На прошлой неделе это утверждение повторилось в ходе ответов президента на вопросы пользователей на сайте Reddit.com. «По мере продолжения работ на Международной космической станции, мы нацелены на потенциальный пилотируемый полет к астероиду, рассматривая его как подготовку к будущему полету человека на Марс». Хотя желание полететь к астероиду высказано, оно не является четко оформленной задачей. Этот полет – потенциальный, не только из-за финансовых трудностей NASA, но и из-за объективных трудностей реализации такого полета. «Полет к астероиду оказался намного более сложной задачей, чем я предполагал», – говорит астронавт Майкл Гернхард. Да и помимо финансовых и технических сложностей, стоит еще и проблема выбора – на какой астероид отправить человека, где ему стоит провести примерно три месяца? При этом также надо учитывать орбиту астероида, а значит, время перелета до него. Вряд ли космонавты захотят долго лететь в тесном космическом корабле. «Проблема со всеми этими околоземными объектами заключается в том, что матушка природа не очень-то хочет с нами сотрудничать, – говорит Джон Грюнер, планетолог Космического центра имени Джонсона. – Мы пока не нашли ни один, который был бы достаточно близко и в то же время имел достаточно низкое наклонение орбиты. Мы хотим найти околоземный астероид, лежащий (точнее, орбита которого лежит – КЖ) в плоскости эклиптики, и имеющий достаточно низкую скорость, так что наш космический аппарат сможет успешно приблизиться к нему. Вот таких-то и нет». Поэтому задача запуска человека к астероиду в идеале должна быть предвосхищена запуском другого аппарата – инфракрасного телескопа на орбите, близкой к орбите Венеры около Земли. Такой телескоп будет отслеживать астероиды, и как только найдется подходящий, космонавты начнут понемногу собирать вещи, а вперед них полетит еще один зонд – автоматическая станция, которая изучит астероид, чтобы люди знали, к чему им готовиться и какие приборы и инструменты брать.

Планирование миссии

Тем не менее, планирование этой миссии идет. Агентство должно провести серьезную работу, чтобы отлично реализовать свой первый пилотируемый полет за пределы орбиты Земли со времен последней посадки Аполлона на Луну в 1972 году. Моделирование полета к астероиду поэтому включало критические технологии NASA, которые уже разрабатываются для полетов далеко от Земли. Космонавты занимали кабину аппарата Space Exploration Vehicle (SEV). Она будет основой будущих американских полетов, и она предназначена как для полетов в космосе, оборудованная двигательной установкой, так и для работы на поверхности небесного тела при установке ходовой части. Вообще, эта космическая капсула не предназначена для посадки на астероид, а только на крупное небесное тело, но ничего другого пока нет.

Для моделирования этой кабины, был построен ее макет, помещенный на стол в воздушной подушкой. Пилоты этого макета по очереди жили в нем в течение 3 дней и 2 ночей. При этом на мониторах внутри кабины отображалось смоделированное изображение астероида и его свойства. Когда подошло время моделирования работы на самом астероиде, эксперимент разбился на три части. Сперва космонавт покидал обитаемый модуль в специальном костюме, который вмонтирован прямо в корпус аппарата и после входа космонавта он отделяется и сразу оказывается снаружи. Далее использовались два способа моделирования работы. Либо использовалась виртуальная реальность, которую космонавты уже видели на мониторах модуля SEV, либо же они попадали в более реальные условия. Космонавты подвешивались на ремнях в сложно названной системе – Active Response Gravity Offload System. Система управления натяжением разработана так, чтобы компенсировать движения человека и гравитацию, моделируя условия микрогравитации на астероиде. Наконец, время связи с Центом управления полетами Центра Джонсона было искусственно сдвинуто на 50 секунд.

Тестирование технологий

В ходе моделирования были испробованы две технологии. Первая – топливный бак новой разработки, во многом схожий с использовавшимся во время реализации программы Джемини в 60-х годах. При помощи этих баков модуль SEV обеспечивался энергией. Вместе с этим модулем использовалась новая система получения кислорода. Вода, являющаяся отходом работы топливной системы, разделялась на составляющие ее газы – кислород и водород, во время опыта. Совместно с полевым моделированием миссии, проведенным в Аризонской пустыне в прошлом году, и с глубоководными опытами, результаты нового теста показали, что о полете к астероиду можно задуматься уже сейчас – технологии позволяют. «Я рад, что наша работа в пустыне, это моделирование и проект NEEMO 16, в ходе которого мы создали под водой настоящий астероид, и завершившийся в июне, дают нам очень четкое представление о том, как нам надо подходить к полету на астероид. И мы обладаем этим знанием за много лет до того, как дело дойдет до реализации».