Як США та союзники поділять космос
За останній рік правила гри в космосі повністю оновилися. Точніше, їх оновили американці. Два нові ключові чинники — це "Угоди Артеміди" і Космічні сили США, повідомляє Деловая столица.
Повернення Місяця
Перш ніж говорити про правила гри, необхідно хоча б коротко сказати про саму гру. Суть її в тому, що після пів столітньої перерви повинні поновитися польоти людей на Місяць. Причому цього разу земляни збираються не просто знову потоптатися по місячного пилу, але і створити собі постійні бази на навколомісячній орбіті і на самому Місяці. А потім — ще й в особливих точках навколомісячного простору, найзручніших для збірки космічних крейсерів, здатних відправитися до інших планет.
22 листопада 2021 р. запланований старт американської космічної місії «Артеміда-1». Вона повинна підлетіти до Місяця, покрутитися навколо нього і повернутися назад на Землю. Загальна тривалість польоту складе 25,5 діб, в тому числі шість діб — на орбіті навколо Місяця. Це безпілотна місія з випробувальною метою — сертифікувати космічний корабель Orion і ракету-носій Space Launch System для польотів з екіпажом.
Артеміда була в Стародавній Греції богинею Місяця. Її іменем NASA (Національна аерокосмічна адміністрація США) вирішила назвати свою місячну програму, яка обіцяє стати більш грандіозною, ніж програма «Аполлон» 1968-1972 рр.
У вересні 2023 р. має відбутися 10-денна місія «Артеміда-2» за участю трьох американських і одного канадського астронавтів. Вони повинні облетіти навколо Місяця і повернутися назад.
Висадка на Місяць буде завданням наступної, 30-денної місії «Артеміда-3», наміченої на жовтень 2024 р. Два астронавти залишатимуться в кораблі на навколомісячній орбіті, а інші двоє (жінка і чоловік) висадяться в південному полярному регіоні Місяця і пробудуть там майже тиждень.
На кінець 2024 р. намічена ще одна знакова подія — ракета Falcon Heavy виробництва компанії SpaceX повинна доставити на навколомісячну орбіту перші два модуля (силовий і житловий) міжнародної космічної станції Gateway («Врата»), яку створює NASA спільно з Європейським, Японським і Канадським космічними агентствами. Назва станції говорить сама за себе: Gateway матиме вирішальне значення для розширення сфери людської присутності не тільки на Місяці, але і на Марсі і інших планетах Сонячної системи.
Обживати станцію почне екіпаж 30-денної місії «Артеміда-4», наміченої на березень 2026 р. Чотири астронавти пристикують до Gateway ще один житловий модуль. Після цього протягом 2026-2032 рр. мають бути ще сім місій «Артеміда-5...11», які вже будуть користуватися Gateway як своїм будинком.
Особливо важливе завдання належить місії «Артеміда-7» в 2028 р. Чотири астронавти висадяться на південному полюсі Місяця і введуть там в експлуатацію місячну базу, придатну для проживання.
Зрозуміло, що цей графік може розтягнутися на більш пізні терміни. Але те ж саме можна сказати і про плани конкурентів — китайців і росіян.
16 червня 2021 р. Китайська національна космічна адміністрація і Роскосмос провели відеопрезентацію своєї місячної станції, яку вони збираються побудувати до 2035 р. На першому етапі планується посадити на Місяць п'ять дослідницьких апаратів: це російські «Місяць-25» (жовтень 2021 р.), «Місяць-26» (2024 р.), «Місяць-27» (2025 р.) і китайські «Чан'е-6» і «Чан'е-7» (обидва в 2024 р.). Потім має розпочатися власне будівництво станції. Для цього в 2026 р. буде запущений «Чан'е-7», в 2027-2028 рр. — «Місяць-28» і «Місяць-29». Підкреслимо, що все це — автоматичні апарати. І лише в 2030-2035 р., можливо, дійде справа до відправки на Місяць пілотованих місій.
Новий космічний правопорядок
Тут доречно нагадати характерні космічні масштаби. Середній радіус Землі — 6371 км. Штучні супутники Землі зазвичай літають на висоті від 300 км над рівнем моря до 36 тис. км (геостаціонарна орбіта). А Місяць ще в 10 раз далі: середня відстань між центрами Землі і Місяця — 385 тис. км. Найближчі планети ще в 100 раз далі: відстань між Венерою і Землею змінюється в межах від 38 до 261 млн км, між Марсом і Землею — від 56 до 401 млн км.
Після закінчення програми «Аполлон» люди інтенсивно освоювали навколоземний космос аж до сфери геостаціонарних орбіт, а також час від часу відправляли багаторічні місії до планет, астероїдів, комет. А ось Місяць надовго опинився на периферії уваги.
Однак зараз завдяки програмі «Артеміда» він знову повертається в фокус суспільного інтересу. Американці взялися за справу ґрунтовно. Вони подбали не тільки про місячну програму, а й новий космічний правопорядок. Цей документ отримав назву «Угоди Артеміди. Принципи співпраці в цивільному дослідженні і використанні Місяця, Марса, комет і астероїдів в мирних цілях».
«Угоди Артеміди» (Artemis Accords) підписані 13 жовтня 2020 р. вісьмома країнами. Це США, Австралія, Великобританія, Італія, Канада, Люксембург, ОАЕ і Японія. 12 листопада дев'ятою країною стала Україна. В кінці травня 2021 р. приєдналися Республіка Корея і Нова Зеландія, а 15 червня — Бразилія. Загалом, вже підібралася непогана компанія завойовувати космос, і вона напевно ще розшириться.
Документ базується на Договорі про космос 1967 р., не суперечить йому і розвиває його принципи в практичній площині. Він не обмежує видобуток і експлуатацію позаземних ресурсів в комерційних цілях, але наказує робити це безпечно для навколишнього середовища, інших підписантів і людства в цілому. Щоб регулювати діяльність на Місяці, пропонується оголошувати розумні зони контролю, в межах яких кожна конкретна держава або компанія відповідає за всі операції. Втім, «Угоди Артеміди» не обмежені місячною програмою. У документі прямо прописано, що він повинен стати правовою основою для взаємовигідного освоєння Сонячної системи, включаючи експедиції до Марса.
Цей семисторінковий документ важливий не тільки для країн-підписантів, але і для приватного бізнесу. Адже NASA вже довірила реалізацію місячних місій приватним компаніям. Спочатку були оголошені приватні підрядники для відправки на Місяць астронавтів, потім — для розробки станції Gateway, і так далі — аж до укладання чотирьох контрактів на доставку на Землю місячного ґрунту. «НАСА купує місячний грунт у комерційного постачальника, — оголосив голова НАСА Джим Брайденстайн 10 вересня 2020 р. — Настав час внести визначеність у правила видобутку і продажу космічних ресурсів». «Угоди Артеміди» якраз і стали відповіддю на цю потребу.
І якщо говорити про український інтерес, то він полягає саме в нових можливостях для українських компаній, які можуть стати субпідрядниками американських і європейських. Успішний досвід є — наприклад, це ракета-носій Antares, розроблена американською компанією Northrop Grumman за участю українських компаній КБ «Південне», «Південмаш» і ін. Ракети Antares служать для запуску космічних кораблів Cygnus, за допомогою яких NASA доставляє вантажі на МКС.
Космічна охорона
Оскільки США і їх компаньйони за програмою «Артеміда» першими почнуть промислове освоєння Місяця, то, звичайно, ніхто не зможе перешкодити їм встановлювати там свої правила і дотримуватися їх. Однак надалі, коли там з'являться китайці (з росіянами або без), то не виключені проблеми.
І ось тут саме час поговорити про можливості Космічних сил (Space Force) США, які були засновані в лютому 2019 р. Вони вже дещо вміють. 13 червня запустили супутник з авіалайнера для демонстрації можливості оперативного виведення апаратів в космос за програмою Tactically Responsive Launch. Місія стартувала з бази ВПС США Ванденберг. Літак-носій Stargazer (модифікований авіалайнер Lockheed L-1011 TriStar) піднявся на висоту близько 12 км. Там від нього відокремилася ракета-носій Pegasus XL. Вона вивела секретне корисне навантаження на сонячно-синхронну орбіту. Місію визнали успішною. Як бачимо, Космічні сили США можуть запускати військові супутники взагалі без космодромів. Космодромом служить літак.
Призначення космічного апарату і його характеристики не розголошуються. Відомо, що супутник зібраний з комерційно доступних компонентів, створений менш ніж за рік і служить демонстратором технологій. Його призначення описують як таке, що має відношення до «обізнаності про обстановку в космічному просторі». Портал NASASpaceFlight пояснює, що цей евфемізм майже завжди ставиться до апаратів для моніторингу активності інших супутників. Тобто це космічний шпигун.
Поки що Комічні сили США пробують свої можливості в навколоземній зоні. Але американські військові вже розробили теоретичну основу для операцій в навколомісячному просторі (cislunar space). У травні оприлюднений звіт A Primer on Cislunar Space, що можна перевести як «навколомісячному простір для початківців». Його замовником виступив директорат космічних апаратів дослідницької лабораторії ВПС США.
В системі Земля — Місяць особливий інтерес представляють п'ять точок Лагранжа, тобто точок невагомості, де тяжіння Землі врівноважується тяжінням Місяця. Найпривабливіша з них — перша точка Лагранжа, на відстані 60 тис. Км від Місяця у напрямку до Землі. Це ідеальне місце для будівництва космічної пілотованої станції, яка завжди висіла б в одній точці між Місяцем і Землею. У майбутньому там можна було б збирати космічні крейсери, які звідти відправлялися б до інших планет і потім поверталися. Якщо створити такий складальний цех на Місяці, то доведеться витрачати паливо для подолання місячного тяжіння. А в точці Лагранжа для зльоту і посадки ніяких витрат палива не потрібно — там невагомість.
Не виключено, що ця точка в навколомісячному просторі може стати об'єктом справжньою космічною війни. Крім того, на самому Місяці є особливо популярні території (наприклад, біля південного полюса), які швидко можуть стати спірними. Ось на такі випадки і потрібні Космічні сили США. Бо «Угоди Артеміди» — це, звичайно, добре, але ще краще, коли вони підкріплені військовою міццю.
У подібних починаннях Космічні сили США отримують повну підтримку від NASA. Ще минулої осені ці два відомства підписали взаємний меморандум про взаєморозуміння. Документ окреслив основні напрямки співпраці Space Force і NASA в області освоєння космічного простору. А через кілька тижнів був запущений спільний експеримент зі створення навколомісячному дорожньо-патрульної системи (CHPS). Завдання експерименту — розробити систему контролю і захисту транспортних потоків по маршруту між Землею і Місяцем.
Кораблі з ядерними двигунами
Американські військові хочуть оснастити свої Космічні сили найпотужнішими кораблями. У квітні Агентство передових оборонних дослідницьких проектів (DARPA) обрало три компанії — Blue Origin, Lockheed Martin і General Atomics — для випробувань в навколомісячному просторі ядерних двигунів.
Компанії обрані з-за їх здатності розробляти і розгортати передові системи для реакторів, силових установок і космічних кораблів, йдеться в заяві DARPA. Агентство особливо підкреслило необхідність "швидкого маневру» для військових систем. «Сучасні електричні та хімічні космічні рухові установки мають недоліки в співвідношенні тяги до маси і в рухової ефективності", — пояснює DARPA.
Ядерний теплової двигун (NTP), як очікується, вирішить ці проблеми. Він повинен бути випробуваний в навколомісячному просторі до 2025 р
У NTP використовуються реактори ділення, які нагрівають паливо (наприклад, водень) до високих температур. Цей газ з високою швидкістю випускається через сопла і створює тягу. Ставлення тяги до маси у NTP приблизно в 10 тис. Разів вище, ніж у електричних силових установок, а рухова ефективність від двох до п'яти разів вище, ніж у звичайних хімічних ракет, повідомляє DARPA.
Перший етап програми складається з двох треків тривалістю 18 місяців. Трек А включає ескізний проект ядерного теплового двигуна. Його розробить General Atomics. На треку B буде створена концепція космічного корабля з операційною системою для досягнення цілей майбутньої місії. Роботу над треком B будуть вести незалежно Blue Origin і Lockheed Martin.
Зауважимо, що про використання в космосі будь-яких озброєнь поки що ніхто не говорить. Йдеться тільки про те, щоб забезпечити собі перевагу в швидкості маневру. Можливо, цього буде цілком достатньо. Швидше за все, досить довго в космосі буде дотримуватися простий принцип: хто перший встиг — у того і права на це місце, будь це майданчик біля південного полюса Місяця або точка Лагранжа між Місяцем і Землею. А першими всюди збираються встигнути американці.