Экипаж миссии Artemis II уже улетел дальше от Земли, чем любой человек до них, но эксперты предупреждают, что самая опасная часть путешествия ещё впереди.
Перед возвращением на Землю капсула Orion должна совершить стремительное погружение в атмосферу. Капсула размером 5 на 3,5 метра будет врезаться в воздух на скорости до 40 230 км/ч. При такой скорости воздух вокруг капсулы нагреется до более чем 2760°C — почти половины температуры поверхности Солнца.
Чтобы сделать ситуацию ещё более нервной, четырём астронавтам — Риду Уайзману, Виктору Гловеру, Кристине Кох и Джереми Хансену — предстоит совершить этот полёт по траектории, которая никогда не испытывалась, и с теплозащитным экраном, который не прошёл последние испытания.
Ожидается, что капсула Orion приводнится в Тихом океане у побережья Калифорнии в пятницу. Однако доктор Чарльз Камарда, бывший астронавт NASA и директор по инженерии Космического центра Джонсона, заявил Daily Mail, что NASA игнорирует серьёзный риск катастрофы. Доктор Камарда утверждает, что эта миссия управляется «тем же самым мышлением», которое привело к гибельным катастрофам шаттлов Challenger и Columbia.
Когда Orion устремится к поверхности Земли, он сначала отделится от Европейского служебного модуля (ESM), который обеспечивал энергией весь полёт. Пока ESM сгорит в атмосфере, Orion включит двигатели, чтобы развернуться и подставить теплозащитный экран навстречу атмосфере.
За следующие 16 минут — между входом в атмосферу и приводнением — капсуле необходимо снизить скорость с 11 км/с до всего 200 км/ч. Затем корабль развернёт 11 парашютов в строгой последовательности, чтобы замедлиться до скорости менее 30 км/ч.
Однако критический момент наступит, когда трение о воздух поднимет температуру снаружи корабля. Единственное, что отделяет экипаж от этих интенсивных температур, — трёхдюймовый (7,6 см) слой материала Avcoat, кремниевых волокон и эпоксидной смолы, помещённых в стеклопластиковую сетку.
Avcoat — это так называемый «абляционный теплозащитный экран», то есть он специально создан для того, чтобы выгорать во время входа в атмосферу. Однако эксперты выразили обеспокоенность по поводу безопасности Avcoat после того, как теплозащитный экран беспилотного испытательного корабля Artemis I получил значительные повреждения при возвращении.
Расследование NASA показало, что Artemis I потерял куски материала более чем в 100 местах, а некоторые крупные болты в теплозащитном экране даже расплавились из-за жары.
Теплозащитный экран из Avcoat основан на конструкции, успешно применявшейся в эпоху «Аполлона», но у экрана Artemis есть критическое отличие. Вместо того чтобы кропотливо формовать его в виде сот, для Artemis I и II использовали цельные блоки материала для экономии времени и денег. Более поздние исследования показали, что газы, которые должны были безвредно выходить наружу, застревали внутри материала и создавали трещины. Вместо того чтобы «останавливаться» рамками сот, эти трещины распространялись по блокам, вызывая откалывание крупных кусков.
Вместо того чтобы равномерно сгорать, как предполагалось, теплозащитный экран разрушался неравномерно и непредсказуемо. Это повышает риск неконтролируемого нагрева, который может повредить критически важные системы или подвергнуть экипаж серьёзной опасности.
Доктор Макоули, пишущий в The Conversation, сказал: «Во время финальной фазы миссии Artemis II нет запасного плана, нет резервной системы и нет возможности спастись».
После расследования проблемы NASA перепроектировала Avcoat, чтобы сделать его более проницаемым, но эта версия теплозащитного экрана не была готова вовремя для Artemis II. Более того, на капсуле Artemis II будет использоваться тип Avcoat, который ещё менее проницаем, чем тот, что использовался на Artemis I.
Вместо этого NASA изменило траекторию входа в атмосферу для Artemis II. Artemis I использовал так называемый «прыгающий» вход, то есть он ненадолго погружался в атмосферу и выходил из неё, чтобы снизить скорость и контролировать спуск. Artemis II пойдёт по гораздо более крутой траектории, проходя через атмосферу быстрее и сокращая время воздействия высоких температур.
Согласно оценке NASA, это должно гарантировать, что менее пористая версия Avcoat не растрескается настолько, чтобы подвергнуть опасности экипаж. Однако доктор Камарда утверждает, что NASA не знает наверняка, решит ли это проблему.
Доктор Камарда заявляет, что NASA «не следовало запускать экипаж на этом корабле», утверждая, что риски при возвращении неприемлемо высоки. После Artemis I NASA испытало только небольшие образцы Avcoat, подвергая их нагреву. Однако доктор Камарда говорит, что испытания NASA «ни в коей мере не отражали реальную структуру изогнутой части теплозащитного экрана».
По словам бывшего астронавта, это означает, что NASA не разработало способа точно предсказать, где и как Avcoat будет трескаться. Доктор Камарда говорит: «Всё, что мы испытали, — это шестидюймовые куски, и мы только нагревали их. Если мы не можем предсказать, что вызовет отказ, то мы не можем сказать, что новая траектория решит эту проблему».
Кроме того, доктор Камарда сообщил Daily Mail, что документы, представленные ему на встрече с директором NASA Джаредом Айзекманом 8 января, показывают, что Artemis I начал терять куски Avcoat во время первого же входа в атмосферу. Это говорит о том, что отказ от «прыжка» может не решить проблему.
«Если большие нагрузки — это то, что действительно вызывает откалывание этих крупных кусков, то это может усугубить ситуацию», — говорит доктор Камарда.
«С моей точки зрения, нам не следовало запускать экипаж на этом корабле. Будет ли безопасно? Вероятность, вероятно, на их стороне, но не такая, какой я бы хотел её видеть».
Тем временем в NASA продолжают настаивать на том, что миссия Artemis II тщательно подготовлена, а выбранная траектория входа в атмосферу гарантирует безопасность экипажа. Официальные представители агентства признают, что проблема с теплозащитным экраном существует, но подчёркивают, что за два года, прошедших после полёта Artemis I, было проведено более 1000 часов испытаний в аэродинамических трубах и компьютерных симуляций.
«Мы понимаем обеспокоенность, которую выражает доктор Камарда, и разделяем его стремление к безопасности, — заявил на пресс-конференции руководитель программы Orion. — Однако мы не пошли бы на этот полёт, если бы не были уверены, что все риски управляемы. Новая траектория была тщательно смоделирована, и данные показывают, что тепловая нагрузка на Avcoat снизится на 30% по сравнению с Artemis I».
Независимые эксперты, опрошенные изданием, разделились во мнениях. Некоторые поддерживают позицию NASA, отмечая, что пилотируемые миссии всегда сопряжены с риском и что инженеры сделали всё возможное в условиях ограниченного времени и бюджета. Другие же считают, что решение использовать непроверенный теплозащитный экран с изменённой геометрией было неоправданным риском.
«Космос не прощает компромиссов, — заявил профессор аэрокосмической инженерии Массачусетского технологического института. — Если бы речь шла о беспилотной миссии, это было бы приемлемо. Но на борту — четыре живых человека. Мы обязаны быть абсолютно уверены в каждом компоненте, особенно в таком критическом, как теплозащита».
Особую тревогу вызывает тот факт, что экипаж Artemis II состоит из опытных, но не сверхподготовленных к аварийным ситуациям астронавтов. В отличие от первых полётов «Аполлонов», где инженеры закладывали многократное резервирование систем, в случае отказа теплозащитного экрана Orion у астронавтов не будет никаких шансов.
В социальных сетях и на специализированных форумах уже развернулась бурная дискуссия. Некоторые пользователи призывают NASA отложить возвращение миссии и провести дополнительные испытания на орбите, другие же считают, что паника преждевременна и что агентство заслуживает доверия.
Тем временем сам экипаж, находящийся на борту Orion, сохраняет спокойствие. В последнем сеансе связи командир Рид Уайзман поблагодарил инженеров за их работу и заявил, что они «полностью доверяют кораблю». Однако остаётся открытым вопрос: является ли это спокойствие результатом тщательной подготовки или следствием того, что астронавтам просто не сообщили всех деталей проблемы с теплозащитным экраном?
Ответ на этот вопрос мы узнаем уже в ближайшие часы, когда Orion начнёт свой огненный спуск к Земле. Миллионы людей по всему миру будут следить за трансляцией, затаив дыхание. В NASA, тем временем, готовятся к любому развитию событий, держа наготове спасательные вертолёты и медиков. Однако одно ясно уже сейчас: возвращение Artemis II станет не только триумфом, но и серьёзным испытанием для американской космической программы.
Поделитесь в вашей соцсети👇
Ваш комментарий