Оригинал материала
Crew Dragon с экипажем прибыл на МКС
31 мая в 17:30 мск американский пилотируемый космический корабль Crew Dragon автоматически пристыковался к стыковочному адаптеру PMA-2 на узловом модуле «Гармония» американского сегмента Международной космической станции. После проверки герметичности и открытия люков экипаж корабля — Дуглас Хёрли и Роберт Бенкен — присоединились к основной экспедиции МКС-63 в составе командира Кристофера Кэссиди (США) и бортинженеров Анатолия Иванишина и Ивана Вагнера (Россия).
На борту станции экипаж Crew Dragon пробудет от одного до трех месяцев, в зависимости от принятого позже решения NASA.
Запуск нового космического корабля произошел днем ранее, 30 мая в 22:22 по Москве, с пусковой площадки LC-39A космодрома на мысе Канаверал (Флорида). Ракета-носитель Falcon 9 Block 5 вывела корабль на опорную орбиту около 200 км, и далее Crew Dragon выполнил маневр своими двигателями для того, чтобы достигнуть высоты МКС (около 400 км).
Первая многоразовая ступень РН Falcon 9 успешно села на баржу Of Course I Still Love You («Конечно, я всё еще люблю тебя») в Атлантическом океане.
Вторая ступень ракеты после расстыковки с кораблем сгорела в атмосфере.
Выполнив контроль операций по выведению, экипаж снял скафандры (собственной разработки компании SpaceX) и смог отдохнуть, не забыв провести экскурсию для всех, кто следил за полетом с Земли [1].
Возвращаемый аппарат Crew Dragon достаточно просторный, чтобы в нем могли разместиться четыре человека, что составляет штатный экипаж корабля. Полет до МКС длится около 19 часов.
Цель испытательной миссии SpaceX Demo-2 — завершить сертификацию корабля Crew Dragon для регулярной доставки астронавтов на космическую станцию. Первый полет (SpaceX Demo-1) без экипажа состоялся с 2 по 8 марта 2019 года, корабль доставил продукты на станцию и вернул полезный груз на Землю. Вместо астронавтов на борту был манекен Эллен Рипли в скафандре, названный в честь героини фантастического фильма Ридли Скотта «Чужой» (отметившего в тот год сорокалетие выхода на экраны).
Летные испытания корабля Crew Dragon доверили двум опытным астронавтам NASA, имеющим за плечами по два космических полета. Бывший пилот шаттла Дуглас Хёрли был назначен командиром корабля, а полетный специалист Роберт Бенкен — командиром по совместным операциям с МКС. Но обычно в состав экипажа входит один командир и бортинженеры.
Хёрли отвечал за участки автономного полета Crew Dragon, а Бенкен должен был контролировать автоматическую стыковку и расстыковку с МКС (кстати, процесс стыковки в ручном режиме можно попробовать в браузерном симуляторе на сайте SpaceX [2]). И вместе они оценивают готовность корабля к доставке людей на орбиту.
Интересно, что Дуглас Хёрли был пилотом «Атлантиса» (STS-135) в июле 2011 года, то есть участником последней миссии на шаттлах. Теперь, спустя 9 лет, он пилотирует следующий американский космический корабль, причем стартовал на нем с той же пусковой площадки, с которой отправлялся последний шаттл, LC-39A.
Но на этом символизм возвращения американцев в космос не заканчивается — первый командир другого пилотируемого корабля, разработанного по контракту с NASA (Starliner корпорации Boeing), Кристофер Фергюсон был командиром того самого последнего полета «Атлантиса». Starliner стартует, конечно, не сейчас, а ориентировочно в 2021 году. Причем с другой пусковой площадки мыса Канаверал — SLC-41. Она не менее знаменита — например, оттуда улетели межпланетные «Вояджеры».
В карьере Хёрли и Бенкена до сих пор были только короткие полеты на шаттлах по программе сборки МКС, но они прошли подготовку для работы на станции по научной программе и техническому обслуживанию. Оба астронавта побывали и в Звездном городке, где ознакомились с российским сегментом станции. В рамках миссии Роберт Бенкен, имеющий большой опыт выходов в открытый космос, вместе с Кристофером Кэссиди заменит снаружи станции старые никелево-водородные аккумуляторные батареи на новые литиево-ионные, доставленные за несколько дней до этого на японском грузовом корабле HTV.
Завершив работу на МКС и погрузив возвращаемые грузы, Дуглас Хёрли и Роберт Бенкен отстыкуются и вернутся на Землю, приводнившись с помощью парашютов в Атлантическом океане, недалеко от Флориды, где их подберет спасательное судно Go Navigator.
Возвращаемые аппараты корабля Crew Dragon многоразовые, хотя по контракту с NASA для доставки людей на станцию их будут использовать лишь однократно. При этом SpaceX разрешено использовать эти же капсулы повторно для грузовых миссий на МКС.
Это же требование относится и к первой многоразовой ступени ракеты-носителя Falcon 9.
SpaceX стала первой частной компанией, доставившей людей в космос и на Международную космическую станцию. Но давайте попробуем разобраться, что это значит.
В США изначально космические аппараты и ракеты для пилотируемой программы производили частные компании по контрактам с NASA, просто раньше они их разрабатывали, производили и передавали на эксплуатацию агентству. Все права на корабли оставались у NASA. Но в 2010 году ситуация изменилась. Президент США Барак Обама для замены «спейс шаттлов», признанных недостаточно надежными и чрезмерно дорогими в обслуживании, решил начать программу по созданию коммерческих пилотируемых космических кораблей, пользуясь опытом похожей программы «Коммерческих услуг орбитальной транспортировки» (COTS) по доставке грузов на МКС, начатой ранее. Этот процесс курировала Лори Гарвер, первый заместитель нового руководителя NASA Чарлза Болдена.
В 2011 году была завершена сборка американского сегмента МКС, и три еще остававшихся американских шаттла «Дискавери», «Атлантис» и «Индевор» были отправлены в музеи США. Так начался самый долгий перерыв в самостоятельных полетах в космос в США. Вся доставка основных экипажей на МКС со второй половины 2009 года и до сегодняшнего дня перешла к российским пилотируемым кораблям «Союз». Это позволило Роскосмосу заработать хорошие деньги на контрактах с NASA — американское агентство оплачивало доставку своих астронавтов и астронавтов из Канады, Европы и Японии, места которым выделялись по квоте вклада в программу станции.
Вообще говоря, в американской космической программе (как и в советской и в китайской) уже случались перерывы между пилотируемыми полетами. Среди них были как относительно небольшие — два года между «Джемини-12» (1966) и «Аполлоном-7» (1968), — так и довольно длительные: между «Аполлоном» (1975) и полетом шаттла «Колумбия» 12 апреля 1981 года прошло шесть лет. Нынешний перерыв стал рекордным — на создание замены шаттлам потребовалось десять лет.
Было проведено несколько конкурсных раундов с 2010 года для выбора компаний-разработчиков новых кораблей.
В 2014 году были объявлены два победителя, с которыми заключили контракты на создание транспортных систем (ракета, пилотируемый корабль и инфраструктура) по доставке астронавтов на МКС. Компания SpaceX получила от NASA 2,6 миллиарда, а корпорация Boeing — 4,2 млрд долл.
Новая концепция подразумевала, что компании предоставят NASA не просто новую технику, а услугу по доставке астронавтов на МКС, и всё созданное в процессе разработки они смогут использовать по своему усмотрению.
Более того, несколько решений в области космонавтики президента США Дональда Трампа открыли путь частным компаниям на низкую орбиту вокруг Земли (и в перспективе — на Луну).
К примеру, в ближайшем будущем Crew Dragon будет использоваться не только для доставки астронавтов NASA и их партнеров, но и для частных заказчиков. NASA выдало разрешение компании Axiom Space на создание коммерческого сегмента МКС из трех модулей. Доставлять частных астронавтов для Axiom Space будут корабли SpaceX. Туристические полеты в космос долго ассоциировались с компанией Space Adventures и Роскосмосом, но скоро в ближнем космосе у них появятся конкуренты: Axiom Space и SpaceX.
Многие сейчас спрашивают, как повлияет на Роскосмос появление собственных кораблей у американцев? Контрактные деньги были большим плюсом — на них в том числе модернизировался корабль «Союз», закупалось новое оборудование для производства кораблей, из них люди в отрасли получали зарплату, премии, командировочные. Но всё равно основным заказчиком Роскосмоса является Россия через Федеральную космическую программу и ряд целевых программ, в том числе связанных с Министерством обороны.
Партнерство Роскосмоса и NASA по программе МКС продлится, скорее всего, до 2030 года, и появление новых пилотируемых кораблей только повысит эффективность всей программы. Планируется обмениваться членами экипажей кораблей на случай каких-то форс-мажорных обстоятельств, чтобы всегда на каждом из сегментов был его представитель (сейчас станция разделена на два: американский и российский). Могут возникнуть какие-то новые коммерческие договоренности. Например, на случай проблем с испытательным полетом корабля Crew Dragon или с задержкой первой штатной миссии с четырьмя астронавтами NASA заключило с Роскосмосом контракт на полет американского астронавта на российском корабле «Союз МС-17» в октябре 2020 года. За этот полет агентство заплатит более 90,25 млн долл. Также в течение 2,5 лет NASA дополнительно доставит на МКС 800 кг российских грузов.
Кстати, Россия участвовала в возвращении американских кораблей к полетам на МКС.
Стыковка кораблей Crew Dragon и Starliner штатно будет проходить в автоматическом режиме. Само по себе это не особо примечательно: пилотируемые корабли «Союз» и грузовые «Прогрессы» (а также европейские грузовые корабли ATV, которые совершили пять полетов в космос, стыкуясь к российскому служебному модулю «Звезда») изначально причаливали к станции именно в таком режиме. Однако предшественник Crew Dragon, грузовой корабль Dragon, так же, как его конкурент Cygnus и японский HTV пристыковываются астронавтами в ручном режиме к модулям с помощью канадского манипулятора Canadarm 2.
Для программы новых пилотируемых кораблей NASA решило использовать старые адаптеры стыковки, которые использовались для «спейс шаттлов», — Pressurized Mating Adapter (PMA). Но если шаттлы стыковались пилотами с помощью ручного управления, то новые корабли должны причаливать в автоматическом режиме, для этого на адаптеры PMA-2 и PMA-3 установили новые адаптеры стыковки IDA, разработанные еще для знаменитой стыковки «Союз» — «Апполон» и созданные для МКС совместно с Россией. Возможность автоматической стыковки для пилотируемого полета — это очень важно. Она позволяет вернуться на станцию в случае, если предыдущий экипаж покинул ее из-за аварии или при критическом состоянии здоровья одного из космонавтов. Иначе просто будет некому пристыковывать корабль с помощью манипулятора.
Чем интересны адаптеры IDA
IDA-2 и IDA-3 (International Docking Adapter) изготовлены совместно компанией Boeing и РКК «Энергия». Международный стандарт International Docking System Standard был разработан на основе советско-российской андрогинной системы стыковки, созданной Владимиром Сыромятниковым в ОКБ-1 (сейчас РКК «Энергия» им. С. П. Королёва) для знаменитой стыковки на орбите вокруг Земли космических кораблей «Союз-19» (Леонов, Кубасов) и «Аполлон» (Стаффорд, Бранд, Слейтон), 45-летие которой отмечается в этом году 15 июля. Сейчас международный стандарт стыковки активно используется в США и в Китае.
IDA-2 — адаптер-переходник, предназначенный для преобразования системы стыковки АПАС-95 на стыковочном узле герметичного адаптера PMA-2 (который использовался для стыковки шаттлов) в современный международный стандарт стыковки IDA. Переходник имеет снаружи стыковочные мишени, лазерные светоотражатели и другие связанные системы для автоматической или ручной стыковки, оснащен электрическими и информационными интерфейсами подключения к станции и позволяет переходить экипажу и переносить грузы.
Александр Хохлов,
популяризатор космонавтики, член Северо-Западной организации Федерации космонавтики РФ
Фото NASA / Bill Ingalls / SpaceX