Пилотируемые лунные программы презентация

Пилотируемые лунные программы

«Новая» Луна Российский прибор LEND (Lunar Exploration Neutron Detector), установленный на борту Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), зафиксировал провалы нейтронного излучения. Были подтверждены данные Clementine и Lunar Prospector. Разгонный блок Centaur врезался в Луну в кратере Кабей. Следовавший за «Центавром» мини-зонд LCROSS зарегистрировал наличие около 150 кг воды в виде пара и льда в поднятом облаке (массовая доля льда - 2.7 – 8.5%) Новые эксперименты на LRO показали, что провалы фиксируются как внутри кратеров, так и в их окрестностях. Значит запасы водяного льда есть не только в «холодных ловушках», но и рядом!

Constellation 2004 - 2010

«Клипер» и другие российские планы 2000-2006

Планы Китая

Планы Китая

Планы Китая

«Гибкий путь» - Flexible Path

«Гибкий путь» - Flexible Path

«Гибкий путь» - цель Марс?

«Гибкий путь» - нет Луны?

«Частная» космонавтика.

«Частная» космонавтика.

«Частная» Луна?

«Частная» Луна?

Российские планы

Российские планы

Российские планы

Российские планы

Российские планы

Российские планы

«Луна семь» критикуя - предлагай

Транспортная система Существующие и +5 лет технологии Не требуется разработка новой сверхтяжелой ракеты-носителя Не требуется использование буксира с ядерным реактором и двигателями малой тяги В качестве основной ракеты-носителя выступает модернизированная «Ангара А5» Для разгона к Луне используется кислородно-водородный разгонный блок КВТК Для выхода на орбиту Луны и посадки используется посадочная ступень на основе РБ «Фрегат». По предварительным расчетам, транспортная система на основе модернизированной «Ангары А5», кислородно-водородного разгонного блока и «лунного Фрегата» сможет доставить на поверхность Луны чистый груз массой 3.2–4 т (в зависимости от выбранного варианта модернизации РН и не включая сухую массу «лунного Фрегата» ~1.2 т; предельный случай – использование «Ангары А5В») Варианты модернизации: - Два двигателя РД0125А суммарной тягой 59 тс на третьей ступени (УРМ II) вместо четырехкамерного двигателя РД0124А тягой 30 тс - Замена УРМ II и кислородно-водородного разгонного блока КВТК на один большой кислородно- водородный разгонный блок Перед полетом пилотируемого корабля, на Луну отправляются два заправщика с топливом для возвращения экипажа. Заправка на Луне, в непосредственной близости от базы.

Пилотируемый лунный корабль

Вариант с прямой схемой полёта Корабль не ожидает возвращения экспедиции на орбите в течение года. Снимается проблема наличия стабильных окололунных орбит. Из-за влияния Земли, Солнца и масконов под поверхностью, далеко не все окололунные орбиты стабильны. Стартовать можно практически в любой момент (в варианте со стыковкой на орбите - потребуется старт в точное время или фазирование - даже если корабль ожидает взлетный модуль на полярной орбите). Отсутствуют сложные стыковочные операции у Земли или у Луны. Не требуется установка стыковочного узлов и радиооборудования. Используется унифицированная посадочная платформа на базе «Фрегата» - как для доставки модулей базы, так и для пилотируемого КА. Любые другие варианты транспортной системы требуют разработки новых элементов и новых КА. Корабль всегда располагается рядом с базой - возможно тестирование его систем не удаленно, а в «ручном режиме». Задел на будущее - на третьем этапе возможен постепенный переход на использование лунных ресурсов. Компоненты топлива будут другими, но схема полета останется прежней.

Вариант с прямой схемой полёта

Общий вид лунной базы

Место для базы Район южного полюса - гора Малаперт (пик Дерзости) «Пик вечного света» (продолжительность ночи не более 3-6 суток, 89% времени – светло) Возможно наличие льда в затененных кратерах неподалеку Прямая видимость Земли – хорошие условия для связи Достаточно ровная поверхность – для посадки «Я хотел бы сделать такой прогноз, что к середине XXI века разгорится конкурентная борьба за овладение районами вблизи лунных полюсов и за возможность создания лунной базы, что будет напоминать борьбу за арктический шельф, который сейчас стал зоной экономических интересов многих стран». Лев Зеленый, директор Института Космических Исследований РАН

Схема развертывания базы

Схема развертывания базы

Необходимое количество КРН «Ангара А5 + КВТК + Фрегат-Л» По годам: «Нулевой» год - пуск №1 (луноходы, спутник связи) - 1 ракета Первый год - пуски №2-11 - 10 ракет Второй год - пуски №12-№18 - 7 ракет Третий год - пуски №19 -№31 - 13 ракет Четвертый год - пуски №32 - №34 и №35-37 - 6 ракет Пятый год – появление ядерных буксиров с двигателями малой тяги, сверхтяжелого носителя – схема развертывания и снабжения базы меняется. Начало нового - третьего этапа - надувные купола, 3D-принтеры для печати из реголита, техника для создания пещер под горой, кольцевые помещения-центрифуги для создания земной силы тяжести (идея Александра Майбороды) Общее количество КРН «Ангара А5 + КВТК + Фрегат-Л» за четыре года – 34.

Стоимость и подрядчики КРН «Ангара А5 + КВТК + Фрегат-Л» - не менее 250 млн. долларов. Таким образом стоимость средств выведения и доставки грузов на лунную поверхность - 34*250 = 8,5 млрд Разработка лунной посадочной платформы на основе РБ «Фрегата » ~ 100 млн. долларов. Ускорение разработки КВТК + быстрое создание водородной и пилотируемой инфраструктуры на космодроме Восточный ~ 100 млн. Разработка лунного пилотируемого космического аппарата ~ 300 млн. долларов. Разработка зондов, модулей базы , электростанций, всей лунной инфраструктуры первых двух этапов - 1 млрд. долларов. Изготовление модулей базы , электростанций, заправщиков - 2 млрд. долларов. Итого: 12 млрд. долларов за пять лет - лишь в два раза больше, чем сегодня тратится на пилотируемую программу (МКС) за такой же срок. Основные (но далеко не единственные) подрядчики: Ракета-носитель «Ангара А5» - ГКНПЦ им. М.В. Хруничева КВТК (Кислородно-Водородный Тяжёлого Класса разгонный блок) - ГКНПЦ им. М.В. Хруничева «Фрегат-Л» – НПО им. С.А. Лавочкина Модули базы - ГКНПЦ им. М.В. Хруничева и РКК «Энергия» Пилотируемый корабль – РКК Энергия, частные фирмы

Моделирование базы на стенде в МГУ.

«Луна семь V2.0» Компромиссный вариант «Луны семь» с использованием существующей техники Создание нового корабля не требуется, только лунного посадочного модуля на третьем этапе программы. Не требуется доработка «Ангары А5» и создание новых кислородно-водородных РБ (достаточно ДМ-3 и «Фрегат-СБУ»). Можно получить российский флаг на Луне по цене хорошей яхты! 1) Срок - 2017-2018 год – облет Луны Осуществление планов Space Adventures по облету Луны без выхода на окололунную орбиту. Ракета «Союз-ФГ» (в последствии - «Союз-2») выводит «Союз-Л» - модернизированный «Союз» для Луны (система связи, навигации, жизнеобеспечения, лобовой щит), «Протон-М» - разгонный блок ДМ-3 с бытовым отсеком и системой стыковки. Стыковка корабля и РБ на орбите. Старт к Луне. Два бытовых отсека - для комфорта туристов. Полеты туристов – прибыль и престиж. Можно побить рекорд высоты полета человека, поставленный экипажем Apollo-13. Первая женщина у Луны – ещё один приоритет. 2) Срок 2018-2020 год – полет с выходом на орбиту вокруг Луны Двухпусковая схема на «Ангаре А5». Дополнительный заказ от государства на «Ангару» поможет Центру Хруничева быстрее преодолеть кризис. На первой «Ангаре А5» - «Союз-Л» с РБ «Фрегат-СБУ», на второй - РБ ДМ-3. Связка стартует к Луне на ДМ-3, доразгоняется на «Фрегате-СБУ», торможение и выход на орбиту вокруг Луны - работа - старт к Земле. Создание водородной инфраструктуры не потребуется! Впервые человек будет работать на полярной окололунной орбите. Возможна реализация плана, предложенного Институтом космических исследований и НПО им. С.А. Лавочкина - «Луна-Орбита». Он заключается во взаимодействии экипажа на орбите вокруг Луны и луноходов и зондов на поверхности.

«Луна семь V2.0» 3) Срок 2022 - 2025 год – работа на поверхности Луны Полноценная экспедиция (необходимо создать ЛК для посадки на Луну) - или четыре «Ангары А5» или два новых носителя с ПН около 50т (сверхтяжелая ракета с ПН около 90-100-тонн не нужна). Две «Ангары А5» на поверхность Луны могут доставить около 5т грузов - полноценный модуль базы или тяжелый (даже герметичный) луноход. При использовании кислородно-водородного разгонного блока – до 6-7 тонн. Выводы Лунная программа может быть реализована на существующей технике, с минимальными затратами и параллельно с эксплуатацией РС МКС. Продолжительность любого из этапов можно изменять – в зависимости от финансирования. Уже на первом этапе можно получить значительный пропагандистский эффект. Цель программы – закрепление в полярных районах Луны, развитие отрасли (в том числе – благодаря привлечению молодежи), получение научных данных (о полярных областях Луны, окололунном пространстве), отработка новых технологий.

Нужна ли нам Луна?