Starship HLS

Starship HLS (Human Landing System, пилотируемая посадочная система) представляет собой лунную версию корабля Starship от SpaceX, ту часть ракеты, которая садится на поверхность. NASA наняло SpaceX, чтобы астронавты программы Artemis могли спускаться на нем с окололунной орбиты на поверхность и возвращаться обратно. Это самый большой пилотируемый лунный модуль из когда-либо спроектированных: высотой около 50 м, примерно с 15-этажный дом, тогда как лунный модуль Apollo, доставивший на Луну последних астронавтов в 1972 году, был высотой всего около 7 м.

Что такое Starship HLS?

16 апреля 2021 года NASA выбрало Starship от SpaceX, чтобы доставить следующих астронавтов на Луну. Контракт на 2,89 млрд долларов стал знаком доверия к посадочному модулю, которого тогда еще не существовало. HLS представляет собой упрощенную, чисто лунную версию того же корабля, который SpaceX строит для выхода на орбиту и однажды для полета на Марс. Его задача узкая: провезти экипажи Artemis последний участок пути, с окололунной орбиты на поверхность и обратно.

Зачем нужен Starship HLS

NASA нужен был посадочный модуль частной постройки, чтобы впервые после Apollo 17 вернуть людей на поверхность Луны. Это шаг к постоянному присутствию там и в перспективе к Марсу. За выбор шла борьба. Конкуренты подали протесты, Счетная палата США (GAO) отклонила их в июле 2021 года, а Федеральный претензионный суд США 4 ноября того же года подтвердил выбор NASA.

Позже NASA добавило изменение по опциону B стоимостью 1,15 млрд долларов, объявленное 15 ноября 2022 года: вторую пилотируемую посадку в миссии Artemis IV и посадочный модуль для долгосрочной работы, который берет четырех членов экипажа и больше груза. С ним общая сумма обязательств NASA достигла не менее 4,04 млрд долларов.

Как это работает

Шесть двигателей Raptor (три для работы на уровне моря и три для вакуума) сжигают глубоко охлажденные жидкий метан и жидкий кислород по полнопоточной замкнутой схеме, экономичному циклу, который известен сложностью в изготовлении. Полностью заправленный корабль вмещает около 1500 т топлива.

Сложнее всего доставить это топливо до Луны. Одним запуском столько не увезти, поэтому SpaceX сначала заполняет орбитальный топливный склад на базе Starship с помощью нескольких запусков танкеров, а затем дозаправляет HLS перед стартом к Луне. Посадочный модуль и склад никогда не возвращаются через атмосферу Земли, поэтому обходятся без теплозащиты и аэродинамических рулей обычного Starship. Экипаж и грузы перемещаются между кабиной и поверхностью на лифте, который заменяет лестницу, по которой спускались экипажи Apollo. В HLS у астронавтов намного больше места, чем в двухместной кабине Apollo, и модуль поддерживает пребывание на поверхности в течение нескольких дней. По плану двое астронавтов спускаются на поверхность, а еще двое ждут на борту капсулы Orion на окололунной орбите.

Экономика Starship HLS

Контракты NASA на HLS заключены по твердой фиксированной цене с оплатой по этапам: деньги поступают только по мере сдачи работ, поэтому риск перерасхода несет SpaceX, а не налогоплательщики. Сделка также превращает Луну в полигон для многоразовых тяжелых ракет на метане и дозаправки на орбите как коммерческих услуг, а рынок этих умений намного шире одной программы. Каждый полет танкера, который садится и летит снова, удешевляет доставку килограмма груза на Луну, а работающая система из склада и танкеров может обслуживать и последующие миссии.

Текущее положение Starship HLS

По состоянию на октябрь 2026 года следующие рубежи включают испытание перекачки топлива с корабля на корабль и проверку проекта для сертификации, которую требует NASA. 28 сентября 2026 года Starship впервые вышел на орбиту, а это нужно для полетов с дозаправкой. 27 февраля 2026 года NASA перестроило программу Artemis: миссия Artemis III, намеченная на середину 2027 года, проверит стыковку Orion с одним или обоими коммерческими посадочными модулями на околоземной орбите, а первая пилотируемая посадка перешла в миссию Artemis IV, намеченную на начало 2028 года. Какой экипаж повезет SpaceX или Blue Origin, решит готовность посадочных модулей. Миссия Artemis II с 1 по 10 апреля 2026 года провела четырех астронавтов вокруг Луны.

Работы по дозаправке уже идут. 14 марта 2024 года в третьем комплексном летном испытании Starship перекачал охлажденное топливо между баками внутри корабля, и это важный рубеж для HLS. Джереми Кенни из NASA сказал: «Хранить и перекачивать криогенное топливо на орбите в таком масштабе еще никто не пытался, но эта технология способна перевернуть всю отрасль».

Что дальше

Порядок шагов определен: доказать дозаправку с корабля на корабль на орбите, провести беспилотную демонстрационную посадку, при которой модуль должен передавать данные с поверхности Луны не меньше двух часов, а затем высадить экипаж. Каждый рубеж в дозаправке и многоразовости также работает на собственные планы SpaceX по городу на Луне, а затем на Марсе. План NASA 2021 года называл целью первой пилотируемой посадки 2024 год, а нынешняя цель приходится на начало 2028 года.

Итог

Starship HLS построен на ставке, что самый дешевый путь обратно на Луну лежит через самый большой посадочный модуль из когда-либо созданных, который дозаправляют на орбите многоразовые ракеты. Следующий большой шаг состоит в перекачке топлива между двумя кораблями на орбите, и именно этот шаг отправит модуль к Луне.