Лунная миссия НАСА «Артемида II» охвачена дебатами по поводу спорного теплозащитного экрана

В то время как НАСА ускоряет подготовку к отправке четырех человек в путешествие вокруг Луны и обратно, среди экспертов и бывших астронавтов бушуют дебаты о том, настолько ли безопасен космический корабль миссии, как утверждает космическое агентство.

Уже в марте НАСА может запустить Артемида II. После запуска в космос ракетой Space Launch System (SLS) капсула НАСА «Орион» доставит астронавтов Рида Уайзмана, Виктора Гловера, Кристину Кох и Джереми Хансена в рекордный круг вокруг Луны.

НАСА уверено, что миссия пройдет успешно и безопасно. Но у Ориона есть потенциальный изъян — в 2022 году, во время Артемида Iпоследней (беспилотной) миссии НАСА на Луну, тепловой экран капсулы «Орион» вернулся на Землю с неожиданно значительными повреждениями.

---

О поддержке научной журналистики

Если вам понравилась эта статья, рассмотрите возможность поддержать нашу отмеченную наградами журналистику, подписка. Приобретая подписку, вы помогаете обеспечить будущее влиятельных историй об открытиях и идеях, формирующих наш мир сегодня.

---

Тепловые экраны имеют решающее значение: когда космические корабли снова входят в атмосферу Земли, они нагреваются, прожигая небо, как падающая звезда. Без защитного слоя любое живое существо внутри возвращающегося космического корабля будет подвергаться воздействию температур, примерно вдвое ниже, чем на поверхности Солнца, или 5000 градусов по Фаренгейту (2760 градусов по Цельсию).

В случае с «Орионом» теплозащитный экран изготовлен из Avcoat — того же материала, который защищал капсулы «Аполлона», но с ключевым конструктивным отличием. Тепловой экран космического корабля «Аполлон» имел сотовую структуру с более чем 360 000 ячеек, каждая из которых была заполнена Avcoat. Тепловой экран Ориона, напротив, состоит из чуть менее 200 больших плиток Avcoat. Вместе они образуют панель диаметром 16,5 футов, прикрепленную болтами к космическому кораблю.

«Тепловой экран на [the] Артемида II «Капсула Ориона — это пример использования устаревшего материала, который был проверен, и, по сути, изготовления того же материала, но немного другим способом», — говорит Эд Поуп, эксперт по передовым материалам и инженер по теплозащите. В свою очередь, это открыло дверь для новых, неучтенных рисков, связанных с материалом, говорит он.

НАСА решило использовать Avcoat для защиты Артемиды в 2009 году, говорит Джордан Бимм, историк космоса из Чикагского университета. «Это было очень давно, в 2009 году, и интересно, что реальных испытаний на вход в атмосферу было проведено так мало», — говорит Бимм. «Мы находимся здесь накануне запуска, и есть открытые вопросы по поводу [the heat shield]».

НАСА тщательно проверило характеристики Avcoat в наземных лабораторных испытаниях и моделировании, но настоящий тест на вход в атмосферу является «золотым стандартом», по словам Бимма, а теплозащитный экран Avcoat Ориона прошел только одно испытание на вход: Артемида I.

Во время входа «Артемиды I» в атмосферу капсула «Ориона» откололась от больших, похожих на кирпичи кусков Авкоута, оставив теплозащитный экран испещренным обугленными дырами. Офис генерального инспектора НАСА опубликовал отчет об ущербе в 2024 году и пришел к выводу, что с любыми астронавтами на борту, вероятно, все было бы в порядке.

«Когда я увидел эти фотографии, я понял, что вся эта конструкция неверна», — говорит Поуп, предполагая, что разница заключается в решении изменить структуру теплового экрана по сравнению с конструкцией эпохи Аполлона.

Важно отметить, что к моменту публикации отчета НАСА было уже слишком поздно заменять тепловой экран для Артемида II без существенной задержки миссии, что уже отстаю на годы— или пополнения своего бюджета.

Вместо этого НАСА решило изменить путь входа Ориона в атмосферу, чтобы Артемида II теплозащитный экран будет подвергаться большей нагрузке, но в течение гораздо меньшего времени по сравнению с Артемидой I. Изменение, по мнению агентства, обеспечит Артемида II это не повтор Артемиды I. Но, по словам Бимма, оставив сам теплозащитный экран без изменений, агентство не помогло развеять какие-либо опасения.

Поуп говорит, что исправление также не полностью учитывает риски, связанные с тепловым экраном, который обнаружила Артемида I.

«Мы знаем, что существует дополнительный риск, который можно устранить, и мы даже знаем, как его устранить, потому что Артемида III будет иметь другой тепловой экран», — говорит Поуп, имея в виду миссию «Артемида», в ходе которой астронавты будут доставлены на поверхность Луны. «Они знают, что могут создать другой тепловой экран, и они сделали его или делают его, но это привело бы к еще большему отставанию от графика».

НАСА твердо уверено в том, что Артемида II полетит только тогда, когда будет готов, и что тепловой экран на космическом корабле «Орион» достаточно безопасен, чтобы успешно вернуть четырех находящихся на борту астронавтов на Землю, даже если он испытает дама. «С точки зрения риска, мы чувствуем себя очень уверенно— сказал высокопоставленный представитель НАСА на пресс-конференции в сентябре 2025 года по поводу Артемида II.

Администратор НАСА Джаред Айзекман повторил это заявление в январском выпуске пост в социальных сетяхнаписав, что «пилотируемые космические полеты всегда будут сопряжены с неопределенностью», но что НАСА стремится использовать науку, технологии и инженерию для снижения риска. “Безопасность экипажа остается нашим главным приоритетом в НАСА. Благодаря этому дисциплинированному подходу на каждом этапе пути мы неуклонно и уверенно движемся к отправке астронавтов в космос дальше, чем когда-либо прежде”.

А на пресс-конференции в начале января Исаакман заявил, что НАСА «полностью доверяет космическому кораблю «Орион» и его тепловому экрану, основанному на тщательном анализе и работе выдающихся инженеров, которые отслеживали данные на протяжении всего процесса».

Поуп отмечает, что космос — это рискованный бизнес, независимо от того, сколько усилий вы проделаете, чтобы снизить эти риски. Но именно поэтому, по его словам, сохраняются опасения по поводу теплозащитного экрана: НАСА не меняло материал и не тестировало его снова в беспилотной миссии.

«Я думаю, вполне вероятно, что Артемида II миссия завершится успешно, потому что я не верю, что риск здесь каким-то образом превышает 50 процентов», — говорит Поуп. «Но я думаю, что риск выхода из строя теплового экрана находится где-то в [range of] от одного из пяти до одного из 50».

Тем не менее, тот факт, что бывшие астронавты были среди тех, кто критиковал агентство за использование потенциально дефектного теплового экрана для Артемида II, Миссия по отправке людей в космос дальше, чем когда-либо прежде, привлекла значительное внимание средств массовой информации. Среди наиболее громких — Чарльз Камарда, бывший астронавт НАСА, летавший на борту ныне несуществующего космического корабля «Шаттл». Открытие в 2005 году во время первой пилотируемой миссии НАСА после космического корабля “Шаттл” 2003 года. Колумбия катастрофа, в результате которой погибли семь космонавтов. Примечательно, что Колумбия Трагедия произошла после того, как кусок изоляционной пены вокруг внешнего бака космического корабля “Шаттл” откололся и ударился о плитки системы тепловой защиты космического корабля, пробив его тепловой экран и заставив корабль развалиться на части при входе в атмосферу.

«Этот дискурс тревоги и беспокойства основан на истории катастроф», — говорит Бимм, кивая на Колумбия и 1986 год Челленджер катастрофа, в результате которой также погибли семь астронавтов. «Это не беспрецедентно».

Камарда неоднократно выражал обеспокоенность по поводу решения НАСА использовать тот же тепловой экран для Артемида II он использовался для «Артемиды I» без предварительного тестирования новой траектории в беспилотном полете. Но бывший астронавт Дэнни Оливас, принимавший участие в проверке НАСА того, что случилось с тепловым экраном «Артемиды I», возразил, заявив, что НАСА проделало достаточную работу, чтобы исключить любой риск, который представляет тепловой экран».приемлемый».

«Ни одна фатальная катастрофа в истории НАСА не была вызвана астронавтами», — говорит Бимм. “Это никогда не было ошибкой оператора. Это связано с дизайном и выбором системы, и это своего рода более крупная, большая научная, социотехническая система, которая их получила”.