[Из песочницы] NASA ищет партнёров в американской индустрии для создания частично многоразового пилотируемого лендера

По замыслу НАСА так должен выглядеть полностью собранная лунная орбитальная платформа (Gateway).

Теперь, собственно, сама новость, опубликованная на сайте НАСА:

Feb. 7, 2019
NASA Seeks US Partners to Develop Reusable Systems to Land Astronauts on Moon

As the next major step to return astronauts to the Moon under Space Policy Directive-1, NASA announced plans on Dec. 13 to work with American companies to design and develop new reusable systems for astronauts to land on the lunar surface. The agency is planning to test new human-class landers on the Moon beginning in 2024, with the goal of sending crew to the surface in 2028.
hrough multi-phased lunar exploration partnerships, NASA is asking American companies to study the best approach to landing astronauts on the Moon and start the development as quickly as possible with current and future anticipated technologies.

“Building on our model in low-Earth orbit, we’ll expand our partnerships with industry and other nations to explore the Moon and advance our missions to farther destinations such as Mars, with America leading the way,” said NASA Administrator Jim Bridenstine. “When we send astronauts to the surface of the Moon in the next decade, it will be in a sustainable fashion.”

The agency’s leading approach to sending humans to the Moon is using a system of three separate elements that will provide transfer, landing, and safe return. A key aspect of this proposed approach is to use the Gateway for roundtrip journeys to and from the surface of the Moon.

Using the Gateway to land astronauts on the Moon allows the first building blocks for fully reusable lunar landers. Initially NASA expects two of the lander elements to be reusable and refueled by cargo ships carrying fuel from Earth to the Gateway. The agency is also working on technologies to make rocket propellants using water ice and regolith from the Moon. Once the ability to harness resources from the Moon for propellant becomes viable, NASA plans to refuel these elements with the Moon’s own resources. This process, known as in-situ resource utilization or ISRU, will make the third element also refuelable and reusable.

NASA published a formal request for proposals to an appendix of the second Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP-2) Broad Agency Announcement (BAA) on Feb. 7, and responses are due March 25.

Для нас самая интересная информация содержится в трёх слайдах, из которых состоит файл Attachment_A_-_Reference_Architecture.pdf, опубликованный седьмого февраля

Здесь мы видим три этапа создания Gateway (для простоты я буду называть её ЛОК (Лунная Орбитальная Станция или Gateway) и параллельного испытания элементов пилотируемого лендера. надо иметь в виду, что концепция всё еще развивается, кроме того, явно плывут сроки.

Это первый этап, по плану это 2024 год. К этому моменту на окололунной орбите уже должен находиться доставленный с помощью Senate Lunch System «The Power and Propulsion Element (PPE)», массой 8-9 метрических тонн, снабжённый солнечными батареями, способными обеспечить его ионные двигатели электрической мощностью 50 КВт. На PPE предполагается смонтировать Advanced Electric Propulsion System (AEPS), включающий четыре ионных двигателя.

Согласно плану в 2024 году на окололунную станцию, с помощью SLS, параллельно с Орионом, должны быть доставлены два модуля — The European System Providing Refuelling, Infrastructure and Telecommunications (ESPRIT) и The U.S. Utilization Module. Европейский модуль ESPRIT предоставит дополнительный запас ксенона и гидразина, дополнительное оборудование связи и шлюз для научных пакетов, а так же возможность для дозаправки PPE. Он будет иметь массу около 4 тонн и длину около четырех метров. Американский модуль обеспечит первое, ещё небольшое, жилое пространство. Планируется, что оба этих модуля будут доставлены к Gateway во ходе экспедиции EM3, с участием четырех астронавтов и длительностью до 26 суток.

Кроме того, в 2024 году планируется провести испытание первого элемента лендера — посадочной ступени, которая должна быть доставлена на Gateway с помощью коммерческого носителя, и совершить посадку на лунную поверхность.

По планам до конца 2026 года Gateway должен получить ещё один жилой модуль из Штатов и второй от партнёров, их доставка должна производиться с помощью SLS в ходе экспедиций EM4 и EM5. Все три жилых модуля обеспечат станции 125 кубических метра жилого объёма.

На 2026 год запланировано полноценное испытание частично многоразового лендера в беспилотном режиме. Для этого на Gateway двумя рейсами коммерческих ракет должны быть доставлены новая посадочная платформа и многоразовый Transfer Venice Element. С очередным рейсом Ориона на Gateway будет доставлен многоразовый Lunar Ascent Element, взлётная кабина лендера. Таким образом, после сборки, в ходе беспилотного полёта лендер в автоматическом режиме будет испытан полностью, имитируя реальную высадку астронавтов на поверхность Луны.

К 2028 году создание Gateway должно быть, в основном, завершено. Последним постоянным модулем в его составе должен стать шлюзовой модуль, о строительстве которого договаривались с Роскосмосом. В этом году, по плану, тремя рейсами коммерческих носителей должны быть доставлены новая заправленная посадочная ступень и топливо для заправки многоразовых модулей лендера. После этого планируется высадка четырёх астронавтов на поверхность Луны.

Это схема лунного Gateway, как она представляется на данный момент. Надо иметь в виду, что некоторые представленные на схеме модули не являются частями станции. Так Sample Return Venice на самом деле небольшой самостоятельны беспилотный лендер, а модуль под литерой G, «Logistics and Utilization» на самом деле является грузовым модулем транспортного корабля, примерно аналогичного Сигнусу.