Насколько надежна теплозащита корабля Orion?

Финальная ревизия: глава NASA подтвердил готовность корабля Orion к лунной миссии

«Подобный уровень открытости и честности — это именно то, что мировое сообщество вправе ожидать от NASA».

09.01.2026, Эрик Бергер, Ars Technica

Насколько надежна теплозащита корабля Orion?
Тепловой щит корабля Orion после возвращения миссии Artemis I. Источник: NASA.

На текущей неделе новый администратор NASA Джаред Айзекман официально заявил о своей «непоколебимой уверенности» в планах агентства. Речь идет об использовании штатного теплозащитного экрана для обеспечения безопасности корабля Orion в ходе предстоящей экспедиции к Луне.

Решение Айзекмана стало итогом серии интенсивных консультаций с высшим руководством ведомства и масштабного экспертного совещания, в котором приняли участие независимые специалисты. Обсуждение результатов анализа длилось более половины рабочего дня.

«Мы полностью доверяем кораблю Orion и его системе тепловой защиты. Это доверие базируется на глубоком техническом анализе и кропотливой работе выдающихся инженеров, которые контролировали параметры на каждом этапе», — подчеркнул Айзекман.

Ранее Айзекман отмечал, что аудит состояния теплового щита — особенно в контексте миссии Artemis II, запуск которой запланирован всего через месяц, — является его приоритетной задачей. К рассмотрению вопроса он приступил спустя всего несколько часов после вступления в должность 18 декабря.

Миллиардер, предприниматель и опытный частный астронавт также акцентировал внимание на том, что NASA должно придерживаться политики максимальной прозрачности в своей деятельности.

Стоит напомнить, что после завершения миссии Artemis в ноябре 2022 года агентство столкнулось с волной критики из-за дефицита информации о повреждениях щита Orion. Истинные масштабы проблемы замалчивались почти полтора года. Лишь после публикации отчета генерального инспектора NASA общественность увидела детальные снимки кавитационных разрушений абляционного покрытия — фрагменты материала, призванного защищать капсулу при входе в атмосферу, просто откололись в полете.

Для выхода из кризиса доверия в апреле 2024 года NASA сформировало независимую комиссию. Ее выводы были представлены в декабре: эксперты разрешили полет Artemis II с текущим щитом. Однако опубликованный отчет подвергся жесткой цензуре — значительная часть данных была скрыта, что спровоцировало новую волну скептицизма. Ряд авторитетных экспертов открыто осудили NASA за кулуарность принятия решений.

Ситуация изменилась коренным образом лишь с приходом Айзекмана на пост главы агентства незадолго до Рождества.

Прозрачность как обязательство перед обществом

Сразу после назначения Айзекман инициировал встречу инженерной группы, занимавшейся расследованием, с пулом внешних консультантов. Среди приглашенных экспертов оказались бывшие астронавты Чарльз Камарда и Дэнни Оливас, обладающие колоссальным опытом в области теплозащитных систем и ранее выражавшие серьезную обеспокоенность выводами агентства.

Стремясь к полной открытости, администратор пригласил на это закрытое совещание двух журналистов — Эрика Бергера (Ars Technica) и Мику Мейденберга (The Wall Street Journal). Репортеры получили право освещать ход дискуссии при условии соблюдения анонимности конкретных высказываний участников для обеспечения максимальной свободы мнений.

Снимки повреждений теплового щита Orion
Изображения из отчета генерального инспектора, демонстрирующие эрозию поверхности теплового щита Orion. Источник: NASA OIG.

Заседание в штаб-квартире NASA длилось более трех часов. Айзекман лично модерировал процесс, отлучаясь лишь для координации действий в связи с медицинским инцидентом на борту МКС. Со стороны агентства в диалоге участвовали ключевые топ-менеджеры: Амит Кшатрия, Джеки Джестер и Лори Глейз. Технические специалисты и руководитель программы Orion Говард Ху подключились дистанционно из Хьюстона.

Айзекман с самого начала подчеркнул: изучив имеющиеся данные, он поддерживает решение о запуске миссии Artemis II в штатном режиме. Его целью было не пересмотреть вердикт, а предоставить независимым критикам прямой доступ к первоисточникам и расчетам.

Последовавшая дискуссия была крайне острой. Чарльз Камарда методично оспаривал доводы докладчиков, в то время как Дэнни Оливас фокусировался на точечных технических вопросах. Команда инженеров под руководством Луиса Сауседо представила десятки графиков и массивы данных, которые ранее никогда не выносились на публичное обсуждение.

«Такой уровень транспарентности — это новый стандарт для NASA», — резюмировал Айзекман по итогам встречи.

«Что, если расчеты неверны?»

Одним из самых значимых моментов встречи стала презентация анализа, который инженеры назвали сценарием «худшего дня».

Основание капсулы Orion покрыто 186 блоками из материала Avcoat. Предполагалось, что при входе в атмосферу на скорости возвращения от Луны (когда температура достигает 2760°C) обуглившийся слой будет разрушаться постепенно и равномерно. Однако в миссии Artemis I процесс пошел иначе: от щита отделялись целые фрагменты, оставляя глубокие полости.

Масштабные наземные испытания в плазменных установках позволили инженерам выявить корень проблемы. Оказалось, что структура Avcoat была слишком плотной («непроницаемой»), что препятствовало выходу газов и приводило к росту внутреннего давления и последующему растрескиванию материала.

Вместо радикальной замены щита на данном этапе, NASA выбрало тактику изменения профиля возврата корабля. Для Artemis II была разработана более крутая траектория входа. Это позволит сократить время пребывания аппарата в наиболее агрессивной температурной зоне, где происходило критическое выделение газов. Именно обоснование безопасности такого маневра стало центральной темой обсуждения.

Тестирование материала Avcoat в камере
Испытания блока Avcoat в дуговой струйной камере Исследовательского центра Эймса. Сравнение проницаемых и плотных образцов помогло подтвердить причину разрушений на Artemis I. Источник: NASA.

В финале встречи инженеры NASA представили анализ «толерантности к повреждениям» — фактически, ответ на вопрос: выживет ли экипаж, если значительные части щита полностью разрушатся? Специалисты подвергали композитную основу Orion воздействию экстремальных температур в течение времени, значительно превышающего расчетное.

Результаты обнадеживают: даже при потере крупных сегментов теплозащиты структура корабля сохранит целостность, герметичность не будет нарушена, а экипаж останется в безопасности до момента приводнения в Тихом океане.

«У нас есть доказательства того, что даже в самом неблагоприятном сценарии мы сможем вернуть людей живыми», — констатировал один из ведущих специалистов.

Логика принятия решения о полете

Несмотря на то, что во время Artemis I щит вел себя непредсказуемо, температура на композитной подложке не превысила 71°C при допустимом пределе в 260°C. Таким образом, даже в первой миссии запас прочности был многократным.

Благодаря оптимизации угла входа, время интенсивного теплового воздействия на Orion сократится с 14 до 8 минут. Все математические модели и результаты тестов подтверждают, что это существенно снизит риск растрескивания защитного слоя.

Руководство NASA открыто признает: текущая конструкция щита не идеальна. Если бы сегодняшние знания были доступны несколько лет назад, проект был бы иным. Усовершенствованная, «дышащая» версия защиты уже готовится для миссии Artemis III. Но для Artemis II существующий вариант признан безопасным в рамках «летно-технического обоснования» (flight rationale).

Инспекция щита Artemis II
Специалисты проводят осмотр системы тепловой защиты для корабля миссии Artemis II. Источник: NASA.

На вопрос о том, почему бы просто не заменить корабль или щит на версию для третьей миссии, Амит Кшатрия пояснил, что аппараты имеют уникальные конструктивные различия. Orion для Artemis II не поддерживает системы стыковки, необходимые для последующих этапов программы, а переделка существующих корпусов отбросила бы программу на годы назад без гарантии получения новых полезных данных.

Члены экипажа Artemis II — Рид Уайзман, Виктор Гловер, Кристина Кох и Джереми Хансен — после детального ознакомления с данными выразили полную готовность к полету. Примечательно, что изначально командир экипажа Рид Уайзман был настроен крайне скептически, но аргументы инженеров убедили и его.

Итоги: между доверием и скептицизмом

Главным вопросом оставалось мнение внешних критиков. Удалось ли NASA переубедить Оливаса и Камарду?

Дэнни Оливас, имеющий за плечами два полета на шаттлах и докторскую степень в материаловедении, ранее признавался в частных беседах, что испытывает серьезные опасения. Однако после трехчасового погружения в технические детали его позиция смягчилась. Он высоко оценил проделанную работу и заявил, что теперь доверяет безопасности Orion.

Чарльз Камарда остался при своем мнении, хотя и сменил гнев на милость. «Я никогда не одобрю решение лететь на заведомо несовершенной технике, полагаясь на «обходные пути»», — заявил он. Тем не менее, он поблагодарил Айзекмана за возможность высказаться и получить доступ к закрытой информации, чего NASA не позволяло ему долгие годы.

Дискуссия завершилась на примирительной ноте: даже скептики признали, что новый вектор на открытость, заданный Джаредом Айзекманом, — это именно то оздоровление атмосферы, в котором агентство нуждалось перед возвращением человека к Луне.

Перевод: Александр Тарлаковский
Оригинал: Ars Technica

 

Источник

Читайте также