Base de la passerelle lunaire: erreur de la NASA ou avenir de l'exploration spatiale?

Année: 2026. L'ancienne astronaute Nicole Mann emmène son équipe de quatre personnes à travers la trappe du vaisseau spatial Orion vers une petite station spatiale près de la Lune. À l'intérieur, ça sent comme dans l'habitacle d'une nouvelle voiture. En dehors d'une belle vue. Au-dessus de la station est suspendue la moitié de la lune, réfléchissant la lumière du soleil - argentée, silencieuse, rougeoyante. Plus profondément dans l'espace, la seconde moitié de la sphère est visible. Quelque part au loin, les disques de la Terre verte et du Soleil brillent. Le berceau de l'humanité et son avenir parmi les étoiles sont tous là.

Mann, 49 ans, commence avec l'indicatif d'appel "Duchesse"une série de contrôles de communication. Un délai de deux secondes annonce la réponse du centre de contrôle de vol, après quoi des applaudissements et des félicitations sont entendus. Pendant des décennies après l'Apollo, les gens sont restés coincés par une orbite terrestre basse. Pas plus. Après que l'équipe de Mann passe quelques semaines à ranger la nouvelle «passerelle» sur l'orbite de la Lune, la NASA sera à nouveau en mesure de planifier des missions dans l'espace lointain. À partir de là, les gens pourront descendre à la surface de la lune et terminer les préparatifs des missions vers Mars.

Le contenu

• 1 Pourquoi la base de la NASA en orbite lunaire?
• 2 Se rendre à la porte d'entrée
• 3 arguments pour
• 4 coincé avec la lune
• 5 demandes de cabine
• 6 La pression augmente

Pourquoi la NASA a-t-elle une base lunaire?

C'est le scénario du congrès, Whitela maison et la société américaine, en réfléchissant sur la station spatiale lunaire, que la NASA veut construire dans les années 2020. «Je le vois comme un port spatial, une cale sèche pour les activités en cours», déclare Jason Krusan, un haut responsable de la NASA du département de développement du projet Gateway.

Au cours des trois dernières années, Krusan et d’autresLes responsables de la recherche sur l'énergie humaine de la NASA ont affiné et affiné le plan de la passerelle et, plus important encore, ont justifié la création d'un avant-poste près de la Lune. Alors que leur plan fonctionne. Le vice-président américain Mike Pense a approuvé Gateway, à l'instar du nouvel administrateur de la NASA, Jim Brydenstein.

"Il n'y a pas d'autre architecture que jeNous examinions les budgets actuels et nous devions faire tout ce que nous voulions », déclare Brydenstein. "Alors je suis arrivé à la conclusion que Gateway est la bonne approche."

La NASA a également remporté la part du lion de l’aérospatialeles entrepreneurs et les énormes armées de leurs lobbyistes, proposant des contrats pour la création de six modèles différents du module résidentiel Gateway. De plus, les représentants de l’agence ont répété à plusieurs reprises qu’ils inviteraient des sociétés commerciales telles que SpaceX à livrer le fret et à assurer le service à la gare. Presque tout le monde a une bonne chance de se procurer un travail sur Gateway.

Il n'y a pas beaucoup de raisons pour les critiquesconsidération - public, en tout cas. Mais ils sont restés et soulèvent des questions raisonnables sur la «passerelle» lunaire. Robert Zubrin, un ingénieur en aérospatiale de haut niveau, est devenu le principal antagoniste.

"C’est un nouveau pas de géant dans les sables mouvants"Zubrin a parlé lors d'une récente réunion avec The Mars Society. «Si vous voulez envoyer des gens sur la Lune ou vers Mars, allez-vous dépenser de l'argent pour créer une base en orbite lunaire sur le chemin? Non

Zubrin et d'autres affirment que GatewayIl ne s'agit pas de lisser le trajet de la NASA vers la Lune ou Mars, mais de devenir une cible pour la fusée spatiale de l'agence spatiale, le système de lancement spatial et le vaisseau spatial Orion. Ces véhicules, construits pour la NASA par de grandes entreprises aérospatiales ayant des centaines de contractants à travers le pays, ne peuvent pas simplement aller sur la Lune ou sur Mars. Ensemble, ils ne sont pas assez puissants. La NASA tente de leur fournir une excuse depuis dix ans. Finalement, tout s'est heurté au concept de Gateway.

«Soyons honnêtes», dit Zubrin. «Ce programme n’est pas dicté par l’objectif mais par les fournisseurs. Imaginez que vous dirigiez votre entreprise pour faire plaisir à vos vendeurs. "

Arriver à la porte

Pas besoin de remonter les annales de l'histoire de l'espaceLes politiciens doivent comprendre pourquoi la NASA soutient maintenant le développement d’une passerelle lunaire, qui coûtera au moins 10 milliards de dollars et un maximum, bien plus. Mais un peu d'histoire ne fait pas de mal.

Bref tout était comme ça: En 2004, George Bush voulait envoyer des gens sur la lune et mars. Les ingénieurs de la NASA, sous la direction de l'administrateur Mike Griffin, ont réagi en développant un système coûteux et volumineux pour atteindre cet objectif, qui n'a jamais été correctement financé. Lorsque Barack Obama est devenu président, il a aboli le retour des personnes sur la lune, faute d'argent, et la mise en œuvre du plan a été considérablement retardée. Le président a également annulé le développement de l’énorme fusée et du vaisseau spatial Griffin. Effrayé par la perte d'emplois et le statut institutionnel de la NASA, le Congrès a fait pression sur Obama. Bien que la Lune ait disparu des plans, la NASA nous a dit de construire une grande fusée - elle s'appelle désormais le système de lancement spatial - et de poursuivre le développement du vaisseau spatial Orion.

Il y a un gros problème. Que faire avec SLS et Orion? Les critiques ont commencé à chanter que le SLS est une "fusée sans égal" car la NASA n'en a pas besoin. Bien sûr, la fusée et l'appareil peuvent voler autour de la lune, répète la mission Apollo 8 de 1968, mais ils ne peuvent pas atterrir sur un autre monde avec gravité.

En fin de compte, l'administration Obama a décidé deproblème, présentant un nouvel objectif proposé par le groupe d'experts, connue sous le nom de "commission Augustine". "D'ici 2025, nous prévoyons que le nouveau satellite, conçu pour les longs voyages, nous permettra de mener à bien les premières missions habitées au-delà des limites de la Lune", a déclaré Obama en 2010. "Pour la première fois de l'histoire, nous enverrons des astronautes vers un astéroïde."

Au début, l'idée semblait bonne. L'astéroïde offrait une nouvelle destination et résolvait le problème avec un peu de gravité. La NASA pourrait y aller sans avoir besoin de coûteux dispositifs de descente et d’ascension qui ne pourraient pas se permettre en raison des dépenses excessives sur le SLS et Orion (plus de 3 milliards de dollars par an).

Malheureusement, après plusieurs années de recherche, les scientifiquesn'a pas pu trouver un astéroïde approprié suffisamment proche de la Terre pour que les astronautes puissent l'atteindre rapidement, car le vaisseau spatial Orion permet à l'équipe de ne passer que 21 jours dans l'espace lointain. La NASA est arrivée à la conclusion qu'elle disposait d'un budget limité et ne disposait pas de suffisamment d'outils pour envoyer des personnes vers l'astéroïde avant 2025 - et même toute année.

Donc, au milieu de cette décennie, smartLes ingénieurs de l’agence ont élaboré un plan réalisable et compatible sur le plan technique avec l’objectif du président de visiter l’astéroïde jusqu’en 2025. La mission apparemment élégante était un peu un tour. Dans le cadre de la mission de redirection d’astéroïdes, l’agence doit envoyer un véhicule robotique du système solaire afin qu’il capture une pierre de la taille d’un caillou à la surface de l’astéroïde et l’entraîne à proximité de la Lune. Et en 2025, les astronautes la visiteraient avec l'aide d'Orion. Il était évident que la mission serait annulée, même avant qu'Obama ne quitte la Maison-Blanche.

Ainsi, il y a trois ans, alors que la NASA avait déjà dépensé près de 20 milliards de dollars pour le développement de SLS et d'Orion, l'agence devait à nouveau faire quelque chose avec ces appareils.

Au fil du temps, les ingénieurs du centre spatial. Johnson, avec le soutien d'autres centres, a développé la "Gateway" lunaire (Gateway). Pourquoi pas La NASA sait déjà comment concevoir et construire une station spatiale. Après tout, la Station spatiale internationale fonctionne toujours. Le nouvel avant-poste pourrait être placé assez loin de la gravité de la lune, de sorte que SLS et Orion puissent être utilisés pour construire la passerelle. Une fois celle-ci terminée, la NASA garantit des lancements annuels de SLS aux équipes de transport pour des missions de 30 ou 60 jours.

Gateway a résolu des problèmes politiques et techniquesNasa Par conséquent, lorsque la mission sur l'astéroïde est décédée prématurément, Gateway a eu son tour. Ce plan a fourni des travaux à une légion d’entrepreneurs de la NASA, et des éléments de passerelle peuvent être produits de manière à ce que seul SLS puisse les livrer, et non des fusées moins chères et moins puissantes.

Arguments pour

Bientôt c'est arrivé. La NASA a commencé à organiser des réunions universitaires avec des scientifiques susceptibles de contribuer à la création d'une plate-forme d'orbite lunaire stable. Ils ont travaillé avec des contrôleurs de vol et des experts en performances humaines pour comprendre comment tester les systèmes Gateway et mieux comprendre les effets de l'espace sur la santé, ainsi que pour construire des systèmes plus robustes qui permettront aux astronautes de sauver des vies lors de longs trajets. Mars L’agence a également fait appel à des partenaires internationaux et commerciaux pour les aider à mettre en place des modules d’atterrissage pouvant passer de Gateway à la Lune.

Début août, la ressource Ars a demandéBriddenstein sur le changement d'attitude envers Gateway. En tant que membre du Congrès, il a gardé son scepticisme envers Gateway. La glace lunaire et les astéroïdes avec les ressources qu'il voulait développer, quoi qu'on puisse en dire, n'étaient pas à quelques milliers de kilomètres de la lune. Mais Brydenstein a déclaré que lorsqu'il avait compris tout ce qu'un avant-poste de la lune pouvait faire pour l'exploration de l'espace, il avait changé d'avis. «Je n'ai jamais eu le même avis. Le temps que j'ai passé à la NASA a changé d'avis.

En raison de la maniabilité limitéeOrion, officiellement mesurée en tant que delta-v, la NASA envisage de placer la passerelle sur une orbite dite de halo presque droite. Cette orbite elliptique place la passerelle dans un rayon de 1 500 kilomètres de la surface lunaire, mais mène également à 70 000 kilomètres. En revanche, une orbite lunaire basse est située à 100 kilomètres de la surface de la lune.

Bridenstein qui soutient fermementLes entreprises privées souhaitant travailler avec la NASA, réduire les coûts des vols spatiaux et développer des systèmes réutilisables, a déclaré que Gateway fournirait l'infrastructure la plus importante près de la lune à ses partenaires commerciaux.

«Ce n’est pas la meilleure option pour atteindrela surface de la lune, mais au moins cela nous permet de rester sur cette orbite pendant une très longue période avec des capacités motrices minimales », dit-il. "Nous voulons que plus de personnes aient accès à la surface lunaire et plus de personnes que jamais auparavant."

En limitant la taille de la passerelle, la NASA tente de ne pasconstruire une deuxième station spatiale internationale, de taille, de volume et de coût énormes. Cet objet, situé à distance de marche en orbite terrestre basse, a coûté 100 milliards de dollars à la NASA et à ses partenaires internationaux, ainsi qu’à plus d’une décennie de construction dans l’espace.

La NASA envisage également de passerelle sourcea servi de modèle pour une deuxième structure similaire, qui pourrait servir de transport dans l'espace lointain et, à terme, acheminer des personnes vers Mars. La première passerelle, semble-t-il, servira de banc d'essai pour les technologies nécessaires pour atteindre Mars. Aujourd'hui, par exemple, certains composants des systèmes de maintien de la vie fonctionnent environ six mois avant une défaillance. La NASA aimerait amener cette technologie à un cycle de disponibilité de 30 mois pour le transport dans l'espace lointain.

Enfin, Brydenstein a fait valoir que le Gateway, et non une série de missions sur la surface lunaire, indiquerait à jamais l’influence de la NASA au-delà de l’orbite terrestre.

"La dernière chose que nous voulons visiter est la surface de la lune,Prouvez que nous pouvons le faire et le terminer », a-t-il déclaré. «Nous voulons rester là-bas. Et j'étais convaincu que Gateway nous permettrait de tirer parti des partenaires commerciaux et internationaux pour rester là-bas et explorer plus de parties de la lune que jamais auparavant, puis nous irons sur Mars. ”

Coincé avec la lune

Bob Zubrin ne veut rien d'autre que comment s'y rendreà mars. Il a proposé toutes sortes d’architectures spatiales permettant à la NASA d’envoyer des personnes directement sur Mars avec l’aide de sociétés commerciales. Mais Zubrin s'est plié à la volonté de la Maison Blanche, du Congrès, et la NASA concentrera désormais ses efforts sur sa première visite sur la lune.

"Le programme de vol humain de la NASA a besoin d'un objectifet ce but doit être Mars », dit-il. "Mais s'ils ne sont pas encore prêts pour une telle compétition, je ne peux que sympathiser." Il se lamente peut-être que la NASA doit regagner la confiance qu'il avait dans les années 1960, à l’époque des jours glorieux de l’Apollo.

Au même moment, Zubrin et d’autres critiques voient Gatewayannexe, une branche du développement sans issue dans laquelle déboucheront des dizaines de milliards de dollars de financement et des décennies de développement, qui autrement aurait été consacrée à la visite d'un autre monde. Bien que la NASA puisse réellement se doter d'une position solide dans le grand espace, qui aura besoin de cet endroit s'il ne rapproche pas la NASA d'un long séjour sur la Lune ou sur Mars?

«Cela impose des responsabilités au programme, nousreste coincé dedans », dit-il. «Tout cela coûtera plusieurs milliards par an. Nous voyons la NASA attendre que la Station spatiale internationale prenne fin en raison de contraintes budgétaires. Et ils proposent d'en construire un autre comme ça?

Zubrin a proposé une alternative à la Maison Blanche,qui s'appelait Moon Direct ("direction lunaire"). Il y soulignait l'accès maximal à la surface de la lune, le minimum de développement et les coûts récurrents, l'horaire minimal et le risque minimal. Non, il n’a pas donné toutes les réponses (bien qu’il pense le faire), mais l’essence de la proposition est qu’il existe de nombreux moyens de retourner sur la Lune, si nous appliquons la plupart du temps les technologies existantes.

L'approche de Gateway, dit-il, ne simplifie pas le chemin de la NASAà la lune. Selon Zubrin, il satisfait les désirs du Congrès et de l'agence de soutenir les gagne-pain actuels (entrepreneurs) et trouve une application pour la fusée SLS et l'appareil Orion.

"Le vrai problème de Gateway en orbite lunaireCe n’est pas que le projet soit inutile et qu’il coûtera beaucoup d’argent, et pas même qu’il va gaspiller beaucoup d’argent au fil des décennies, le priver de projets qui en valent vraiment la peine », dit-il. «Le vrai problème est la manière de penser qui y est incarnée. Au lieu de dépenser de l'argent pour les affaires, nous recherchons des affaires pour lesquelles nous dépenserons de l'argent. ”

Taxes de taxi

Il y a aussi l'opinion selon laquelle Gateway fait qu'il est difficile de retourner sur la Lune ou sur Mars.

Delta-v détermine ce qui peut être fait dansvol spatial et quoi pas. Pour atteindre une orbite basse proche de la Terre, le premier étage de la fusée consomme du carburant et dépense l'essentiel de son énergie. Ensuite, le deuxième étage de fusée, plus petit et parfois même le plus petit, pousse la charge au-delà des limites d’une orbite basse proche de la Terre jusqu’à sa destination, dans l’espace lointain.

Étant donné que les étages supérieurs sont plus petits et moins puissants et que les moteurs des engins spatiaux sont encore plus faibles, il est extrêmement important de minimiser le nombre de manœuvres nécessaires pour atteindre l'objectif.

Pour se rendre d’orbite terrestre basse àsur la surface de la lune, le delta-v requis sera de 6,1 km / s (il faut 4,1 k / s pour aller de la Terre basse à l’orbite basse lunaire et un autre 2,0 pour atteindre la surface à partir de là). Inversement, pour passer de la LEO à la supposée passerelle halo-orbite de la passerelle - puis à la surface lunaire - il faut un delta-v de 6,85 km / s.

En d'autres termes, le vaisseau spatial peut quitterNOU, atteignez la surface de la lune et revenez sur Terre avec une valeur de delta-v totale de 9,1 km / s. Pour accomplir une mission similaire avec Gateway, un delta-v de 10,65 km / s (17% de plus) est requis. Pour cette raison, Zubrin appelle la passerelle lunaire une "cabine d'extorsion" (par exemple, lors du paiement d'un stationnement ou de la conduite sur une route à péage). Cela augmente considérablement la dépense d'énergie nécessaire pour atteindre la Lune (ou Mars si le chemin à suivre passe par cette passerelle).

Dans ce cas, la NASA ne paiera pas seulement pourPassport to Gateway, au sens figuré, l’agence paye également le point de contrôle lui-même. Au lieu de passer la prochaine décennie à effectuer des vols directs vers la Lune, la NASA construira d’abord une station près de la Lune pour vous empêcher de descendre sur la Lune (du point de vue des coûts de l’énergie).

Dans la société aérospatiale, il existe plusieurspersonnes exceptionnelles qui se produisent en public avec des préoccupations similaires sur le thème de la passerelle. Lors de la réunion du Conseil national de l'espace de cet été, avec la participation du vice-président américain Mike Pence, l'ancien astronaute Terry Wirts a également évoqué ces doutes. Il a également exprimé l'espoir que si la passerelle était effectivement construite, elle serait plus utile.

À l'heure actuelle, l'objectif principal de Gateway est de tromper SLS et Orion en une mission, et non de développer les technologies dont la NASA a besoin pour maîtriser la Lune et Mars.

Virts estime également que Gateway peut êtreutile s'il est en orbite entre la Terre et la Lune, de même que les futurs transports spatiaux transporteront des personnes de la Terre à Mars et vice-versa. Cette approche testera des concepts importants, tels que les réunions à haut débit et les opérations de transport dont la NASA a besoin dans les grands espaces.

En coulisses, certains membres du Congrès sont inquiets.cette passerelle repoussera indéfiniment la mission humaine sur Mars. En outre, certains conseillers spatiaux supérieurs de l'administration Trump ont également des doutes sur Gateway. Il n'est pas clair si Trump lui-même était pleinement conscient du fait que la NASA ne s'approcherait pas de la surface de la Lune durant sa présidence. Et comme Gateway prend en charge un trop grand nombre de personnes, seule l’intervention opérationnelle du président peut arrêter le développement.

La pression monte

La NASA insiste sur le concept de la passerelle avec un sens deurgence Cette semaine, les dirigeants des agences ont confirmé leur intention de lancer le premier élément de l'avant-poste en 2022, qui fournira de l'énergie et des envies de fumer. Le prochain lancement comportera deux composants: un module ESPRIT intégré, un module de partenariat international avec une passerelle scientifique, un stockage et un ravitaillement en carburant, des capacités de communication supplémentaires et des moyens externes pour loger des marchandises précieuses; ainsi que le module de recyclage, qui comprendra un petit port d’accueil, des interfaces robotiques externes et des consommables.

Ces composants combinés avec les capacitésle support de vie de l’Orion pourra soutenir l’équipage pendant 15 jours sur Gateway. Et ces composants peuvent être envoyés en 2023, bien que la NASA semble peu susceptible de préparer une fusée d'ici là.

Un tel vol nécessiterait une version plus puissante de la fusée.SLS, équipé d’un nouveau top stage parfait, qui permettra à Orion d’atteindre le halo de l’orbite et les nouveaux composants Gateway. Il semble peu probable qu'une telle option SLS soit prête d’ici 2024 voire même 2025.

"Nous progressons de manière très agressive dans le développement etdéploiement de la passerelle ", a déclaré le conseil consultatif de la NASA réuni fin août. «C’est-à-dire que nous avons un développement très rapide dans les délais. Je ne pense pas que nous devrions changer cela. Je pense que nous devons définir des objectifs ambitieux et leur appliquer des processus. "

Ces types de déclarations suggèrent que bien queLa NASA tente de rester dans les délais impartis: si quelque chose ne va pas, il est peu probable qu'ils soient respectés. Et dans les programmes de cette taille, tout peut aller mal. Il semble peu probable que la passerelle dans sa configuration actuelle, avec un grand module résidentiel et une passerelle séparée, soit achevée avant 2030.

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