Deep Space Gateway, Lunar Orbital Platform – Gateway, TKS – trumpas tekstas apie NASA, ESA, JAXA, CSA, Roskosmos galimą bendradarbiavimą tiriant Mėnulį ir planuojant bendrus ateities pilotuojamus skrydžius.
Projektas Lunar Orbital Platform – Gateway
Tarptautinė informacijos agentūra „РИА Новости” 2018 balandžio 23 dieną paskelbė, kad Rusija ir JAV negali suderinti išėjimo į atvirą kosminę erdvę modulio techninių parametrų. Šis modulis, pagal preliminarius susitarimus, galėtų būti Roskosmos indėliu Mėnulio orbitinės stoties (Lunar Orbital Platform – Gateway (LOP-G) arba Mėnulio Orbitinė Platforma – Vartai.) projekte. Kosminių raketų korporacijos Energija specialistai nori panaudoti senus techninius sprendimus, išbandytus TKS Rusijos segmente, kurdami išėjimo į atvirą kosminę erdvę modulio elektros tinklą ir temperatūros reguliavimo sistemą. Amerikiečiai reikalauja suvienodinti techninius sprendimus. Šiuos nesutarimus galima pašalinti derybų metu, tačiau jie yra tik simptomai daug gilesnių viso projekto problemų.
Lunar Orbital Platform – Gateway (LOP-G)
Mėnulio Orbitinė Platforma – Vartai (LOP-G) moduliai, jų paskirtis ir priklausymas valstybėms projekto dalyvėms
Mėnulio orbitinė stotis bus retai lankoma astronautų. Iš pradžių ji turėjo du modulius – agregatinį (kuro atsargos + varikliai) ir ekipažo. Mėnulio orbitinės stoties paskirtis – pratęsti pilotuojamų erdvėlaivių Orion skrydį nuo 20 parų iki dviejų mėnesių.
Deep Space Gateway transformacija
Vėliau šios Mėnulio orbitinės stoties koncepcija virto savarankišku projektu, pavadintu Deep Space Gateway (Deep Space Gateway (DSG) – Gilaus kosmoso vartai.) Stotis labai išsiplėtė, tačiau jos uždaviniai nepasikeitė. Ji neturi specialios mokslinės programos. Tikroji projekto Mėnulio orbitinė stotis atsiradimo priežastis – noras įdarbinti naują didelės keliamosios galios raketą SLS ir naująjį erdvėlaivį Orion. 2017 metais NASA paskelbė, kad ketina Įtraukti į DSG statybą privačius ir užsienio partnerius. Japonija iš karto išreiškė susidomėjimą, o po to paskelbta ir apie NASA ir Roskosmos derybas. Iki 2017 metų pabaigos Mėnulio orbitinė stotis, pervadinta į LOP-G, jau atrodė labiau tarptautinis projektas, nei JAV nacionalinis. Įvairių kosminių agentūrų bendradarbiavimo schema šiame projekte dar nenustatyta.
TKS patirties panaudojimas
Galima pasinaudoti TKS patirtimi. Pastebimi du bendradarbiavimo metodai. TKS sudaryta iš dviejų segmentų: JAV ir Rusijos. TKS Rusijos segmentas yra valdomas iš Maskvos skrydžių valdymo centro, o JAV – iš Hiustono. Tačiau stotis vadinama tarptautine, o ne rusų – amerikiečių. Visi kiti partneriai (Japonija, Europos Kosmoso Agentūra, Kanada) dirba JAV segmente. Europiečių modulis Columbus priklauso ESA, Japonijos eksperimentų modulis Kibo priklauso JAXA, ranka manipuliatorius Canadarm2 priklauso Kanados kosmoso agentūrai (CSA – Canadian Space Agence). Tačiau ši įranga yra TKS JAV segmento dalis. Jų techninės sistemos yra valdomos iš Hiustono skrydžių valdymo centro. Ir tik modulių Columbus ir Kibo įrangos moksline eksploatacija užsiima patys europiečiai ir japonai. Mainais už šią įrangą ir darbo valandas užsienio moduliuose NASA organizuoja Europos, Japonijos ir Kanados astronautų atskraidinimą į TKS, jų sugrąžinimą į Žemę ir jiems reikiamų krovinių atgabenimą į TKS. Kitaip tariant, yra dvi kvotos: amerikiečių ir rusų. Visi Europos, Kanados, Japonijos astronautai skraido pagal amerikiečių kvotą. Pavyzdžiui, pastaraisiais metais, iki TKS Rusijos segmento įgulos sumažinimo vienas arba du Rusijos kosmonautai pakaitomis skrisdavo erdvėlaiviais Sojuz. Iš likusių dviejų ar vienos vietos erdvėlaivyje Sojuz amerikiečiai palikdavo vietą savo astronautams, o antrąją, jei ji buvo, buvo skiriama vienam iš partnerių, t.y. vienam iš ESA, JAXA, CSA astronautui.
Lunar Orbital Platform – Gateway ir TKS
Stotį LOP-G JAV NASA vis dar mato kaip nacionalinį projektą, sukurtą pagal tą pačią schemą kaip TKS JAV segmentas. NASA pasirengusi pavesti Roskosmos sukurti išėjimo į atvirąją kosminę erdvę modulį mainais už tam tikrą vietų kvotą erdvėlaiviuose Orion ir leidimą toliau lankyti Mėnulio stotį pilotuojamiems Rusijos erdvėlaiviams.
Tai Roskosmos reiškia statuso pažeminimą. Jis tampa pavaldžiu NASA. Roskosmos nori matyti LOP-G tarptautinę stotį su nepriklausomais Rusijos moduliais, kaip TKS. Dabar ši pozicija turi keletą silpnų vietų.
Pirma, TKS Rusijos modulis Zvezda labai svarbus. Jame saugomos kuro atsargos, išdėstyti orbitinės stoties valdymo varikliai. Iš jo galima valdyti visos orbitinės stoties skrydį. Joks kitas modulis, išskyrus Zaria (pagamintas Rusijoje už NASA lėšas, todėl ir priklauso NASA) neturi variklių ir kuro atsargų. To negalima pasakyti apie išėjimo į atvirąją kosminę erdvę modulį.
Antra, jei modulis nėra barterio mokestis už kosmonautų vietas Orion erdvėlaiviuose per visą Mėnulio orbitinės stoties eksploatacijos laikotarpį, tai šias vietas vėliau, kai pareikalaus NASA, teks nusipirkti. Viena astronauto vieta Orion erdvėlaivyje, kai skrendama į dirbtinio Mėnulio palydovo orbitą, gali kainuoti nuo 300 iki 600 mln USD.
Trečia, bendradarbiavimas lygiomis teisėmis TKS projekte buvo labai nenoriai patvirtintas JAV Kongreso XX amžiaus dešimtajame dešimtmetyje. Dabar to paties tikėtis būtų naivu.
Ketvirta, šiame ginče Roskosmos neturi pranašumo. Jis neturi svarbių naujų technologijų ir nėra pasirengęs investuoti didelių lėšų. NASA bendradarbiavimas su užsienio kosmoso agentūromis nėra būtinybė. Tai tik galimybė sutaupyti šiek tiek lėšų ir laiko. Tačiau mainais agentūra patiria daug ir didelių galvos skausmų, apie kuriuos, galbūt, prieš metus NASA vadovai tiesiog net nemąstė.
Lunar Orbital Platform – Gateway ir TKS palyginimas
Skirtingai nuo TKS, LOP-G matmenys maži. Pirmasis Mėnulio orbitinės stoties elementas – agregatinis modulis PPE (PPE – Power Propulsion Element – galios elementas) su elektros reaktyvinių variklių sistema. Jo paleidimas numatytas 2022 metais. Šio bazinio bloko užduotis – ne tik visą stotį aprūpinti energija, bet ir ją, esant reikalui, pervesti iš vienos orbitos į kitą. PPE galimybės nustato didžiausią leistiną stoties masę. O tai reiškia, kad prie stoties negalima prijungti Rusijos, Europos, Japonijos mokslinių modulių (remiantis praeitais metais paskelbtais dokumentais, Mėnulio orbitinė stotis neturi nei vieno mokslinio modulio). Tokiu būdu, NASA partnerės negalės naudotis LOP-G, kad atliktų savo mokslines programas, kaip tai atlieka TKS. Jos turėtų dirbti pagal NASA programą. O tai praranda bet kokią prasmę NASA partnerėms dalyvauti Mėnulio orbitinės stoties darbe, jei nebus mokami dideli pinigai šalių partnerių astronautams už darbą šioje orbitinėje stotyje.
Piešinio kairėje pusėje pirmasis Mėnulio orbitinės stoties elementas – agregatinis modulis PPE (su saulės elementų baterijomis)
Egzistuoja ir mažiau reikšmingi, bet vis dėlto kito mentaliteto partnerėms sunkiai paaiškinami skausmingi sunkumai. Pavyzdžiui, reali kaina Rusijoje sukurto, remiantis senomis XX amžiaus devintojo dešimtmečio (sovietmečio paskutinių metų) technologijomis, išėjimo į atvirąją kosminę erdvę modulio vargu ar bus didesnė už vieno Rusijos kosmonauto skrydį į Mėnulio orbitinę stotį moderniame erdvėlaivyje, sukonstruotame pagal XXI amžiaus pradžios technologijas. Kaip paaiškinti Roskosm sąvoką „reikiamu momentu suveikia” su šiuolaikiško modernaus įrenginio sąvoka. TKS barterinis apsikeitimas tarp NASA ir Roskosmos (o taip pat tarp NASA ir kitais partneriais) neatsižvelgė į teikiamas realių paslaugų kainas. NASA beveik visada veikė kaip donoras.
Lunar Orbital Platform – Gateway partneriai
Partnerio impotento sąvoka Mėnulio dirbtinio palydovo orbitoje NASA visai nedomina. Šiuo metu partneriai NASA gali pasiūlyti tik senas technologijas, kuriomis remiantis kosminius įrenginius galima būti sukurti greičiau ir žymiai pigiau.
Dabar LOP-G sunku įsivaizduoti kaip tarptautinį projektą. Iki jo patvirtinimo liko apie dvejus metus. Per šį laiką turėtų paaiškėti ne tik pačios stoties charakteristikos, bet ir galimų kosmoso agentūrų ar partnerių bendradarbiavimo schema. Visiškai atsisakyti net ir labai norėdama beprasmės ir visai nereikalingos programos LOP-G NASA negalės, nes nebus įdarbinta 10 metų kurta raketa SLS.
Greičiausiai Mėnulio orbitinė stotis taps nacionaliniu JAV gėdos ar pasididžiavimo reikalu. Tik NASA tolimoje perspektyvoje dar kliedi apie pilotuojamus skrydžius į Marsą. Roskosmos, EKA, JAXA, CSA neplanuoja artimiausiu metu skristi į Marsą. Jų artimiausias tikslas – Mėnulis. Nacionalinė Amerikos stotis dirbtinio Mėnulio palydovo orbitoje galėtų būti ne tik vieta medicininiams eksperimentams su astronautais, bet ir transporto mazgu, labai palengvinančiu prieigą prie Mėnulio paviršiaus. Jeigu NASA sukurtų tarptautiniams partneriams krovinių ir žmonių pristatymo LOP-G priemones, tai jie turėtų sukurti santykinai nebrangią transporto infrastruktūros dalį skrydžiams iš dirbtinio Mėnulio palydovo orbitos ant jo paviršiaus. Bendra Rusijos – Europos arba Rusijos – Europos – Japonijos Mėnulio bazė galėtų išspręsti daugumą problemų, su kuriomis dabar susidūrė kosmoso agentūros, bandydamos pasidalyti LOP-G.
Raketos SLS ir erdvėlaivio Orion skrydžių planas. Būtų labai įdomu sužinoti kiek procentų SLS ir Orion kūrėjų tiki tuo, kas čia pavaizduota
Ar Lunar Orbital Platform – Gateway bus tarptautinė ?
Pirma, toks projektas yra finansiškai prieinamas ESA ir Roskosmos apsijungus, jeigu NASA skraidintų visus krovinius nuo Žemės paviršiaus į dirbtinio Mėnulio palydovo orbitą. Mėnulio bazės partneriams tektų sukurti nusileidimo pakilimo platformą ir Mėnulio paviršiaus infrastruktūrą, kurią palaipsniui galima plėsti. Pirmai pradžiai Mėnulio paviršiuje reikėtų elektrinės ir gyvenamojo modulio. Tai pavyzdys, kad darbo specializacija padidina jo efektyvumą.
Antra, išnuomodama raketą SLS, erdvėlaivį Orion ir Mėnulio orbitinę stotį LOP-G, NASA atliks tyrimus Mėnulio bazėje. Tai yra pakankamai vertingas ir priimtinas barterinis apsikeitimas JAV.
Trečia, tarptautinės bazės statusas apsaugos ją nuo politinės rizikos, o tai ypač svarbu tiek JAV, tiek Rusijai. Be to, ateityje, norint išplėsti baze, bus galima pritraukti Kiniją, su kuria NASA negali tiesiogiai bendrauti dėl JAV sankcijų Kinijai.
Mėnulio bazės pastatymui reikia visų kosmoso agentūrų tam tikro abipusio pasitikėjimo lygio. Prieš 20 metų Rusija ir JAV sugebėjo įveikti šią problemą ir taip atsirado TKS. Ar Rusija ir Europa dabar susitvarkys su ja? Be to, ESA nėra pratusi imtis iniciatyvos. Ji sekė NASA pėdomis. Tas pats pasakytina ir apie Rusiją (Sovietų Sąjungą). Nuo 1961 metų, kai JAV pradėjo Apollo programą, Sovietų Sąjunga, vėliau Rusija savo projektais kopijavo JAV kosmoso programas. Roskosmos negali pasididžiuoti originaliomis Saulės sistemos tyrimo programomis, išskyrus Veneros tyrimus.
Specializacija ir darbo pasidalijimas atsiras kartu su astronautikos vystymusi, nepriklausomai nuo kosmoso agentūrų troškimų. Šiandien ir NASA, ir Roskosmos, ESA, JAXA, CSA dar nepasiruošę tai suprasti. Kosminės erdvės tyrimo uždaviniai plečiasi. Nacionalinių kosmoso agentūrų biudžetų nepakaks, kad būtų galima atlikti tyrimus visose erdvės tyrimo srityse.