Навколомісячну орбітальну станцію розмістять на гало-орбіті

NASA і ESA затвердили гало-орбіту, близьку до прямолінійної, як траєкторію майбутньої навколомісячної орбітальної станції Lunar Orbital Platform - Gateway, повідомляється в прес-релізі ESA. Ця орбіта поєднує в собі кілька переваг, у тому числі відносно легкий доступ до Землі і Місяця, постійну видимість Землі для зв'язку, а також невеликі витрати на підтримку орбіти.

Lunar Orbital Platform - Gateway являє собою орбітальну станцію, яку NASA разом з ESA, «Роскосмосом» і JAXA планує почати розгортати біля Місяця в 2022 році. Вона буде використовуватися для пілотованих експедицій на поверхню Місяця, наукових досліджень, а також в якості проекту для відпрацювання технологій для майбутніх марсіанських місій. Подробиці про цей проект можна дізнатися з нашого матеріалу «Проміжна станція».

Вибір орбіти часто є складним етапом підготовки місії, але у випадку з відвідуваною орбітальною станцією біля Місяця він ще складніший. Справа в тому, що орбіта повинна задовольняти відразу декільком параметрам, в тому числі вона повинна володіти низькими характеристичними швидкостями для перельоту з Землі і Місяця. Крім того, бажано, щоб станція завжди мала можливість зв'язатися з центром управління польотами. Також орбіта повинна бути досить стабільною, щоб на її підтримку не доводилося витрачати багато палива. Нарешті, існує ще один неочевидний параметр - величина теплового потоку, що виникає через відбиття сонячного світла Місяцем.

Фахівці NASA ще кілька років тому провели розрахунки, порівнявши різні орбіти, і прийшли до висновку, що за сумою ключових параметрів оптимальною буде гало-орбіта, близька до прямолінійної (near-rectilinear halo orbit). Зазвичай під гало-орбітою мається на увазі орбіта навколо однієї з точок Лагранжа далеко від обох небесних тіл цієї системи. Запропонована орбіта є приватним випадком гало-орбіти навколо точки L₂, але фактично вона схожа на звичайну високу еліптичну орбіту навколо Місяця. Тим не менш, через взаємодію з системою Земля-Місяць площина цієї орбіти буде повертатися разом з Місяцем, завдяки чому вона завжди буде повернута до Землі і доступна для прямого зв'язку без необхідності в ретрансляційному супутнику на зразок китайського «Цюецяо».

Орбіта, обрана фахівцями NASA і ESA, має перицентр 3000 кілометрів і апоцентр 70000 кілометрів. Період обігу станції навколо місяця становитиме майже сім днів. Це є недоліком орбіти порівняно з орбітами місій «Аполлон», тому що стартове вікно для зльоту з Місяця і перельоту на станцію буде відкриватися раз на сім днів.

Очікується, що розгортання станції почнеться в 2022 році з прибуття першого службового модуля. У 2024 році має відбутися перша пілотована експедиція на станцію за допомогою космічного корабля Orion. До цього корабель здійснить одну безпілотну і одну пілотовану місію з облітом Місяця. Наприкінці 2018 року NASA отримало від ESA службовий модуль для першого польоту, а нещодавно система аварійного порятунку корабля успішно пройшла випробування в польоті.