Ce n’est un secret pour personne que l’exploration de la Lune et la création d’une base habitable sur celle-ci sont l’une des priorités de la cosmonautique russe. Cependant, pour mettre en œuvre un projet d'une telle envergure, il ne suffit pas d'organiser un vol ponctuel, mais il est nécessaire de construire une infrastructure qui permettrait des vols réguliers vers la Lune et de celle-ci vers la Terre. Pour ce faire, en plus de créer un nouveau vaisseau spatial et un lanceur super-lourd, il est nécessaire de créer des bases dans l'espace, qui sont des stations orbitales. L'un d'eux pourrait apparaître en orbite terrestre dès 2017-2020 et sera développé dans les années suivantes en augmentant le nombre de modules, y compris ceux destinés au lancement sur la Lune.

Il est prévu que d'ici 2024, la station soit équipée de modules d'alimentation et transformables conçus pour fonctionner avec des missions lunaires. Cependant, ce n’est qu’une partie de l’infrastructure lunaire. La prochaine étape importante est station orbitale lunaire, dont la création est incluse dans le programme spatial russe. À partir de 2020, Roscosmos examinera les propositions techniques pour la station et, en 2025, le projet de documentation de ses modules devrait être approuvé. Dans le même temps, le développement des ordinateurs et des équipements scientifiques de la station orbitale lunaire commencera en 2022, afin de commencer le développement au sol en 2024. La station lunaire devrait comprendre plusieurs modules : un module énergétique, un laboratoire et une plateforme d'amarrage des vaisseaux spatiaux.

Parlant de la nécessité d'une telle station sur l'orbite de la Lune, il convient de noter que vous ne pouvez voler de la Lune à la Terre qu'une fois tous les 14 jours, lorsque leurs plans orbitaux coïncident. Toutefois, les circonstances peuvent nécessiter un départ urgent, auquel cas la gare sera tout simplement vitale. De plus, il sera capable de résoudre toute une série de problèmes de nature différente, depuis les communications jusqu'aux problèmes d'approvisionnement. Selon plusieurs experts, l'option la plus rationnelle serait d'implanter une station orbitale lunaire au point de Lagrange, situé à 60 000 km de la Lune. À ce stade, les forces gravitationnelles de la Terre et de la Lune s'équilibrent mutuellement, et depuis cet endroit, il sera possible de se lancer vers la Lune ou vers Mars avec des coûts énergétiques minimes.

La trajectoire de vol vers la Lune ressemblera probablement à ceci. Le lanceur lance le vaisseau spatial en orbite, après quoi il sera reçu par la station spatiale russe située en orbite terrestre. Là, il sera préparé pour un vol ultérieur, et si nécessaire (si la masse du navire doit être augmentée), le navire sera ici assemblé à partir de plusieurs modules lancés en plusieurs lancements. Après son lancement, le navire parcourra la distance jusqu'à la station orbitale lunaire russe et s'amarrera à elle, après quoi il pourra rester en orbite et le module de descente volera vers la Lune.

> > > Orbite de la Lune

Orbite de la Lune– rotation du satellite autour de la Terre. Étudiez l'apogée, le périgée et l'excentricité, la distance à la planète, les cycles et phases lunaires avec des photos et comment l'orbite changera.

Les gens ont toujours regardé avec ravissement le satellite voisin, qui semble quelque chose de divin en raison de sa luminosité. La lune tourne en orbite autour de la Terre depuis sa création, les premiers hommes l'ont donc également observé. La curiosité et l'évolution ont conduit à l'informatique et à notre capacité à remarquer des modèles de comportement.

Par exemple, l'axe de rotation de la Lune coïncide avec celui orbital. Essentiellement, le satellite est situé dans un bloc gravitationnel, c'est-à-dire que nous regardons toujours d'un côté (c'est ainsi qu'est née l'idée de​​la mystérieuse face cachée de la Lune). En raison de sa trajectoire elliptique, le corps céleste apparaît périodiquement plus grand ou plus petit.

Paramètres orbitaux de la Lune

L’excentricité lunaire moyenne est de 0,0549, ce qui signifie que la Lune ne tourne pas autour de la Terre selon un cercle parfait. La distance moyenne de la Lune à la Terre est de 384 748 km. Mais cela peut varier de 364 397 km à 406 748 km.

Cela conduit à un changement de vitesse angulaire et de taille observée. En phase de pleine Lune et à la position du périhélie (la plus proche), on la voit 10 % plus grande et 30 % plus lumineuse qu'à l'apogée (distance maximale).

L'inclinaison moyenne de l'orbite par rapport au plan de l'écliptique est de 5,155°. Les périodes sidérale et axiale coïncident – ​​27,3 jours. C'est ce qu'on appelle la rotation synchrone. C’est pourquoi un « côté obscur » est apparu, que nous ne voyons tout simplement pas.

La Terre tourne également autour du Soleil et la Lune tourne autour de la Terre en 29,53 jours. C'est une période synodique qui subit des phases.

Cycle de l'orbite lunaire

Le cycle lunaire donne lieu aux phases de la Lune - un changement apparent dans l'apparence d'un corps céleste dans le ciel en raison de changements dans la quantité d'éclairage. Lorsque l’étoile, la planète et le satellite s’alignent, l’angle entre la Lune et le Soleil est de 0 degré.

Durant cette période, la face lunaire faisant face au Soleil reçoit le maximum de rayons, tandis que la face qui nous fait face est sombre. Vient ensuite le passage et l'angle augmente. Après la Nouvelle Lune, les objets sont séparés de 90 degrés et nous voyons déjà une image différente. Dans le diagramme ci-dessous, vous pouvez étudier en détail comment se forment les phases lunaires.

S'ils sont situés dans des directions opposées, l'angle est de 180 degrés. Le mois lunaire dure 28 jours, pendant lesquels le satellite « grandit » et « décroît ».

Au quart, la Lune est à moins de la moitié pleine et en croissance. Vient ensuite la transition au-delà de la moitié, et elle s'efface. Nous rencontrons le dernier quartier, où l'autre face du disque est déjà éclairée.

L'avenir de l'orbite lunaire

On sait déjà que le satellite s'éloigne progressivement en orbite de la planète (1 à 2 cm par an). Et cela affecte le fait qu’à chaque siècle, notre journée s’allonge d’un 500ème de seconde. Autrement dit, il y a environ 620 millions d'années, la Terre ne disposait que de 21 heures.

Désormais, la journée dure 24 heures, mais la Lune ne cesse de tenter de s'échapper. Nous sommes habitués à avoir un compagnon et c'est triste de perdre un tel partenaire. Mais les relations entre les objets changent. Je me demande simplement comment cela va nous affecter.

Station lunaire Deep Space Gateway (à gauche). Rendu : NASA

Les représentants de la NASA ont annoncé les détails du programme spatial Deep Space Gateway, qui constituera une étape préparatoire à la mission sur Mars. Le programme explorera l’espace cislunaire, où les astronautes doivent construire et tester des systèmes avant de voyager dans l’espace lointain, y compris vers Mars. Des missions robotiques avec descente vers la surface lunaire seront également testées ici. Les astronautes de l’espace cislunaire pourront rentrer chez eux d’ici quelques jours en cas de problème. Il leur faut beaucoup plus de temps pour quitter l'orbite martienne, c'est pourquoi la NASA préfère effectuer d'abord des tests à une distance plus proche, près de la Lune.

L'exploration de l'espace cislunaire débutera avec le premier lancement du lanceur Space Launch System (SLS) avec le vaisseau spatial Orion. La mission d'exploration de trois semaines s'appelle Exploration Mission-1 (EM-1). Ce sera sans pilote. Néanmoins, cette mission devrait constituer un événement remarquable pour l’astronautique, puisque ce sera la première fois dans l’histoire qu’un vaisseau spatial conçu pour les humains volera aussi loin de la Terre.

Vaisseau spatial Orion. Rendu : NASA

Le lancement du SLS avec le vaisseau spatial Orion aura lieu depuis le complexe de lancement 39B au cosmodrome du Centre spatial. Kennedy, vraisemblablement fin 2018. Une fois en orbite, Orion déploiera ses panneaux solaires et se dirigera vers la Lune. Le vaisseau spatial sera propulsé par l'étage de propulsion cryogénique intermédiaire (ICPS), situé sur le lanceur SLS, directement sous le vaisseau spatial Orion, en tant qu'étage supérieur de la fusée.

Système de propulsion cryogénique intermédiaire. Rendu : NASA

Le voyage vers la Lune prendra plusieurs jours. Une fois terminé, Orion se détachera de l'ICPS, et ce dernier, à son tour, lâchera plusieurs mini-satellites CubeSat dans l'espace. Avec le vaisseau spatial, la fusée SLS est capable de mettre en orbite 11 mini-satellites de 6 unités chacun.

On suppose que l'un des satellites dans l'espace cislunaire sera BioSentinel, qui, pour la première fois au cours des 40 dernières années, transportera une forme de vie terrestre dans l'espace lointain. L'objectif du programme scientifique BioSentinel est d'étudier les effets du rayonnement cosmique sur les cellules vivantes pendant les 18 mois d'exploitation du satellite.

La NASA prévoit de prendre le rythme et de réaliser un lancement par an dans les années 2020. Le premier vol habité est prévu pour août 2021.

Le plan de ce vol est basé sur le profil d'injection translunaire (TLI) - une sorte de manœuvre d'accélération avec une trajectoire qui met le vaisseau en orbite lunaire. La trajectoire est représentée dans le schéma ci-dessous, où le point rouge indique l'emplacement de la manœuvre TLI. Avant de se lancer vers la Lune, le vaisseau spatial orbitera deux fois autour de la Terre, augmentant progressivement sa vitesse en préparation du TLI.

Le vaisseau spatial Orion reviendra sur Terre en utilisant une manœuvre gravitationnelle, tournant autour de la Lune. Lors de ce survol, l’équipage parcourra des milliers de kilomètres au-delà de la Lune. Pour la première mission habitée, la NASA a fixé un calendrier flexible. La mission peut durer de 8 à 21 jours.

La NASA a défini des buts et des objectifs pour les missions lunaires. Associés aux expériences sur l'ISS, ces projets scientifiques prépareront les futures missions dans l'espace lointain.

L'équipement de vol pour les première et deuxième missions SLS et Orion est désormais en production, les systèmes de survie et les technologies associées étant testés sur l'ISS. Les travaux de développement se poursuivent pour créer des logements et un système de propulsion du navire sur lequel les gens se rendront sur Mars. Ici, la NASA travaille en étroite collaboration avec des entreprises privées et des partenaires étrangers qui proposent leurs propres solutions aux problèmes existants.

Port spatial lunaire

Il y aura une source d'alimentation, un module d'habitation, un module d'accueil, un sas et un module logistique. Le système de propulsion utilisera principalement la propulsion électrique pour maintenir la position de la station lunaire ou se déplacer sur différentes orbites pour différentes missions à proximité de la Lune, écrit la NASA.

Les trois modules principaux de la station lunaire - la centrale électrique, le module d'habitation et le module logistique - seront mis en orbite par la fusée SLS et livrés par le vaisseau spatial Orion.

La NASA va entretenir et utiliser Deep Space Gateway avec ses partenaires, qu'il s'agisse de sociétés commerciales ou de partenaires étrangers.

Transport dans l'espace lointain

Le véhicule sera testé au cours de la prochaine décennie et la NASA prévoit d’effectuer un test de transport spatial profond en équipage d’une durée d’un an à la fin des années 2020. Les astronautes passeront 300 à 400 jours dans l’espace cislunaire. Cette mission sera une répétition générale avant d'envoyer des astronautes sur Mars. À ce jour, le record de séjour dans l'espace lointain est de 12,5 jours pour 17 membres d'équipage d'Apollo.

Roscosmos se prépare à participer au projet de construction d'une station lunaire visitée, Deep Space Gateway (DSG), proposé par la NASA. L’idée est de créer une station visitée multi-modules en orbite en halo à plusieurs milliers de kilomètres de la Lune. Une telle station devrait devenir un nouveau laboratoire d'étude des effets spatiaux et un support pour d'autres vols de recherche habités vers la Lune et Mars.

Le projet a été présenté à la NASA en mars 2017, lorsque le cap vers la Lune de la nouvelle administration du président américain Donald Trump est devenu évident. La NASA sous Barack Obama a abandonné l'idée d'atteindre la Lune et a désigné l'objectif de Mars avec une étape de transition consistant à visiter un astéroïde géocroiseur - la mission de redirection d'astéroïdes. En raison de la complexité et surtout de la durée de la stratégie définie, l'approche du nouveau président vise à rapprocher les résultats significatifs. Tout d’abord, il a immédiatement lancé des humains sur la Lune lors du premier vol d’essai de la fusée SLS et du vaisseau spatial Orion en 2019, mais les experts techniques l’en ont dissuadé – le risque était élevé.

Il est plus facile de lancer de la Lune vers Mars. Si vous assemblez un vaisseau martien sur une orbite de halo lunaire, en y apportant progressivement des réservoirs de carburant et des éléments structurels, vous pouvez économiser jusqu'à un tiers de la masse de carburant pour le vol, par rapport à un lancement depuis une orbite proche de la Terre. Vous pouvez réaliser des économies encore plus importantes si vous récupérez une partie de la station sous la forme d'un compartiment d'un navire martien.

N'oubliez pas le motif politique. Aujourd’hui, le principal ennemi des États-Unis en matière de politique étrangère est la Chine. Et il se rapproche déjà de la création de sa propre station géocroiseur. Par conséquent, il est important que les États-Unis soulignent leur supériorité technologique continue, la station lunaire est excellente pour cela, et ici la Russie, l'Europe et le Japon y contribuent simplement.

Quel intérêt la Russie a-t-elle ici ?

Malgré les divergences politiques entre la Russie et les États-Unis, le bon sens, soutenu par des motivations économiques, a prévalu dans l'industrie spatiale russe. Pour Roscosmos, la coopération avec la NASA dans les années 90 dans le cadre du programme Mir et dans les années 2000 dans le cadre du programme ISS a pratiquement assuré la sécurité et le haut niveau de l'astronautique habitée. Le projet ISS a maintenant été prolongé jusqu'en 2024, et après cela, personne ne pouvait nommer un objectif à la fois valable et réalisable pour le budget. Malgré les ambitions lunaires déclarées, dès que l'argent a été trouvé lors de l'adoption du programme spatial fédéral pour 2015-2025, la première chose qui est passée sous le couteau a été une fusée super lourde, sans laquelle il est extrêmement difficile d'atteindre la Lune. Il y avait de l'espoir pour un projet de quatre lancements avec l'Angara A5B, mais nous avons dû l'oublier lorsqu'il est devenu évident qu'il n'y avait pas d'autre demande pour cette fusée et qu'il n'y aurait qu'une seule rampe de lancement à Vostochny. Seuls les développements du vaisseau spatial interplanétaire "Fédération" ont pu être préservés, mais sans l'"Angara-A5V", il est voué aux vols proches de la Terre, où domine désormais le Soyouz-MS, prêt à fonctionner.

Même si nous supposons qu’il y a de l’argent dans le budget pour une fusée super-lourde, cela vaut-il la peine de démolir l’industrie pendant dix ans afin de répéter la démarche d’Armstrong il y a 60 ans ? Et alors ? Arrêter tout travail et oublier, comme l'ont fait les États-Unis dans les années 70 ?

En conséquence, jusqu'à hier, Roscosmos était dans une impasse - il n'y avait pas d'argent et il n'y avait aucun intérêt particulier à voler vers la Lune, mais près de la Terre, il n'a de sens que de voler vers l'ISS, qui prendra bientôt fin. Mais en concluant un partenariat lunaire, tout change.

Premièrement, des opportunités se présentent à nouveau pour obtenir des commandes pour le développement et l'exploitation d'équipements pour la NASA. Deuxièmement, les fusées super-lourdes et les vols interplanétaires ont une signification à long terme, car nous ne volons pas seulement pour nous affirmer, mais nous volons pour travailler au développement de la technologie et faire avancer l'humanité dans l'espace lointain et, dans une large mesure. pas à nos frais. Troisièmement, l'industrie reçoit un nouveau stimulus de développement tant attendu : le vaisseau de la Fédération, les nouveaux modules de station, les systèmes de survie, les combinaisons spatiales, les instruments, les satellites lunaires, les rovers lunaires prennent enfin un sens... Les jeunes équipes peuvent enfin se réaliser sans répéter les Soviétiques. projets, mais pour apporter quelque chose qui nous est propre à un niveau moderne.

La participation de Roscosmos aide également la NASA. Les programmes que la NASA a tenté de développer seule : Constellation, Asteroid Redirect Mission, se sont révélés très vulnérables aux changements de cap politique interne. Le partenariat international impose des obligations mutuelles et le refus d'un projet acquiert non seulement des connotations économiques, mais aussi politiques, et ici personne ne veut perdre des points supplémentaires. Cela s'applique également aux programmes internationaux russes.

Ainsi, malgré la participation prédominante des États-Unis au projet DSG, la dépendance des partenaires est ici mutuelle, ce que l'on appelle en fait la coopération dans l'exploration spatiale. Cela ne peut qu’être salué.

ADÉLAÏDE (Australie), 27 septembre – RIA Novosti. Les agences spatiales russe et américaine ont convenu de créer une nouvelle station spatiale, Deep Space Gateway, en orbite lunaire, a déclaré le chef de Roscosmos, Igor Komarov, lors du Congrès international d'astronautique 2017, qui se tient en Australie.

La Chine, l'Inde ainsi que d'autres pays des BRICS peuvent participer au projet.

«Nous avons convenu de participer conjointement au projet de création d'une nouvelle station lunaire internationale, Deep Space Gateway. Dans un premier temps, nous construirons la partie orbitale avec la perspective ultérieure d'utiliser des technologies éprouvées à la surface de la Lune, puis par la suite. Mars. Le lancement des premiers modules est possible dans les années 2024-2026", a déclaré Komarov.

La contribution de la Russie

Selon le chef de Roscosmos, les parties ont déjà discuté d'une éventuelle contribution à la création d'une nouvelle station. Ainsi, la Russie peut créer de un à trois modules et normes pour un mécanisme d'amarrage unifié pour tous les navires qui arriveront à Deep Space Gateway, et propose également d'utiliser le lanceur de classe super-lourd en cours de création pour lancer des structures en orbite lunaire. .

Le directeur des programmes habités de Roscosmos, Sergueï Krikalev, a ajouté que la Russie pourrait également développer un module habitable.

La contribution technologique et financière spécifique de tous les participants à la création du Deep Space Gateway sera discutée lors de la prochaine étape des négociations, a noté Komarov. Selon lui, une déclaration commune d'intentions de travailler sur le projet de station lunaire a été signée, mais l'accord lui-même nécessite une élaboration sérieuse au niveau de l'État. À cet égard, le programme spatial fédéral pour 2016-2025 sera révisé.

"Nous espérons présenter un programme intéressant et important, prouver sa nécessité et fournir un financement. Nous avons une compréhension et espérons trouver en partie des sources de financement externes pour ce programme, mais la tâche principale est le financement du gouvernement", a déclaré le directeur général de Roscosmos. .

Le besoin d’unification

Komarov a noté qu'au moins cinq agences spatiales mondiales travaillent à la création de leurs propres navires et systèmes. Par conséquent, afin d'éviter des problèmes d'interaction technique à l'avenir, certaines normes devraient être unifiées.

Certaines normes clés, en particulier la station d'accueil, seront élaborées sur la base des développements russes, a-t-il ajouté.

« Compte tenu du nombre d'amarrages que nous avons effectués et de l'expérience que nous avons, la Russie n'a pas d'égal dans ce domaine. Par conséquent, cette norme sera aussi proche que possible de la norme russe. une norme pour les systèmes de survie sera élaborée », a-t-il déclaré, directeur de Roscosmos.

Krikalev, pour sa part, a expliqué que les normes d'amarrage contiendront des exigences uniformes concernant les dimensions des pièces de l'unité d'amarrage.

"L'option la plus développée est un module passerelle ; les dimensions des éléments du module résidentiel peuvent également être unifiées. Quant aux porteurs, de nouveaux éléments peuvent être lancés aussi bien sur les porteurs américains SLS que sur les porteurs russes Proton ou Angara", a-t-il déclaré. dit.

La création de Deep Space Gateway ouvrira de nouvelles opportunités pour utiliser les capacités de l'industrie russe, et les développements de RSC Energia peuvent jouer un rôle important à cet égard, a conclu Komarov.