«Артемида» — американская программа возвращения человека на Луна — явно выбилась из первоначального графика. Причин для пробуксовок множество. Самые очевидные заключаются в отставании от графика разработки лунного посадочного модуля от SpaceX (так называемая "Лунная версия Starship" или HLS — Human Landing System). Но также есть проблема с эксплуатацией корабля Орион, предназначение которого заключается в доставке астронавтов с Земли на окололунную орбиту, а затем возвращение их на Землю — теплозащитный экран этого корабля, как оказалось, не способен в полной мере противостоять высоким температурам при входе в атмосферу Земли. Множество вопросов есть и к новой (или — посредственно перепроектированной старой) ракете SLS — она крайне дорогая, и тоже не лишена технических недоработок.
Однако, сейчас в публичном пространстве более всего слышны упреки в адрес SpaceX, столкнувшейся с чередой неудач при испытаниях базовой версии системы Starship. Ведь лунный посадочный модуль в значительной степени опирается на решения, лежащие в основе базовой версии. Более всего вызывает тревогу необходимость орбитальной дозаправки лунного посадочного модуля, для чего за ним вдогонку предполагается запуск и стыковка от 8 до 15 заправщиков, также разрабатываемых на базе Starship. Такая сложность и большое количество дополнительных стартов и стыковок (при полном отсутствии на сегодняшний день действующих прототипов как лунного корабля, так и танкеров-заправщиков) вызывает вполне обоснованные опасения, что программа «Артемида» рискует застрять на годы, если не на десятилетия.
С другой стороны, альтернативы лунному посадочному модулю от SpaceX на сегодняшний день нет. Прочие проекты остаются на бумаге, а Starship хотя бы уже научился совершать суборбитальные полёты.
Внезапно, 11 сентября 2025 известный популяризатор космонавтики Тим Додд — основатель проекта «Everyday Astronaut» — в соцсети X (бывший Twitter) предложил свою версию того, как можно оптимизировать Лунную версию Starship, чтобы её применение в программе «Артемида» не вызывало столь бурных возражений.
Ниже следует перевод этого предложения
Программа «Артемида» погрязла в проблемах. Я работал над очень глубоким анализом всех возможных вариантов доставки людей на Луну с использованием существующего (и будущего) оборудования, и обнаружил кое-что весьма интересное в текущих планах по Starship HLS.
Starship HLS ни в коем случае не должен самостоятельно осуществлять транслунный запуск. SpaceX следует создать «короткую» HLS, топлива которой хватит только на то, чтобы добраться с NRHO (почти прямолинейной гало-орбита — англ. Near-Rectilinear Halo Orbit) до поверхности Луны и обратно. Для этого потребуется всего около 400 тонн топлива, поскольку можно было бы удалить около 20 или 25 тонн баков, которые сейчас заложены в конструкцию и используются ТОЛЬКО ОДИН РАЗ для транслунных высадок.
Укороченный Starship HLS теперь имеет гораздо больший запас приращения скорости — почти 700 м/с — для полета туда и обратно между NRHO и поверхностью Луны. Это также означает, что для его дозаправки требуется значительно меньше топлива для последующих миссий. Это позволяет заправочному транслунному танкеру-заправщику потреблять гораздо меньше топлива, а значит, и меньше запусков для его заправки. Всё это в совокупности способствует значительному сокращению количества запусков, созданию гораздо более эффективного лунного посадочного модуля, не несущего на борту дополнительные 25 тонн сухой массы, более короткого аппарата, требующего меньше оборудования для лифта, более низкого центра тяжести, гораздо меньшей массы после посадки, поскольку для возвращения на NRHO требуется меньше топлива и т.д. Это выигрышная ситуация.
Единственный недостаток, который я обнаружил на данный момент, заключается в том, что транслунный танкер и HLS должны иметь возможность стыковаться нос к носу и иметь мощные распорки для выполнения TLI (англ. Trans-lunar injection — манёвр в космонавтике, при котором космический аппарат выводится на траекторию полёта к Луне), состыкованного с транслунным топливным депо. Однако это, безусловно, будет меньше массы 25 тонн паразитных баков, которые мы убрали.
Другой недостаток заключается в том, что транслунный заправщик, имеющий минимальную сухую массу (и, следовательно, всего 2 двигателя — вакуумных Раптора), вероятно, потребует затратить ускоритель для выхода на орбиту, поскольку двум Raptor потребуется около 19 минут, чтобы сжечь 1600 тонн топлива. Таким образом, вам придётся запустить его с менее чем 600 тоннами топлива, что всё ещё даёт ему достаточно мощности для выхода на орбиту после израсходования ускорителя. При этом для выполнения этой задачи достаточно всего двух Raptor Vacuum. Это будет наиболее эффективно для всех транслунных дозаправок. Но это также справедливо и для полного HLS!
Цифры едва ли близки к истинным, с минимальными правами на погрешность и выкипание при использовании полноразмерного HLS, выполняющего собственную посадку на Луну. Короткий HLS — практически единственный реально жизнеспособный вариант с гораздо большим запасом хода и гораздо меньшей потребностью в дозаправке после посадки на Луну.
Преимущество короткого HLS Starship в том, что объём груза и экипажа остаётся прежним. Практически нет никаких компромиссов, за исключением сложности выполнения TLI с двумя состыкованными транспортными средствами. Это — то, чего никогда раньше не делали. Но, безусловно, это стоит того, чтобы выжать все соки из неэффективного по своей сути лунного посадочного модуля.
Я работаю над очень подробным исследованием всех аспектов программы «Артемида», и это как раз то, что мне особенно понравилось. Не терпится показать вам свой полный обзор. Есть несколько интересных вариантов, которые могут помочь США опередить Китай и вернуться на Луну, а также соответствовать долгосрочным целям устойчивого развития.
Как тебе такое, Илон Маск?
Оригинальная публикация: «Everyday Astronaut»
Автор: Timothy Justin Dodd
Дата: 11 сентября 2025
Перевел и написал предисловие: Андрей Климковский
Источник: блог проекта «Вселенная и Человек»
English version
(Ultimate arm chair engineer warning, long but hear me out)
Artemis is a mess. I've been working on a very deep dive going over all possible options to get humans on the moon with existing (and near future existing) hardware and I've discovered something quite interesting about the current plans for Starship HLS.
Starship HLS should ABSOLUTELY not do it's own Trans Lunar Injection. SpaceX should do a "stubby" HLS which only has enough propellant to get from NRHO down to the surface and back. This only requires about 400 tonnes of propellant because you could remove something like 20 or 25 TONNES of tankage that is currently baked into the design that's ONLY used ONCE to do the TLI.
A stubby Starship HLS now has MUCH greater margins too, almost 700 m/s of dV for a round trip between NRHO and the lunar surface. This also means its refueling requires substantially less propellant for the subsequent missions. It makes the refueling trans lunar tanker require much less propellant, which means it requires fewer launches to fuel that up as well. It all works towards much fewer launches all together, a much more efficient lunar lander that isn't carrying around an additional 25 tonnes of dry mass, a shorter vehicle which requires less hardware for the elevator, a lower center of gravity, much lower landed mass since it requires less propellant to get back to NRHO etc etc. It's a win : win.
The only drawbacks I've found so far is the trans lunar tanker and HLS would need to be able to dock nose to nose and have heavy bracing to be able to perform the TLI docked with the Trans Lunar Depot, however this would certainly be less mass than the 25 tonnes of parasitic tankage we've removed.
The other drawback is a trans lunar refuel depot that has minimal dry mass (and therefore only 2 Rap Vacs) would likely need to expend a booster to be able to get into orbit initially since it would take about 19 minutes for two Raptors to burn through 1,600 tonnes of prop, so you'd have to launch it with less than 600 tonnes of prop which still gives it enough dV to get into orbit if the booster is expended, but also can get the job done with just two Raptor Vacuums, would be be most efficient for all trans lunar refueling operations. BUT, THIS IS TRUE OF THE FULL HLS AS WELL!
The numbers BARELY close with little margin for error and boil-off with a full height HLS doing its own TLI. A stubby HLS is almost the only real viable option that has much greater margins and requires far less to refuel once its at the moon.
Best of all, cargo and crew volume remain the same for a stubby HLS Starship. There's almost no compromise other than the complication of having to do the TLI with two docked vehicles. Something that's never been done before, but certainly the juice is worth the squeeze over having an inherently inefficient lunar lander.
I'm working on a very in depth deep dive on all things Artemis and this is just something that stood out. I can't wait to show you my full rundown. There's some interesting options out there that can help ensure the US beats China back to the moon while also aligning with long term sustainability goals.
What're your thoughts @elonmusk?
Тимоти Джастин Додд, также известный как Everyday Astronaut, — американский научный коммуникатор, создатель контента на YouTube, фотограф и музыкант. Тим Додд является одним из самых популярных блогеров, освещающих события в области развития космических технологий.