Ядерная миссия NASA позволит трем вертолетам самостоятельно сесть на Марс в этом десятилетии
Американское космическое ведомство продолжает раскрывать детали миссии Space Reactor-1 Freedom, и с каждым новым уточнением проект выглядит все более амбициозным. Речь идет не просто о первом полете аппарата с ядерной энергодвигательной установкой: в нагрузку миссии войдут три марсианских вертолета, которые должны будут самостоятельно сесть на поверхность Красной планеты, без посадочного модуля.
Напомним, что старт миссии запланирован на декабрь 2028 года. В качестве платформы для межпланетного перелета NASA решило использовать модуль, изначально создававшийся для отмененной окололунной станции Lunar Gateway. Аппарат оснащен четырьмя электроракетными двигателями на эффекте Холла мощностью по шесть киловатт и тремя двигателями сходного типа по 12 киловатт. Эти двигатели должны работать в паре с ядерным реактором, который станет главным техническим вызовом проекта. Известно, что реактор будет работать на диоксиде урана с обогащением не выше 20 процентов, а для преобразования тепла в электричество планируется использовать закрытый цикл Брайтона — технологию, больше знакомую по газовым турбинам, чем по космическим энергоустановкам. При этом мощность реактора официально не раскрыта, но, судя по заявленным характеристикам, она составит не менее 20 киловатт.
Теперь стали известны детали о полезной нагрузке. Компания AeroVironment получила контракт от Лаборатории реактивного движения NASA на проектирование и строительство трех беспилотных вертолетов SkyFall. Хотя в сообщениях говорится, что аппараты создаются на базе знаменитого Ingenuity, совершившего 72 полета над Марсом в 2021–2024 годах, сходство здесь скорее концептуальное. Ingenuity был легким демонстратором массой 1,8 килограмма без полезной нагрузки. Новые машины тяжелее — около 2,5 килограмма — и крупнее, что позволит им нести научные приборы. В наземных испытаниях лопасти новых вертолетов уже разгонялись до 1,08 Маха, а значит, в разреженной марсианской атмосфере их концы практически наверняка будут двигаться на сверхзвуковых скоростях.
Состав научной нагрузки пока раскрыт не полностью, но ключевым инструментом станет георадар, предназначенный для поиска водяного льда вблизи поверхности. Дополнительно каждый аппарат получит набор камер и датчиков для изучения атмосферы. Важное отличие от Ingenuity — связь: новые вертолеты будут выходить на орбитальные спутники напрямую, а не через марсоход-ретранслятор, что потребует значительно более мощных систем передачи данных.
Самая необычная деталь миссии — способ посадки. Вертолеты будут доставлены к Марсу в спускаемой капсуле, у которой не предусмотрено систем мягкой посадки. На малой высоте капсула раскроется, и аппараты вылетят наружу, самостоятельно совершив посадку с помощью своих движителей. Сама капсула при этом жестко ударится о поверхность. Таким образом, Space Reactor-1 Freedom станет первой марсианской миссией, использующей исключительно атмосферные летательные аппараты — без единого планетохода или стационарной станции.
Вся эта конструкция вызывает закономерные вопросы. Мощность двигательной установки втрое превышает заявленную мощность реактора, что выглядит как минимум странно для инженерной логики. Сроки тоже сжатые: разработать и отладить ядерный реактор с турбиной закрытого цикла за два с небольшим года — задача, которая еще никому не удавалась. Достаточно вспомнить, что аналогичный российский проект с ядерной буксировочной установкой обсуждается уже много лет и так и не дошел до летных испытаний.
При этом бюджет миссии оценивается примерно в 2,1 миллиарда долларов — меньше, чем стоимость стандартного марсохода без ядерной установки. Если Джареду Айзекману, новому главе NASA, действительно удастся реализовать этот проект в заявленные сроки и с таким финансированием, он сможет претендовать на звание самого результативного руководителя космического агентства в истории. Пока же Space Reactor-1 Freedom выглядит как дерзкий эксперимент, где на карту поставлено очень многое — и технически, и политически.
