Анна Теплицкая

Что говорит о космических шаттлах SpaceX и Boeing космонавт NASA, которая их опробовала

После почти десятилетней подготовки SpaceX и Boeing готовятся отправлять первых космонавтов NASA в космос на своих коммерческих космических аппаратах.

Boeing CST-100 Starliner и SpaceX Crew Dragon могут отправить первые экипажи уже в конце этого года. Цель программы NASA под названием Commercial Crew program — это такси для астронавтов на и от МКС.

В 2015 году NASA выбрала астронавта Суниту «Суни» Уильямс и три других «космических пионера» для испытания новых космических кораблей. Все три года шла работа в этом направлении.

Астонавт NASA и член Commercial Crew Сунита Уильямс в марте 2018 © NASA/Kim Shiflett
Астонавт NASA и член Commercial Crew Сунита Уильямс в марте 2018 © NASA/Kim Shiflett
Пять лет назад это было бы так: "Ни в коем случае, что мы делаем?" — сказала Уильямс Business Insider о возможности использовать коммерческие компании в полетах. — Теперь это естественное развитие космических путешествий.

Уильямс летала на трех космических кораблях, служила командиром на МКС, жила на орбите в течение 322 дней и пилотировала 30 различных типов авиации для ВМС.

Это обширное резюме пригодилось в последние три года, когда Уильямс тесно сотрудничала с Boeing и SpaceX. Она и ее коллеги обследовали макеты космических аппаратов, испытывали новые скафандры, тестировали пульты управления, симуляторы и предоставляли откровенную и иногда критическую обратную связь.

Почему NASA нуждается в Boeing и SpaceX, что Уильямс думает о новых кораблях и костюмах, и как она готовится отправиться на неизведанную территорию в новой космической гонке, астронавт рассказала журналистам Business Insider.


Сунита Уильямс, Дуг Хёрли, Эрик Бо и Боб Бекенк, назначенные NASA, работали «рука об руку» с Boeing и SpaceX:

Слева направо: Дуг Херли, Эрик Бо, Боб Бекенк и Сунита Уильямс © SpaceX
Слева направо: Дуг Херли, Эрик Бо, Боб Бекенк и Сунита Уильямс © SpaceX

Именно они станут первыми, кто отправится в космос на Crew Dragon от SpaceX.

NASA запустило программу Commercial Crew для замены своих космических шаттлов после отправки последней, 135-й миссии, начатой в июле 2011 года. Стоимость запусков была высокой: каждая миссия стоила около $1,5 млрд, включая расходы на разработку, и при этом 14 астронавтов погибли.

Космический шаттл Atlantis на пусковой платформе 39A мыса Канаверал, штат Флорида © Dave Mosher
Космический шаттл Atlantis на пусковой платформе 39A мыса Канаверал, штат Флорида © Dave Mosher

Поэтому, когда NASA отправило Уильямс на Международную космическую станцию в 2012 году, агентству пришлось купить ей место на российском космическом корабле «Союз». До сих пор «Союз» по-прежнему остается единственным космическим аппаратом, способным путешествовать на МКС и обратно.

Сунита Уильямс проходит обучение на российском космическом корабле «Союз ТМА-05М» в июле 2012 года © NASA/Victor Zelentsov
Сунита Уильямс проходит обучение на российском космическом корабле «Союз ТМА-05М» в июле 2012 года © NASA/Victor Zelentsov

Россия использовала свою монополию для повышения цен на рейсы «Союза». В 2011 году билет туда и обратно обошелся примерно в $22 млн, сегодня для NASA он стоит около $81 млн за одного астронавта.

Ракета-носитель «Союз ТМА-19М» запускает экипаж из трех человек на Международную космическую станцию 15 декабря 2015 года © NASA/Joel Kowsky
Ракета-носитель «Союз ТМА-19М» запускает экипаж из трех человек на Международную космическую станцию 15 декабря 2015 года © NASA/Joel Kowsky

В этих условиях NASA начало соревнование, чтобы побудить компании строить свои собственные космические корабли. Boeing и SpaceX вышли на первое место.

Конкуренция — это хорошо. Она заставляет людей делать что-то немного умнее, что-то, возможно, немного быстрее, — говорит Уильямс.
Космический корабль Dream Chaser от компании Sierra Nevada проходит аэродинамический тест в рамках программы Commercial Crew © NASA
Космический корабль Dream Chaser от компании Sierra Nevada проходит аэродинамический тест в рамках программы Commercial Crew © NASA

Совместно Boeing и SpaceX выиграли контракты NASA на разработку и запуск новых космических кораблей почти на $8 млрд. CST-100 Starliner от Boeing могут перевозить семь человек, как и большинство шаттлов.

Иллюстрация космического аппарата CST-100 Starliner от Boeing © Boeing
Иллюстрация космического аппарата CST-100 Starliner от Boeing © Boeing

Crew Dragon от SpaceX также может разместить до семи пассажиров и оставаться на МКС до семи месяцев.

Иллюстрация Crew Dragon SpaceX, также известного как Dragon 2 или Dragon V2, вращающегося вокруг Земли (первый Dragon был грузовым и снабжающим судном, не предназначенным для перевозки людей) © SpaceX
Иллюстрация Crew Dragon SpaceX, также известного как Dragon 2 или Dragon V2, вращающегося вокруг Земли (первый Dragon был грузовым и снабжающим судном, не предназначенным для перевозки людей) © SpaceX

Путь Уильямс в коммерческие космические запуски начался в декабре 2006 года, когда она совершила свой первый полет на орбиту на борту космического шаттла Discovery.

Сунита Уильямс   в громоздком скафандре External Mobility Unit в сентябре 2004 года © NASA
Сунита Уильямс в громоздком скафандре External Mobility Unit в сентябре 2004 года © NASA

Она жила и работала на борту Международной космической станции с двумя российскими космонавтами и возвратилась на Землю на космическом шаттле Atlantis в апреле 2007 года.

Экипаж Экспедиции 15 на МКС. Слева направо: астронавт NASA Сунита Уильямс; космонавты Федор Юрчихин и Олег Котов © NASA
Экипаж Экспедиции 15 на МКС. Слева направо: астронавт NASA Сунита Уильямс; космонавты Федор Юрчихин и Олег Котов © NASA

Уильямс говорит, что ее первоначальная работа в Commercial Crew в основном состояла из презентаций в PowerPoint и дискуссий. Только за последние полтора года астронавты начали работать с симуляторами и реальным оборудованием.

Последние шесть месяцев были жаркими и тяжелыми, — говорит Сунита.
Испытание капсулы Dragon X2 от SpaceX © SpaceX
Испытание капсулы Dragon X2 от SpaceX © SpaceX

Модели космических кораблей, которые будут использованы для запуска астронавтов, приближаются к завершению или проходят испытания.

Строительство CST-100 Starliner от Boeing  в марте 2018 года © Boeing
Строительство CST-100 Starliner от Boeing в марте 2018 года © Boeing

Элементы управления — это самое большое отличие, которое Уильямс заметила при сравнении Crew Dragon и Starliner с более старыми космическими кораблями.

Космический корабль раньше был просто завален переключателями, —сказала она. — Ты смотришь на кокпит (прим. – кабина пилота), и везде есть переключатели.
Кокпит космического шаттла NASA «Endeavour» в 2012 году © Pierre Ducharme/Reuters
Кокпит космического шаттла NASA «Endeavour» в 2012 году © Pierre Ducharme/Reuters

Crew Dragon и Starliner упростили этот лабиринт до нескольких светящихся экранов и кнопок.

Это просто облегчает управление, — говорит Сунита. — Модернизация происходит гораздо легче с программным обеспечением.
Дисплеи Crew Dragon будут предоставлять информацию в реальном времени о чем угодно: от позиции шаттла в космосе до возможных мест назначения и среды на борту © SpaceX
Дисплеи Crew Dragon будут предоставлять информацию в реальном времени о чем угодно: от позиции шаттла в космосе до возможных мест назначения и среды на борту © SpaceX

Физические переключатели в основном отсутствуют на новых космических кораблях, поскольку компьютеры, датчики и алгоритмы автоматизируют большинство особо утомительных задач. Уильямс говорит, что корабли Boeing и SpaceX показали команде слишком мало информации на экране, по крайней мере, на начальном этапе, и астронавты сообщили об этом в компании.

Сунита Уильямс тестирует дисплей  Starliner CST-100 © NASA/Dimitri Gerondidakis
Сунита Уильямс тестирует дисплей Starliner CST-100 © NASA/Dimitri Gerondidakis
Автоматизация может помочь нам, но тогда за всем нужно следить. Одна из вещей, о которых мы говорили с обоими партнерами: "Как я могу это проверить? У меня есть график – как я знаю, что это происходит на самом деле? Где я могу проверить? Что я подтверждаю?" — говорит Сунита.
Экипаж Commercial Crew  исследует ракетный двигатель RL10, который будет использоваться в CST-100 Starliner © NASA/Dimitri Gerondidakis
Экипаж Commercial Crew исследует ракетный двигатель RL10, который будет использоваться в CST-100 Starliner © NASA/Dimitri Gerondidakis
Самое главное — сохранить ситуационную осведомленность, —уверена Уильямс.
Человек  в скафандре в макете Crew Dragon SpaceX смотрит на кнопки, переключатели и цифровые дисплеи капсулы © SpaceX
Человек в скафандре в макете Crew Dragon SpaceX смотрит на кнопки, переключатели и цифровые дисплеи капсулы © SpaceX
Когда что-то идет не так, как планировалось, мы знаем, как сохранить транспортное средство в безопасном состоянии, — добавляет она. — Затем мы можем поговорить с миссией контроля в Хоторне или в Хьюстоне и спросить: "Эй, что мы будем делать дальше и как мы справимся с этой проблемой?"
Персонал ВВС США тренируется спасать космонавтов с космического корабля Crew Dragon © NASA Langley Research Center/Ron Beard
Персонал ВВС США тренируется спасать космонавтов с космического корабля Crew Dragon © NASA Langley Research Center/Ron Beard

Уильямс говорит, что физические переключатели и кнопки гарантируют, что космонавты смогут управлять космическим аппаратом в чрезвычайной ситуации, например, при потере мощности.

Это космический корабль, и есть некоторые вещи, которые могут произойти независимо от движения электронов, — сказала она.
Космонавт NASA Эрик Бо оценивает Crew Dragon © SpaceX
Космонавт NASA Эрик Бо оценивает Crew Dragon © SpaceX
Для обеспечения безопасности и успеха миссии будут добавлены некоторые возможности ручного управления, — добавляет Уильямс.
Кнопки и переключатели расположены ниже цифровых дисплеев в макете капсулы Crew Dragon SpaceX © SpaceX
Кнопки и переключатели расположены ниже цифровых дисплеев в макете капсулы Crew Dragon SpaceX © SpaceX

Эти ручные функции включают в себя «вещи, которые вы действительно хотите совершить на случай, если все остальное отказало», например, развертывание парашютов для посадки.

SpaceX тестирует парашюты Crew Dragon © SpaceX
SpaceX тестирует парашюты Crew Dragon © SpaceX

И, конечно, каждому космическому кораблю необходимы скафандры для защиты космонавтов, если произойдет разгерметизация или какая-то другая чрезвычайная ситуация. Уильямс говорит, что костюмы Boeing и SpaceX похожи на российские скафандры «Сокол», разработанные для «Союза».

Сунита Уильямс в российском скафандре "Сокол", 2007 год © NASA
Сунита Уильямс в российском скафандре "Сокол", 2007 год © NASA
"Сокол" — потрясающий костюм, — сказала Уильямс.

Но она также отметила, что скафандры SpaceX и Boeing «выглядят немного лучше» и более удобны благодаря новым материалам.

Скафандр и шаттл Crew Dragon © SpaceX
Скафандр и шаттл Crew Dragon © SpaceX
SpaceX имеет шлем, похожий на мотоциклетный, который спускается на лицо и легко крепится зажимами, — говорит Суни. —Внешний слой покрытия делает костюм немного более тонким.
Модель скафандра Crew Dragon © Elon Musk/SpaceX; Instagram
Модель скафандра Crew Dragon © Elon Musk/SpaceX; Instagram

Костюм CST-100 Starliner использует другой подход.

Синий костюм с застёжкой-молнией сзади будет обеспечивать более прямую осанку под давлением воздуха, — говорит Уильямс.
Скафандр Boeing CST-100 Starliner © NASA Kennedy/Flickr
Скафандр Boeing CST-100 Starliner © NASA Kennedy/Flickr

Каждый костюм рассчитан на то, чтобы держать космонавтов на сиденье в откинутом положении, обеспечивая дополнительную безопасность во время запуска, жесткой посадки или крушения.

Инженер проверяет безопасность скафандра с помощью манекена во время краш-теста © Boeing
Инженер проверяет безопасность скафандра с помощью манекена во время краш-теста © Boeing
Вы можете приземлиться на спину. Конечно, вы захотите быть способными выдержать такой удар, — отмечает Сунита.
Прототип космического корабля Starliner CST-100 во время посадочного теста © NASA Langley Research Center/David C. Bowman
Прототип космического корабля Starliner CST-100 во время посадочного теста © NASA Langley Research Center/David C. Bowman
У "Союза" есть места, которые формируются под тело, чтобы помочь при посадке. У обеих этих компаний также есть сидения, которые это учитывают.
Скафандр Boeing CST-100 Starliner © NASA Kennedy/Flickr
Скафандр Boeing CST-100 Starliner © NASA Kennedy/Flickr
Оба скафандра разные, и они оба лучше, чем костюмы, которые у нас были в прошлом, — говорит Уильямс. — Будет здорово использовать их.
Сунита Уильямс тестирует макеты космического корабля Сrew Dragon и скафандра в апреле 2018 года © SpaceX
Сунита Уильямс тестирует макеты космического корабля Сrew Dragon и скафандра в апреле 2018 года © SpaceX

Входить и выходить в небольшую дверь (3х3 фута, или 91х91 см) космического корабля нелегко. Это сделано с определенной целью — чем больше отверстие, тем больше риск утечек и других проблем.

Гостья исследует космический корабль Crew Dragon в 2014 году © Kevork Djansezian/Getty Images
Гостья исследует космический корабль Crew Dragon в 2014 году © Kevork Djansezian/Getty Images

Хотя космические корабли SpaceX и Boeing более просторные, чем «Союз», здесь все еще довольно тесно.

Каждая капсула SpaceX Crew Dragon будет иметь четыре окна и сиденья из высококачественных композитов углеродного волокна © SpaceX
Каждая капсула SpaceX Crew Dragon будет иметь четыре окна и сиденья из высококачественных композитов углеродного волокна © SpaceX

Дизайн сидений не завершен, поэтому Уильямс еще предстоит узнать, насколько они удобны.

Я еще не видела кожаных сидений, — сказала она, шутя. — Главное, что от них требуется, это обеспечить защиту.
Внутренняя часть капсулы Crew Dragon SpaceX с местами для пяти астронавтов, хотя корабль может поддерживать до семи © SpaceX
Внутренняя часть капсулы Crew Dragon SpaceX с местами для пяти астронавтов, хотя корабль может поддерживать до семи © SpaceX

Что с ванной?

Там есть ограниченное место для туалета, — говорит Уильямс. — Но это не самый лучший вариант.
Астронавты тренируются в макете космического корабля CST-100 Starliner © Boeing
Астронавты тренируются в макете космического корабля CST-100 Starliner © Boeing
Лучше всего, наверное, дождаться, пока вы доберетесь до космической станции, — добавляет она.
Сунита Уильямс в старом скафандре в 2011 году © NASA
Сунита Уильямс в старом скафандре в 2011 году © NASA

Сначала обе компании запустят корабли без экипажа. Полет SpaceX намечен на август, Boeing — на ноябрь. В случае успеха Boeing может запустить свой первый экипаж сразу же в ноябре 2018 года, а SpaceX — в декабре.

Миссия SpaceX CRS-14 по снабжению на Международную космическую станцию 2 апреля 2018 года © SpaceX
Миссия SpaceX CRS-14 по снабжению на Международную космическую станцию 2 апреля 2018 года © SpaceX

Обе компании придерживаются дат запуска, но они могут быть перенесены из-за экспериментальной природы программы Commercial Crew.

SpaceX Crew Dragon подвергается испытаниям электромагнитных помех в специальной камере © SpaceX
SpaceX Crew Dragon подвергается испытаниям электромагнитных помех в специальной камере © SpaceX

Фактически даты запуска могут отодвинуть до середины 2019 года. Уильямс ожидает, что NASA объявит об официальном запуске этим летом, а затем последует год специального обучения.

Иллюстрация космического корабля  SpaceX, состыковавшегося с Международной космической станцией © SpaceX
Иллюстрация космического корабля SpaceX, состыковавшегося с Международной космической станцией © SpaceX

Кадровые запуски должны были начаться уже в 2017 году, но были отменены из-за проблем безопасности. NASA хочет, чтобы космические корабли Boeing и SpaceX имели менее 1 из 200 шансов потерять экипаж в результате аварии — в три раза меньше, чем старые космические шаттлы.

Кэтлин О'Брейди, системный инженер NASA изучает документацию новых космических аппаратов Boeing и SpaceX © NASA/Frankie Martin
Кэтлин О'Брейди, системный инженер NASA изучает документацию новых космических аппаратов Boeing и SpaceX © NASA/Frankie Martin
Будет оценка готовности к полетам для всех этих рейсов, и люди будут видеть риски, — говорит Уильямс.
Инженеры тестируют фуникулер, который поможет астронавтам NASA Commercial Crew покинуть пусковую площадку в аварийной ситуации © NASA
Инженеры тестируют фуникулер, который поможет астронавтам NASA Commercial Crew покинуть пусковую площадку в аварийной ситуации © NASA

Уильямс и ее коллеги ясно осознают риск, на который они идут. Фактически двое из них — Бекенк и Хёрли — были на взлетно-посадочной полосе, ожидая посадки шаттла Columbia, когда услышали, что он развалился во время входа в верхние слои атмосферы.

Члены миссии NASA STS-107, погибшие в катастрофе на космическом шаттле Columbia 1 февраля 2003 года © NASA
Члены миссии NASA STS-107, погибшие в катастрофе на космическом шаттле Columbia 1 февраля 2003 года © NASA
Космический полет по своей сути опасен. Может произойти то, о чем мы никогда не думали, — говорит Уильямс.
Часть обломков шаттла Challenger после катастрофы 28 января 1986 года © NASA
Часть обломков шаттла Challenger после катастрофы 28 января 1986 года © NASA
Это наша профессия, и это то, что мы должны делать. Все верят, что мы это делаем для большой цели.

У NASA есть чуть больше года, чтобы утвердить запуск с экипажем, или агентство рискует временно потерять доступ к космической станции. Последний полет на «Союзе» NASA запланирован на осень 2019 года, и Россия хочет получать уведомление о подготовке новых миссий на три года вперед.

Трехмодульный космический корабль «Союз» © NASA
Трехмодульный космический корабль «Союз» © NASA

NASA строит собственную ракету и космические аппараты под названием Space Launch System, но эта программа не будет запускать космонавтов до июня 2022 года.

Рисунок космической ракетной системы NASA и космического корабля Orion, собранного в ангаре © NASA
Рисунок космической ракетной системы NASA и космического корабля Orion, собранного в ангаре © NASA

В целом, программа Международной космической станции — это модель для «работы с людьми, с которыми вы не всегда были друзьями», уверена Уильямс.

Российские космонавты тоже хотят летать на этих космических аппаратах, и это главные признаки доверия: мы летим на "Союзе", мы доверяем этим парням, и они доверяют нам.
Астронавт NASA Сунита Уильямс (справа), астронавт Аэрокосмического агентства Японии  Акихико Хошиде (слева) и российский космонавт Юрий Маленченко (в центре) перед тем, как отправиться в космос в 2012 году © Центр подготовки космонавтов имени Гагарина
Астронавт NASA Сунита Уильямс (справа), астронавт Аэрокосмического агентства Японии Акихико Хошиде (слева) и российский космонавт Юрий Маленченко (в центре) перед тем, как отправиться в космос в 2012 году © Центр подготовки космонавтов имени Гагарина
Мы доверяем и компаниям. Сотрудничество, всё, что касается обмена технологиями и информацией, понимание друг друга на этом пути чрезвычайно важны, и это поможет нам продолжить исследования.
Астронавты Commercial Crew Дуг Хёрли и Сунита Уильямс сидят внутри макета Crew Dragon во время посещения штаб-квартиры SpaceX в Хоторне, штат Калифорния © SpaceX
Астронавты Commercial Crew Дуг Хёрли и Сунита Уильямс сидят внутри макета Crew Dragon во время посещения штаб-квартиры SpaceX в Хоторне, штат Калифорния © SpaceX

Уильямс рассказала, что она встречалась с Илоном Маском несколько раз и они обсуждали его космические планы и мечты.

Я, как и он, надеюсь, что это откроет возможности космических полетов для очень многих людей. Мы сейчас находимся на очень важном рубеже, как, когда самолеты стали коммерческими.
Илон Маск на фоне макета капсулы Dragon © Associated Press
Илон Маск на фоне макета капсулы Dragon © Associated Press
Я думаю, он понимает, что эта программа должна быть успешной, чтобы люди во всем мире могли попасть в один из космических аппаратов, — говорит Уильямс о Маске. — Технология существует. Время пришло, и я надеюсь, что в нашей жизни мы увидим, как все больше людей летают в космос. А, в конце концов, кто-то и на Марс.
Многоразовые космические корабли могут позволить SpaceX колонизировать Марс © Иллюстрация SpaceX/YouTube
Многоразовые космические корабли могут позволить SpaceX колонизировать Марс © Иллюстрация SpaceX/YouTube

Источник: Business Insider