Новый глава NASA проводит окончательный обзор накануне полета.
«Такой уровень открытости и прозрачности — это именно то, что следует ожидать от NASA».
09.01.2026, Эрик Бергер, Ars Technica
На этой неделе новый администратор NASA Джаред Айзекман сказал, что он «полностью уверен» в планах космического агентства использовать существующий тепловой экран для защиты космического корабля Orion во время его предстоящей лунной миссии.
Айзекман принял решение после брифингов со старшими руководителями в агентстве и длившегося полдня обзора выводов NASA с внешними экспертами.
«Мы полностью уверены в космическом корабле Orion и его тепловом экране, основанном на тщательном анализе и работе исключительных инженеров, которые следили за данными на протяжении всего процесса», — сказал Айзекман.
Айзекман ранее указывал, что рассмотрение проблемы теплового экрана в начале его пребывания в должности, особенно с миссией Artemis II, которая должна быть запущена всего через четыре недели, было главным приоритетом. Он встретился со старшими должностными лицами агентства по этому вопросу в течение нескольких часов после приведения к присяге 18 декабря.
Частный астронавт и миллиардер-предприниматель также сказал, что в NASA должно быть больше прозрачности.
После миссии Artemis I в ноябре 2022 года NASA подверглось резкой критике за непрозрачное отношение к факту с повреждением теплового экрана Orion. Серьезность проблемы не раскрывалась в течение почти полутора лет после миссии Artemis I, когда генеральный инспектор NASA, наконец, опубликовал снимки крупным планом потери обуглившегося материала – кусков абляционного материала на Orion, которые были предназначены для защиты космического корабля во время его возвращения, но отвалились.
Чтобы решить эти проблемы, NASA задействовало «независимую группу по обзору» в апреле 2024 года для оценки расследования агентством случая с тепловым экраном. Выводы этой группы были завершены в декабре 2024 года, когда NASA официально решило выполнить миссию Artemis II с существующим теплозащитным экраном. Хотя NASA провело пресс-конференцию, чтобы обсудить свои выводы, публично опубликованная копия отчета независимой группы по обзору была сильно отредактирована, что создало дополнительные сомнения в целостности процесса. Некоторые известные критики осудили решение NASA использовать теплозащитный экран как есть и раскритиковали продолжающееся отсутствие прозрачности.
Примерно так все и обстояло до тех пор, пока за несколько дней до Рождества Айзекман официально не стал администратором NASA.
Прозрачность для налогоплательщика
После вступления в должность в Вашингтоне, округ Колумбия, Айзекман попросил инженеров, которые исследовали проблему теплового экрана для NASA, а также председателя независимой группы по обзору и высокопоставленных должностных лиц, занимающихся космическими полетами, встретиться с группой внешних экспертов. К ним относятся бывшие астронавты NASA Чарльз Камарда и Дэнни Оливас, оба из которых имеют опыт работы с тепловыми щитами и выразили обеспокоенность по поводу принятия решения агентства.
Ради прозрачности Айзекман также пригласил двух репортеров принять участие в встрече, меня и Мику Мейденберга из The Wall Street Journal. Нам разрешили сообщать о дискуссиях, не цитируя непосредственно участников ради полноценной и открытой дискуссии.
Совещание, проведенное в конференц-зале на девятом этаже штаб-квартиры NASA, известном как Центр обзора программ, продолжалось более трех часов. Айзекман присутствовал на большей части, хотя он время от времени выходил, чтобы справиться с продолжающимся кризисом, связанным со здоровьем астронавта на орбите. Его сопровождали помощник администратора агентства Амит Кшатрия, глава аппарата агентства Джеки Джестер и Лори Глейз, исполняющая обязанности помощника администратора Управления по развитию исследовательских систем NASA. Эксперты по тепловому экрану присоединились виртуально из Хьюстона вместе с менеджером программы Orion Говардом Ху.
Айзекман дал понять с самого начала, что, изучив данные и обсудив этот вопрос с инженерами NASA, он принял решение агентства лететь на Artemis II, как и планировалось. Команда пользовалась его полным доверием, и он надеялся, что, предоставив в распоряжение Камарды и Оливаса тех же экспертов, это облегчит некоторые из их проблем.
То, что последовало, было оживленной дискуссией, когда Камарда регулярно спарринговала с ведущими, а Оливас задавал вопросы более редко. Инженерная команда в Хьюстоне во главе с Луисом Сауседо просмотрела десятки диаграмм и представила множество данных, которые ранее не были обнародованы.
«Такой уровень открытости и прозрачности — это именно то, что следует ожидать от NASA», — сказал Айзекман после встречи.
«Что, если мы ошибаемся?»
Возможно, самым ярким открытием было то, что инженеры NASA назвали тестированием «что, если мы ошибаемся».
В основании Ориона есть 186 блоков материала под названием Avcoat, индивидуально прикрепленных друг к другу для обеспечения защитного слоя, который позволяет космическому кораблю пережить нагрев при входе в атмосферу. Вернувшись с Луны, Орион сталкивается с температурой до 5,000° по Фаренгейту (2,760° по Цельсию). Предполагается, что слой обуглившегося материала, который образуется на внешней поверхности материала Avcoat, будет удаляться или разрушаться предсказуемым образом при повторном входе в атмосферу. Вместо этого во время полета Artemis I фрагменты упали с теплозащитного экрана и оставили полости в материале Avcoat.
Работа Сауседо и других, включая существенные испытания на наземных объектах, аэродинамических трубах и высокотемпературных струйных камерах, позволила инженерам найти причину попадания газов в теплозащитный экран, что привело к растрескиванию. Это было связано с тем, что материал Avcoat был «непроницаемым», что по существу означало, что он не мог дышать.
Рассмотрев несколько вариантов, включая замену теплового экрана на более новый с более проницаемым Avcoat, NASA решило вместо этого изменить профиль повторного входа Orion. Что касается Artemis II, то он должен будет вернуться в атмосферу Земли под более крутым углом, проведя меньше минут в среде, где во время миссии Artemis I произошел выброс газов. Большая часть встречи в четверг включала подробности о том, как агентство пришло к такому выводу и почему инженеры сочли этот подход безопасным.
Однако к концу встречи команда NASA согласилась обсудить то, о чем «никто не любил говорить». Это был анализ того, что произойдет с Орионом, если большие участки теплового экрана полностью выйдут из строя во время Artemis II. Формально это известно как «оценка толерантности к повреждению», говорят инженеры. Неофициально это называется «Что, если мы ошибаемся?»
Блоки Avcoat, толщина которых составляет около 1,5 дюйма, ламинированы на толстое композитное основание космического корабля Orion. Внутри находится титановый каркас, который несет груз спускаемого аппарата. Инженеры NASA хотели понять, что произойдет, если большие куски теплового экрана будут полностью удалены от композитного основания Ориона. Таким образом, они подвергали этот базовый материал воздействию высоких энергий в от 10 секунд до 10 минут, что дольше, чем период нагрева, который Artemis II будет испытывать во время входа в атмосферу.
Они обнаружили, что в случае такого сбоя структура Ориона останется прочной, экипаж будет в безопасности внутри, а транспортное средство все еще может приземлиться в водонепроницаемом виде в Тихом океане.
«У нас есть данные, чтобы сказать, что в наш худший день мы сможем справиться с этим, если дойдем до этой точки», — сказал один из инженеров NASA.
Как добраться до «обоснования полета»
Композитный слой под теплозащитным экраном предназначен для выдерживания максимальной температуры 500° F во время входа в атмосферу. Во время Artemis I максимальная температура, несмотря на постоянные растрескивания и потерю угля, составляла 160°. Так что любой экипаж на борту был бы в безопасности. Тем не менее, повреждение теплового экрана было серьезной проблемой, потому что моделирование агентства не предсказывало его.
После более чем двух лет испытаний и анализа проблемы с потерей обуглившихся частиц экрана инженеры NASA убеждены, что, увеличивая угол спуска Ориона во время Artemis II, они могут минимизировать повреждение теплозащитного экрана. Во время Artemis I, когда транспортное средство спустилось примерно с 400,000 футов (121 км) до 100,000 футов (30 км), оно находилось под «тепловой нагрузкой» различных уровней в течение 14 минут. С Artemis II этот срок сократится до восьми минут.
Профиль входа Orion в атмосферу будет аналогичным в течение первых двух с половиной минут, но после этого Artemis II будет нести более высокую тепловую нагрузку, чем Artemis I в течение нескольких минут. Все моделирование агентства и обширные испытания дуговых струй указывают на то, что это приведет к значительному уменьшению количества трещин в материале Avcoat.
Большая часть обсуждения в четверг углубилась в технические детали тепловых экранов, такие как утрамбовка плоскостей (процесс укладки материала Avcoat в блоки), раннее разрушение теплозащитного слоя, spallation (отслаивание) и многое другое. Дискуссия также показала, что одно из испытаний в 2019 году, за три года до миссии Artemis I, выявило признаки разрушения теплозащитного слоя, которые позже были замечены в полёте. Однако этот вывод не был однозначным и не вызвал серьёзных опасений (не было «огромного красного флага») у представителей NASA в то время.
Сообщение от Айзекмана, Кшатрии и других должностных лиц NASA на встрече было ясным. Этот теплозащитный экран не является идеальным. Если бы NASA знало несколько лет назад, что оно знает сейчас, то теплозащитный экран был бы спроектирован по-другому. Он был бы проницаемым, чтобы предотвратить проблемы с выделением газов. Эти изменения будут включены в теплозащитный экран миссии Artemis III. Будут внесены и другие доработки для повышения надёжности.
Тем не менее, агентство уверено, что полет теплозащитного экрана Artemis II на пересмотренном профиле совершенно безопасен. На жаргоне NASA такое строгое обоснование того, что космическая миссия безопасна для полета, известно как обоснование полета (flight rationale).
Но зачем вообще прибегать к полётному обоснованию? Около 18 месяцев назад, когда агентство уточняло первопричину проблем с тепловым экраном, руководители NASA в то время, включая Кшатрию, рассмотрели возможные варианты. Они обдумывали возможность полета Artemis II на низкой околоземной орбите, чтобы проверить ее аппаратуру жизнеобеспечения, но не чрезмерно напрягать теплозащитный экран. Они думали о выполнении второй роботизированной миссии вокруг Луны.
Возможно, наиболее серьезно они рассматривали возможность продвижения вперед с космическим кораблем Orion (или, по крайней мере, с его теплозащитным экраном), который будет летать в Artemis III, который имеет проницаемый Avcoat, который будет использоваться для этой миссии. Я спросил Кшатрию в четверг, почему они просто не сделали это.
«Мы рассмотрели вариант «давайте просто перенесем CSM 3 (Artemis III), — сказал он, в частности. — И, по сути, превратим CSM 2 (Artemis II) либо в испытательный образец, либо во что-то еще. Опять же, CSM 3 обладает уникальными возможностями, стыковочными системами на нем, верно? У нас не было режима стыковки для этой миссии (Artemis II). CSM 2 не может быть оснащен системой стыковки из-за уникальности туннеля. По сути, CSM 2 уникален как аппарат с возможностью свободного возврата из-за того, как он был изначально спроектирован. Так что модификации, которые пришлось бы внести для (Artemis) II и III, чтобы осуществить эту замену, были бы слишком сложны, и мы не получили бы нужных знаний. И, знаете, мы пытаемся продвигаться вперёд как можно быстрее».
Учитывая все это, как мы должны относиться к этому обоснованию полета, с Artemis II, потенциально запускающейся в начале февраля?
За последние 18 месяцев у меня было много дискуссий с экспертами по этому поводу, от инженеров среднего звена и нынешних и бывших астронавтов до старших руководителей. Я определенно знаю, что четыре астронавта Artemis II, Рид Уайзман, Виктор Гловер, Кристина Кох и Джереми Хансен, довольны решением. В начале процесса они так не считали. Уайзман, в частности, был довольно скептически настроен. Но их удалось убедить. Как и почти все, кто подробно изучил данные NASA, они принимают план. Они готовы и стремятся лететь.
А как же внешние критики? В этом и был весь смысл прошедшего в четверг сессии. Смогут ли инженеры NASA убедить Оливаса и Камарду?
Да, и может быть
Оливас совершил две миссии Space Shuttle в 2007 и 2009 годах и имеет ученую степень в области материаловедения в Университете Райса. До встречи на этой неделе он не высказывал публично своих опасений по поводу теплозащитного экрана. Но он уже около месяца общается со мной и другим космическим журналистом, Робертом Перлманом.
Оливас очень авторитетен в этих вопросах. Руководство NASA в конце 2023 года, ещё до официального назначения независимой экспертной группы, попросило его просмотреть материалы по работе космического агентства над теплозащитным экраном со своей точки зрения. Он видел все данные расследования в режиме реального времени. Хотя формально он не был членом группы, он присутствовал на её заседаниях в течение 2024 года, пока этот процесс не завершился. После у него остались некоторые вопросы, которые, как он чувствовал, не были решены в ходе этого процесса. Несколько недель назад он сказал Перлману и мне, что с неохотой согласился бы лететь на Orion. Это было ошеломляющее признание.
Айзекман, похоже, серьезно относился к этим опасениям. В преддверии встречи в четверг он связался с Оливасом, чтобы выслушать его и поделиться информацией о том, что инженеры NASA сделали за последние 18 месяцев, чтобы решить некоторые вопросы независимой группы по обзору. Они включали потерю части теплозащитного экрана очень рано при входе Orion в атмосферу.
После встречи в четверг Оливас сказал мне, что изменил своё мнение, выразив признательность и восхищение детальной инженерной работой, проделанной командой NASA. Теперь он был бы готов лететь на Orion.
Камарда, еще один бывший астронавт шаттла, был менее восторжен. Он открыто критиковал подход NASA к работе с теплозащитным экраном Orion. Он сказал мне в декабре 2024 года, что космическому агентству и его руководящей команде должно быть «стыдно». В отличие от Оливаса, он всё это время оставался в стороне. NASA держало 73-летнего Камарду на расстоянии вытянутой руки, и он чувствовал неуважение. Учитывая его полномочия — аэрокосмический инженер провел два десятилетия, работая над тепловой защитой для космического челнока и гиперзвуковых транспортных средств — Камарда может быть мощным скептическим голосом в преддверии запуска Artemis II.
После встречи я спросил Камарду, стало ли ему спокойнее перед полетом экипажа на тепловом щите Artemis II.
«Я никогда не соглашусь на обходной путь и на то, чтобы лететь на заведомо худшей версии теплозащитного экрана, на которую мы способны, надеясь, что этот обходной путь все исправит», – сказал Камарда. «На что я действительно надеюсь, что он [Айзекман] поймет, что если мы не вернемся к проведению исследований в NASA, мы не сможем помочь Starship решить их проблемы. Мы должны вернуться к исследованиям».
Однако Камарда уже не был тем «поджигателем», каким был в начале встречи. В конце концов он даже поблагодарил руководство за то, что его пригласили, ознакомили с данными и дали возможность высказаться.
Перевод: Александр Тарлаковский (блог tay-ceti)
Оригинал: Is Orion’s heat shield really safe? New NASA chief conducts final review on eve of flight.