Amerykańska agencja kosmiczna przyznała kontrakty trzem zespołom, których zadaniem będzie opracowanie załogowego lądownika księżycowego, który mógłby zostać użyty podczas planowanego powrotu ludzi na Księżyc w 2024 roku. Wybrane zespoły to SpaceX, Dynetics oraz National Team, złożony z firm Blue Origin, Northrop Grumman, Lockheed Martin i Draper. 

W ciągu kolejnych dziesięciu miesięcy każdy z zespołów będzie projektował i rozwijał swój system lądowania na Księżycu na potrzeby prowadzonego przez NASA programu Artemis. Łączna wartość przyznanych kontraktów to 967 milionów dolarów, z czego National Team otrzyma 579 milionów dolarów, Dynetics 253 miliony dolarów, a SpaceX 135 milionów dolarów. Zdaniem administratora NASA Jima Bridenstina przyznane kwoty nie sugerują preferencji agencji, a bardziej odzwierciedlają zakres prac, jakie poszczególne zespoły planują wykonać w najbliższych miesiącach. 

Dotychczas NASA nie zdecydowała jeszcze o ostatecznym kształcie misji Artemis III, podczas której planowane jest pierwsze lądowanie na Księżycu. Prawdopodobnie jednak nie zostanie wtedy wykorzystana stacja Gateway, mająca znajdować się na orbicie okołoksiężycowej. Dopiero przy kolejnych misjach astronauci będą dokować do stacji Gateway przed lądowaniem i po lądowaniu na powierzchni Srebrnego Globu. 

Blue Origin

Propozycja zespołu National Team, którego głównym kontraktorem jest firma Blue Origin, to składający się z trzech modułów Integrated Lander Vehicle (ILV), przy którego budowie ma zostać wykorzystane doświadczenie wszystkich firm. Blue Origin będzie odpowiedzialne za budowę modułu lądującego, napędzanego silnikami BE-7, nad którymi firma pracuje od trzech lat. Silnik ten zasilany jest ciekłym tlenem i ciekłym wodorem. 

Lockheed Martin zajmie się opracowaniem modułu wznoszącego, którego częścią będzie kabina załogi. Ma on być zbudowany na bazie statku załogowego Orion. Moduł będzie wykorzystywany do startu z powierzchni Księżyca. Poza tym Lockheed Martin ma zająć się także treningiem załogi i prowadzonymi przez nią działaniami w czasie lotu.

Zadaniem firmy Northrop Grumman jest stworzenie modułu transferowego, który będzie odpowiedzialny za manewrowanie lądownikiem pomiędzy wysoką orbitą okołoksiężycową, gdzie na astronautów będzie czekać statek Orion lub stacja Gateway, a niższymi wysokościami, z których będzie odbywać się lądowanie na Księżycu. Moduł ma bazować na statku towarowym Cygnus, który obecnie używany jest podczas misji zaopatrzeniowych na Międzynarodową Stację Kosmiczną. 

Draper ma opracować elementy systemu naprowadzania, nawigacji, kontroli i awioniki oraz oprogramowania lądownika. Firma już wcześniej dostarczała podobne systemy na potrzeby NASA.

Lądownik ma być wynoszony na orbitę na szczycie rakiety New Glenn firmy Blue Origin lub rakiety Vulcan firmy United Launch Alliance. 

Dynetics

Firma Dynetics zaproponowała rozwiązanie w postaci jednoczęściowego lądownika. Ma on być odpowiedzialny zarówno za lądowanie na Księżycu, jak i start z jego powierzchni. Lądownik wyposażony jest w szereg zbiorników paliwa i silników, które mają go napędzać na poszczególnych etapach misji. Nisko położona kabina załogi ma pozwolić na łatwy dostęp do wnętrza, co może być przydatne między innymi podczas pobierania próbek na powierzchni Księżyca. 

Wewnątrz lądownika ma się znaleźć miejsce dla dwóch astronautów, którzy będą mogli spędzić na powierzchni Księżyca około tygodnia. 

Dynetics Human Landing System (DHLS) ma wspierać dokowanie zarówno do statku Orion, jak i do stacji Gateway. Przed lądowaniem pojazd ma zostać dotankowany, a po zakończeniu misji na powierzchni Księżyca ma on dokować do statku Orion, którym astronauci mają wracać na Ziemię. 

Projekt zakłada możliwość wynoszenia lądownika na orbitę przy użyciu rakiet SLS Block 1B lub Vulcan.

SpaceX

Firma SpaceX zgłosiła do programu swój statek Starship. Ma on być wyposażony w dużą kabinę dla załogi, a także dwie śluzy powietrzne, dzięki którym astronauci będą mogli przeprowadzać spacery kosmiczne na powierzchni Księżyca. Cała misja w ramach programu Artemis ma składać się z kilku etapów. Najpierw na orbitę okołoziemską ma zostać wysłany statek Starship, który będzie pełnił rolę magazynu paliwa. Ma ono być uzupełniane przy użyciu innej wersji statku – tankowca. 

Przed misją księżycową wystrzelony zostanie pojazd Starship w wersji załogowej, który po zatankowaniu uda się w kierunku Księżyca. Tam spotka się ze statkiem Orion, z którego astronauci wejdą na pokład Starshipa w celu przeprowadzenia lądowania. Z grafik udostępnionych przez SpaceX wynika, że po lądowaniu astronauci mają być opuszczani na powierzchnię Księżyca przy użyciu windy. 

Dzięki temu, że Starship nie będzie używany do powrotu na Ziemię, nie będzie musiał być wyposażony w osłony termiczne. Sprawi to też, że będzie go można wykorzystać wielokrotnie podczas lądowania na Księżycu.

Starship ma być wynoszony na orbitę jako drugi stopień rakiety o tej samej nazwie, której pierwszym stopniem ma być Super Heavy. Booster po separacji od statku ma wracać na Ziemię i lądować pionowo, podobnie, jak robią to obecnie pierwsze stopnia rakiet Falcon 9 i Falcon Heavy.

Jak stwierdził Jim Bridenstine, rozwiązanie zaproponowane przez SpaceX różni się znacząco od pozostałych, jednakże jeśli firmie się powiedzie, może być ono przełomowe, jeśli chodzi o koszty i dostępność lotów w kosmos. Projekt ten może umożliwić działalność komercyjną, która do tej pory wydawała się niemożliwa. Administrator NASA powiedział też, że firma SpaceX jest dobra w iteracyjnym testowaniu i stopniowym poprawianiu pojazdów. Dlatego też zdecydowano o tym, aby nie pomijać tej oferty – jeżeli Starship odniesie sukces, NASA również będzie czerpać z tego korzyści.

Do końca lutego 2021 roku wszystkie zespoły będą współpracowały z NASA podczas prac nad swoimi projektami. Później agencja wybierze firmy, z którymi podjęta zostanie dalsza współpraca przy udoskonalaniu proponowanych systemów. Po tym mają zostać przeprowadzone misje demonstracyjne, po których agencja zdecyduje o przyznaniu kontraktów na loty na powierzchnię Księżyca. 

Źródła: NASA (1), (2), Blue Origin, Dynetics, Spaceflight Now, Ars Technica, SpaceX (1), (2)