Я уверен, что летать будут по однопусковой схеме, это точно. Не хватало еще геморроя с перестыковками, с парными запусками, со стыковками с кипящими криогенными ступенями... Не совсем же так приперло страну, чтобы настолько рисковать!
В крайнем случае действительно увеличат запас топлива в Союзе (вернее вообще будут использовать что-то типа Союз-ЛОК, ведь он уже был и развесовки заранее известны, хуже они точно не станут, а за счет выкидывания советских компьютеров и систем связи - станут существенно лучше). И будут летать на высокую окололунную орбиту, а не на низкую.
Схема простая (в теории, на самом деле это игры со смертью, учитывая высокие требования к точности маневров).
Ariane-5 EC-B выводит на отлетную траекторию к Луне в экваториальной плоскости 9600 кг. Это оценка снизу, вероятно чуть-чуть больше, лень считать, но 10 тонн точно не наберется. Топливные баки "Союза" увеличат как раз настолько, чтобы он весил в заправленно виде именно столько. При обычной загрузке "Союза" это даже запас ХС 1230 м/с. Вполне хватит, чтобы "захватиться" за Луну на высокой орбите.
ЛМ запускается с полюса, поднимает апоселений до рассчитанного оптимального значения, в апоселении выдает перпекдикулярный импульс для поворота плоскости, затем в двух импульсах снижает орбиту до совмещения ее с орбитой Союза. Требования к точности большие, т.к. если придется потом корректировать орбиту или хотя бы позицию на орбите (т.е. чуть-чуть опуститься, чтобы продвинуться чуть вперед, потом опять подняться) это вызовет слишком большие затраты не столько топлива, сколько времени - криогенные компоненты в баках ЛМ-а вскипят, и космонавты окажутся в неприятном положении. После стыковки и перехода (старый экипаж переходит в Союз, новый - в ЛМ) обратная операция - подъем орбиты, импульс для изменения плоскости, спуск с орбиты, сход и посадка на полюсе.