|
Высадка на Луну - невероятно трудное дело
|
|
|
|
Спустя полвека после того, как астронавты "Аполлона" оставили последние отпечатки своих ног в лунной пыли, Луна вновь стала объектом больших амбиций и тонкой инженерной мысли. На этот раз не только сверхдержавы соревнуются в водружении флагов, но и частные компании, многонациональные партнерства и роботы-разведчики стремятся раскрыть секреты Луны и заложить основу для будущего возвращения людей.
|
|
|
|
К 2025 году исследования Луны значительно продвинулись вперед. К Луне было запущено или приземлилось несколько известных миссий. Каждая из них с разной степенью успеха преодолела долгое путешествие в космосе и еще более сложный спуск на поверхность Луны или на орбиту. В совокупности эти миссии отражают как перспективность, так и сложность возвращения на Луну в этой новой космической гонке, определяемой инновациями, конкуренцией и сотрудничеством.
|
|
|
|
Как аэрокосмический инженер, специализирующийся на технологиях наведения, навигации и контроля, я глубоко заинтересован в том, как каждая миссия — успешная или нет — способствует коллективному пониманию учеными происходящего. Эти миссии могут помочь инженерам научиться ориентироваться в сложном космическом пространстве, работать во враждебных лунных условиях и неуклонно продвигаться к устойчивому присутствию человека на Луне.
|
|
|
|
|
|
|
Почему высадка на Луну такая трудная?
|
|
|
|
Исследование Луны остается одним из самых сложных с технической точки зрения направлений в современных космических полетах. Выбор места посадки предполагает сложный компромисс между научными интересами, безопасностью на местности и воздействием солнца.
|
|
|
|
Южный полюс Луны является особенно привлекательным районом, поскольку там в затененных кратерах может содержаться вода в виде льда, что является важным ресурсом для будущих миссий. Другие места могут содержать информацию о вулканической активности на Луне или ранней истории Солнечной системы.
|
|
|
|
Траектория каждой миссии должна быть точно рассчитана, чтобы гарантировать прибытие и посадку космического аппарата в нужное время и в нужном месте. Инженеры должны учитывать постоянно меняющееся положение Луны на ее орбите вокруг Земли, сроки запуска и гравитационные силы, действующие на космический аппарат на протяжении всего его полета.
|
|
|
|
Им также необходимо тщательно спланировать траекторию полета космического аппарата, чтобы он летел под правильным углом и с нужной скоростью для безопасного сближения. Даже небольшие просчеты на раннем этапе могут привести к серьезным ошибкам в выборе места посадки или к полной потере возможности.
|
|
|
|
Оказавшись на поверхности, спускаемые аппараты должны пережить экстремальные перепады температур — от максимумов более 250 градусов по Фаренгейту (121 градус по Цельсию) днем до минимумов -208 градусов по Фаренгейту (-133 градуса по Цельсию) ночью, а также пыль, радиацию и задержки связи с Землей.
|
|
|
|
Системы питания космического корабля, терморегулирования, посадочные опоры и линии связи должны функционировать безупречно. В то же время эти спускаемые аппараты должны избегать опасной местности и полагаться на солнечный свет для питания своих приборов и подзарядки аккумуляторов.
|
|
|
|
Эти проблемы помогают объяснить, почему многие спускаемые аппараты терпели крушение или испытывали частичные отказы, несмотря на то, что технология прошла долгий путь со времен Apollo.
|
|
|
|
Коммерческие компании сталкиваются с теми же техническими трудностями, что и государственные учреждения, но часто с более жесткими бюджетами, меньшими командами и меньшим количеством устаревшего оборудования. В отличие от правительственных миссий, которые могут опираться на многолетний институциональный опыт и инфраструктуру, многие коммерческие лунные проекты впервые решают эти задачи.
|
|
Успешные посадки и тяжелые уроки для CLPS
|
|
|
|
Несколько лунных миссий, запущенных в этом году, входят в программу NASA Commercial Lunar Payload Services. CLPS - это инициатива, которая заключает контракты с частными компаниями на доставку научно-технических грузов на Луну. Ее цель - ускорить исследования при одновременном снижении затрат и поощрении коммерческих инноваций.
|
|
|
|
Первая лунная миссия 2025 года, Blue Ghost Mission 1 компании Firefly Aerospace, стартовала в январе и успешно приземлилась в начале марта.
|
|
|
|
Спускаемый аппарат пережил суровый лунный день и передавал данные в течение почти двух недель, прежде чем в морозную лунную ночь отключилось питание — типичный предел работоспособности для большинства неотапливаемых лунных аппаратов.
|
|
|
|
Blue Ghost продемонстрировал, как коммерческие посадочные аппараты могут выполнить важнейшие задачи программы НАСА Artemis, целью которой является возвращение астронавтов на Луну в конце этого десятилетия.
|
|
|
|
Второй запуск CLPS в этом году - миссия Intuitive Machines IM-2, стартовавшая в конце февраля. Он был нацелен на интересное с научной точки зрения место вблизи южного полюса Луны.
|
|
|
|
Посадочный модуль Nova-C, получивший название Athena, приземлился 6 марта недалеко от южного полюса. Однако во время посадки "Афина" перевернулась. Поскольку он приземлился на бок в кратере с неровной местностью, он не смог задействовать свои солнечные батареи для выработки электроэнергии, что привело к досрочному завершению миссии.
|
|
|
|
Хотя из-за аварийной посадки "Афина" не смогла провести все запланированные научные исследования, полученные данные по-прежнему ценны для понимания того, как будущие участники посадки смогут избежать подобной участи на пересеченной полярной местности.
|
|
|
|
Не все лунные миссии должны совершать посадку. Лунный первопроходец НАСА, небольшой лунный орбитальный аппарат, запущенный в феврале вместе с IM-2, предназначался для обращения по орбите Луны и составления карт формы, обилия и распределения воды в виде льда, особенно в затененных кратерах вблизи полюсов.
|
|
|
|
Однако вскоре после запуска НАСА потеряло связь с космическим аппаратом. Инженеры подозревают, что у космического аппарата могли возникнуть проблемы с питанием, в результате чего его батареи могли разрядиться.
|
|
|
|
НАСА продолжает восстановительные работы, надеясь, что солнечные батареи космического аппарата смогут подзарядиться в мае и июне.
|
|
Текущие и будущие миссии
|
|
|
|
Запущенный в тот же день, что и миссия Blue Ghost в январе, аппарат японской компании ispace Hakuto-R Mission 2 ("Устойчивость") находится на пути к Луне и успешно вышел на окололунную орбиту.
|
|
|
|
15 февраля посадочный модуль совершил успешный облет Луны, а посадка ожидается в начале июня. Несмотря на то, что он был запущен в то же время, "Resilience" выбрал более длинную траекторию, чем "Blue Ghost", для экономии энергии. Этот маневр также позволил космическому аппарату собрать дополнительные научные данные во время облета Луны.
|
|
|
|
Миссия, в случае успеха, продвинет коммерческий космический сектор Японии и станет важным событием для ispace после того, как ее первый лунный модуль потерпел крушение во время последнего спуска в 2023 году.
|
|
|
|
Оставшаяся часть 2025 года обещает быть насыщенной по лунному календарю. Intuitive Machines планирует запустить IM-3 в конце 2025 года для тестирования более совершенных приборов и, возможно, проведения научных экспериментов НАСА на Луне.
|
|
|
|
Программа Европейского космического агентства Lunar Pathfinder создаст специальный лунный спутник связи, что облегчит будущим миссиям, особенно тем, которые будут работать на дальней стороне или полюсах, поддержание связи с Землей.
|
|
|
|
Тем временем, миссия Astrobotic Griffin-1 планирует доставить марсоход НАСА VIPER на южный полюс Луны, где он непосредственно займется поиском льда под поверхностью.
|
|
|
|
Вместе эти миссии представляют собой все более международный и коммерческий подход к науке и исследованию Луны.
|
|
|
|
По мере того как мир обращает свое внимание на Луну, каждая миссия — будь то триумф или неудача — приближает человечество к постоянному возвращению к нашему ближайшему небесному соседу.
|
|
|
|
Источник
|
