Кейсы 30 декабря 2022

Лунный туризм, частные компании и шар-луноход: как будут исследовать спутник Земли

Далее

На протяжение нескольких последних лет главной целью космических полетов был Марс, но новый год несет перемены. Уже в 2022 году НАСА впервые за несколько десятилетий протестировало ракету, которая способна вернуть человека на Луну. В 2023 году в новую «гонку» включится еще больше разных стран и частные компании. «Хайтек» рассказывает про основные лунные миссии, запланированные на этот год.

Первая частная компания на Луне

ispace

Низкая околоземная орбита уже давно перестала быть прерогативой государственных космических агентств. Компания SpaceX Илона Маска доставляет грузы на МКС, разворачивает собственную сеть спутников связи Starlink и выводит на орбиту OneWeb. Европейские страны для запуска спутников используют также частную Arianespace.

В новом году частную космонавтику ждет новая веха: начало освоения объектов дальнего космоса. Еще в декабре 2022 года ракета-носитель SpaceX Falcon 9 вывела на орбиту и отправила к Луне частный космический корабль миссии Hakuto-R японской фирмы ispace. 

Он должен достичь естественного спутника Земли в течение четырех месяцев и с помощью спускаемого лунного модуля Hakuto-R Misson 1 высадить на Луне сразу два исследовательских лунохода: разработанный в ОАЭ ровер «Рашид» и шарообразный исследовательский модуль от Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) — Sora-Q.

Миссия японского корабля существенно отличается от американского «Ориона». Ispace выбрала для своего полета более долгую траекторию, на преодоление которой требуется меньше затрат энергии. Примерно за четыре месяца корабль удалится от Земли на расстояние около 1,6 млн км (напомним, до Луны около 400 тыс. км). 

Большую часть маршрута корабль будет двигаться по баллистической траектории под действием гравитации Солнца и Луны и только на последнем этапе будут активированы двигатели, которые скорректируют полет и выведут модуль на нужную орбиту. Миссия нацелена на посадку в кратере Атлас в северо-восточной части видимой стороны Луны. 

Посадочный модуль Hakuto-R Misson 1. Видео: ispace

Американские конкуренты

У ispace есть соперники, которые могут побороться за звание первой частной компании на естественном спутнике Земли. Примерно в то же время, что и Hakuto-R поверхности Луны должны достичь спускаемые аппараты Peregrine и Nova-C от американских компаний Astrobotic и Intuitive Machines соответственно. 

Оба полета — часть финансируемой НАСА программы по доставке коммерческих полезных грузов на Луну, аппараты должны привести научные инструменты для исследования спутника. Хотя и Peregrine, и Nova-C все еще остаются на Земле и будут отправлены в космос, если все пойдет по плану, только в первом квартале 2023 года, у них действительно есть шанс обогнать японский модуль, поскольку они будут двигаться по прямой траектории и долетят до Луны всего за несколько дней.

Художественная иллюстрация модуля Peregrine. Изображение: Astrobotic

Peregrine (в переводе с английского — «Сапсан») — небольшой космический модуль, который может доставить на Луну до 265 кг полезной нагрузки. Он управляется при помощи пяти реактивных двигателей, которые обеспечивают вывод на лунную орбиту, коррекцию и посадку на поверхность спутника. Посадочный модуль не оборудован обогревателями, поэтому, как ожидается, он проработает только до конца лунного дня и выйдет из строя в первую же ночь, которая длится на спутнике Земли 14 дней. 

«Сапсан» должен был отправиться к Луне еще в 2021 году, но полет был отложен из-за проблем с готовностью новой ракеты-носителя Vulcan Centaur, которая должна вывести его на орбиту Земли.

Художественная иллюстрация модуля Nova-C. Изображение: Intuitive Machines

Nova-C — меньше «Сапсана». Его максимальная полезная нагрузка не превышает 100 кг. Он оснащен основным двигателем под названием VR900, который использует метан и жидкий кислород. В отличие от модуля с большей грузоподъемностью от компании Astrobotic, этот посадочный модуль способен перемещаться после первичной посадки на Луну. Он может выполнять вертикальный взлет, крейсерский полет и повторную посадку. 

В перспективе Nova-C можно будет заправлять топливом, добываемым на Луне и использовать для местных путешествий, но пока, как и его аналог, он проработает только один лунный день. Вывести корабль на орбиту Земли должна ракета-носитель Falcon 9 от компании SpaceX, которая уже доказала свою эффективность.

«Луна-25»

В следующем году вернуться к исследованию Луны планирует и Роскосмос. По последним данным, на июнь 2023 года перенесен запуск автоматической межпланетной станции «Луна-25». Первая за более чем 40 лет отечественная лунная миссия (последний советский аппарат был отправлен в 1976 году) направлена на исследование полярных широт естественного спутника Земли и проведения разведки для создания в будущем базы.

«Луна-25» должна будет выполнить серию научных исследований, но основные задачи — практические. Они связаны с возможностью освоения и заселения спутника в будущем. Например, станция будет искать природные ресурсы, которые можно будет использовать для снабжения базы, анализировать состав реголитов, влияние пыли, радиации и микрометеоритов и возможность пережить лунную ночь.

Спускаемый зонд будет использовать технологию посадки, отработанную предыдущими советскими миссиями. Он будет двигаться по низкой полярной орбите вокруг Луны, а затем совершит торможение и вертикальный спуск. Но в отличие от предшественников, «Луна-25» нацелена в полярный район Луны вблизи 70° широты. По данным последних научных исследований, выполненных учеными из разных стран, именно эти районы наиболее перспективны с точки зрения добычи ресурсов и воды.

Модель посадочного модуля миссии «Луна-25» на выставке в Париже. Изображение: Pline, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Миссия «Луна-25» неоднократно откладывалась, поскольку отдельные компоненты спускаемого аппарата не были готовы или не справлялись с испытаниями. В сентябре 2022 года Роскосмос объяснял задержку «несоответствием характеристик доплеровского измерителя скорости и дальности требованиям технического задания». Позже глава Института космических исследований РАН сообщил, что все доработки должны быть закончены к лету 2023 года. На орбиту автоматическую космическую станцию должна будет вывести ракета-носитель «Союз-2.1б».

Исследователи Луны

Сразу три новых лунохода должны отправиться в путешествие по поверхности спутника Земли в 2023 году. Арабский ровер «Рашид» и японский Sora-Q уже летят к Луне, а на лето запланирована вторая попытка запуска первого индийского лунохода — «Чандраян-3». В 2019 году во время аналогичной миссии «Чандраян-2» произошел сбой, который помешал мягкой посадке и привел к выходу лунохода из строя. 

Ровер «Рашид» — первый арабский модуль для исследования Луны. Ожидается, что он будет работать два лунных дня (каждый из которых длится 14 земных дней). Он спроектирован так, чтобы выдержать суровые условия ночи на спутнике Земли. 

Основная задача ровера — исследовать поведение плазмы на поверхности Луны и влияние пыли из реголита на разные поверхности. Острые как бритва частицы могут прилипать к скафандрам и оборудованию и вызывать их эрозию, вызывая проблемы у астронавтов.

Sora-Q — миниатюрный робот, разработанный японской компанией, которая производит игрушки. Он весит около 255 г, а его диаметр составляет всего 8 см. Устройство изготовлено из комбинации алюминия и пластика, которые способны выдерживать экстремальные перепады температур на Луне.

После посадки модуля Sora-Q выкатится из спускаемого модуля в виде шара. После чего он трансформируется и превращается в управляемый луноход. 

На Sora-Q установлена камера, чтобы снимать окружающее пространство. Предполагается, что он будет исследовать окрестности места приземления и отправлять данные на Землю.

Луноход миссии «Чандраян-3» — будет полным аналогом шестиколесного ровера «Прагъян», который разбился во время посадки миссии «Чандраян-2». Как и его предшественник он должен приземлиться вблизи от южного полюса Луны.

Это самый крупный из трех луноходов, которые начнут работать в 2023 году. Его масса составляет около 27 кг, а габариты составляют от 0,7 до 0,9 м. Он будет двигаться по лунной поверхности со скоростью 1 см в секунду, анализируя поверхность и отправляя на Землю трехмерные снимки, полученные с двух камер. Ожидается, что ровер проработает на Луне до 14 дней.

Лунный космический туризм

Восемь космических туристов должны отправиться в следующем году в первое туристическое путешествие вокруг Луны, на космическом корабле Starship от компании SpaceX. Во время шестидневной миссии они должны будут добраться до спутника Земли, совершить полет вокруг него и вернуться на Землю. 

Капитаном первого туристического корабля станет Юсаку Маэдзава — японский миллиардер и предприниматель. Он финансирует весь полет и пригласил вместе с собой восемь пассажиров из числа представителей творческих профессий. Среди них, например, американский ди-джей Стив Аоки, южнокорейский певец и модель Тхап, чешский хореограф и перформер Йеми Акиниеми Деле и другие. По задумке Маэдзава путешествие должно вдохновить участников на новые творческие проекты.

Во время полета на борту также будут находиться один или два астронавта и несколько пилотов SpaceX. Если все пройдет успешно, это может стать началом новой эры в космическом туризме. Правда, отмечается, что срок полета зависит от того, как быстро Starship пройдет испытания и может быть сдвинут на более позднее время.

Художественная иллюстрация туристического полета Dear Moon вокруг Луны на корабле Starship. Изображение: Dear Moon, SpaceX

Читать далее:

К Земле летит «Рождественская комета». В прошлый раз ее видели неандертальцы

Гробницу «акушерки Иисуса» раскопали: ученые рассказали, что они там нашли

У человека нашли два гена, которые не похожи ни на одни из известных