Аппарату землян впервые удалось сесть в южной приполярной зоне Луны

Двадцать третьего февраля 2024 года, в 02:23 по московскому времени, аппарат «Одиссей» частной американской компании Intuitive Machines смог мягко прилуниться на 80 градусе южной широты Луны, ближе всего к ее южному полюсу изо всех земных аппаратов. При этом сразу после посадки сигнал был на какое-то время потерян, но затем связь восстановилась.

Сам посадочный модуль — это шестигранник, с солнечными батареями мощностью в 200 ватт. У него нет модуля внутреннего подогрева на двухнедельную лунную ночь, что делает его долгосрочную эксплуатацию на Луне маловероятной.

В отличие от всех ранее прилунявшихся аппаратов, перед посадкой «Одиссей» сбросил на поверхность Луны специальный микромодуль для съемки под названием EagleCam. Тот попытался, впервые в истории, записать посадку на Луне от третьего лица, и передать ее видео по Wi-Fi на сам модуль. Тот, в cвою очередь, передал видео на Землю.

Сам аппарат — глубокая переработка «Проекта Морфей», разработки NASA из 2010-х годов. От более ранних автоматов, садившихся на Луну, он принципиально отличается двигателями. Его VR900 использует жидкий кислород и метан — криогенные компоненты топлива, обычно избегаемые в межпланетных миссиях, поскольку они со временем улетучиваются в вакуум (топливо на основе гидразина в этом смысле надежнее). Однако метан и кислород слаботоксичны (а гидразин высокотоксичен), и работа с ними обходится дешевле. У двигателя нет питающего его турбонасоса: он сделал бы миссию дороже и менее надежной. Вместо этого топливо подается в VR900 наддувом из отдельной емкости со сжатым гелием.

Мягкое прилунение — задача исключительно сложная. В этом веке ее пытались реализовать около дюжины раз и в большинстве случаев неудачно. С первого раза все вышло только у Китая. Попытки посадки европейских, израильских, японских и российских аппаратов были неудачными: только один из японских аппаратов смог мягко прилуниться, но не смог после этого полноценно работать. Посадочный аппарат другой американской частной компании потерпел неудачу в январе 2024 года. Поэтому посадка «Одиссея» — крупный успех частной компании. Стоит отметить, что она планирует вторую посадку на Селену уже в 2024 году.

Общая исходная масса «Одиссея» — 1900 килограммов, из которых только 100 килограммов полезной нагрузки. Она включает более десятка инструментов, из которых полдюжины принадлежит NASA, а остальные — частным заказчикам. Инструменты на борту не могут эффективно определить наличие воды в грунте (нет нейтронного спектрометра), наиболее интересная нагрузка в этой миссии в основном ограничена камерами, а также экспериментальным модулем для обеспечения радиоретрансляции и навигации на Луне (отрабатывается для пилотируемых миссий).

Сравнительно новой технологией, которую планировали протестировать при прилунении, стало удаление пыли с помощью электрического поля. Ранее эту технологи испытали на борту МКС, но лунная пыль при посадке спускаемого аппарата имеет другую плотность и параметры, чем в тестах на МКС. Как Naked Science писал ранее, лунная пыль — крупная практическая проблема, из-за которой в полетах людей на Луну у них травило воздух из скафандров. Это не привело к трагическим последствиям из-за малой протяженности миссий. Новые миссии на Луну в перспективе подразумевают длительное пребывание там, что делает автоматическое удаление пыли весьма актуальным.

На основной части лунной поверхности верхние слои содержат немного воды. Водный лед в серьезных количествах здесь может быть только внутри лавовых трубок, огромных пещер, диаметром от сотен метров до километров. Хотя входы в них и выходят на лунную поверхность, исследовать их очень сложно, поскольку это фактически альпинистская задача, а существующие скафандры для Луны плохо подходят для подобных мероприятий. Еще хуже для них подходят автоматы.

В то же время приполярные области Селены ранее уже показали радарные отражения, указывающие на крупные поверхностные залежи водного льда в областях вечной тени, прикрытые лишь тонкой пылью. Как уже отмечал Naked Science, многие фото таких зон показывают ландшафты, типичные для районов земной вечной мерзлоты. Обнаружение воды на Луне имело бы большое теоретическое (так можно выяснить путь ее образования) и практическое (вода нужна для баз) значение. Однако до сих пор близ полюса никто не высаживался: земная наука осознала наличие здесь воды только в XXI веке, а большинство высадок на спутнике сделали полвека назад.

Аппарат «Одиссей» частной американской компании Intuitive Machines стал первым, высадившимся в этой зоне. Ранее СМИ приписывали это достижение индийскому посадочному модулю. Но «Чандраян-3» в августе 2023 года достиг лишь 69 градуса южной широты, а «Одиссей» прилунился в кратере Малаперт А диаметром 24 километра.

Кратер Малаперт А показан буквой в верхнем левом углу  / © Wikimedia Commons

Он находится на 80-м градусе южной широты, то есть вдвое ближе к полюсу, чем точка посадки индийского аппарата. Зона этого кратера выбрана потому, что это, пожалуй, самое плоское из мест посадки у полюса: местность здесь намного более пересеченная, чем в более низких широтах. В районах с заметными уклонами у посадочных аппаратов могут быть неприятности. Японский посадочный аппарат SLIM, 19 января попытавшийся прилуниться на уклоне в 15 градусов, в итоге сделал это, из-за ошибки в работе двигателей, вверх ногами, что не дало ему полноценно работать.

К тому же кратер находится не так далеко от пятикилометровой горы Малаперт. У нее исключительно удачное местоположение: она находится в прямой видимости как от Земли, так и от кратера Шеклтон, на южном полюсе Луны.

оэтому ранее там предложили разместить радиоретранслятор, способный обеспечить радиосвязью пилотируемую экспедицию на южный полюс. Такая возможность рассматривается для американской лунной миссии «Артемида-III», которая состоится во второй половине 2020-х годов.

Source: https://lib.zaplata.ru/spas/apparaty-zemlian-vpervye-ydalos-sest-v-ujnoi-pripoliarnoi-zone-lyny.html