• Виктор
  • Статьи
  • 2 мин. чтения

Японский космический аппарат впервые смог мягко сесть на Луну


Посадочный аппарат SLIM в представлении художника. Слева от него, в прыжке, отделяется лунопрыг, специфическая японская разновидность планетохода / © Wikimedia Commons
/ Автор: Наталья Федосеева

Smart Lander for Investigating Moon («Умный посадочный аппарат для изучения Луны», SLIM) изначально планировали запустить в 2021 году, но на практике это удалось лишь 6 сентября 2023-го. В отличие от многих других аппаратов для посадки на Луну, он использовал времязатратные траектории, поэтому достиг окололунной орбиты только 25 декабря. С 17 января 2024 года аппарат начал постепенно тормозиться, понижая высоту полета над Селеной. К 19-му числу нижняя точка этой орбиты достигла 15 километров, после чего SLIM начал посадку на земной спутник. В 18.20 по Москве он мягко прилунился.

Место посадки аппарата — 13-й градус южной широты видимой стороны Луны, близ небольшого, 300-метрового, кратера Сиори, находящегося внутри более крупного кратера Кирилл. Это резко отличает миссию от прошлогодней индийской, севшей в южных приполярных широтах Луны, чтобы лучше изучить район, где грунт потенциально богат водой.

© YouTube

Выбор Сиори обусловлен тем, что японская миссия специально подбирала место, где можно безопасно сесть только при исключительно высокой точности посадки. Дело в том, что разработчики SLIM считают возможный размер «посадочного пятна» для своего аппарата равным 100 метрам. Для сравнения: посадка последнего из лунных пилотируемых модулей миссий «Аполлонов» шла в посадочный эллипс 15 на пять километров. При посадке отклонение от предполагаемой точки прилунения составило 400 метров — даже несмотря на существенный опыт, накопленный Соединенными Штатами Америки к тому моменту.

До сих пор самую высокоточную посадку на Луне продемонстрировали китайцы: у них посадочное пятно было шесть на шесть километров. И они смогли отклониться от его центра лишь на 89 метров. У «Чандраян-3», севшего в прошлом году, посадочное пятно было четыре на 2,5 километра, но при посадке отклонение составило уже 350 метров от центральной точки.

Точности посадочного пятна в 100 метров японский аппарат должен достичь не ради престижа, а потому, что будущие миссии на Луну планируются в район южного полюса, где множество очень сложных ландшафтов. Громадные валуны, склоны и тому подобное означают, что небольшая ошибка с точностью места посадки может стать фатальной для миссии. Даже прилунение аппарата на склон кратера Шеклтон — в силу крутизны его склонов, превышающих 30 градусов — может привести к заваливанию на бок, после чего нормальная работа (и выживание) уже не получится.

Оранжевым показано место, куда должен сесть SLIM, масштаб на фото дан в правом нижнем углу  / © Wikimedia Commons

Чтобы отработать посадку в столь сложных условиях, японцы выбрали для посадки SLIM местность с наклоном до 15 градусов (склон кратера). Это весьма рискованно для аппарата с «сухой» массой в 120 килограммов. Кроме точности, она требует довольно специфических посадочных ног: они спроектированы преднамеренно разрушающимися при посадке, причем деформация этих алюминиевых опор должна погасить часть энергии удара.

Кроме того, аппарат использует уникальную методику посадки, своего рода заваливание набок при прилунении. Без нее ему было бы сложно обеспечить правильную ориентацию солнечных батарей по Солнцу в условиях посадки на сильно наклонную поверхность.

Углы наклона близ кратера Шеклтон у южного полюса Луны. Хорошо видно, что даже если проигнорировать валуны, углы поверхности здесь часто очень непростые для посадки. Японское космическое агентство  / © Wikimedia Commons

Для обеспечения высокой точности аппарат будет уточнять свое конкретное положение во время посадки с помощью камер высокого разрешения. Сравнивая данные от них с картами лунной поверхности в своей памяти, он вносит коррективы в работу посадочных двигателей в реальном времени. Такая задача была крайне сложной, поскольку требуемая для этого производительность бортового компьютера очень высока, а слишком производительный компьютер потребляет слишком много энергии.

Среди полезной нагрузки аппарата — не только приборы для анализа состава лунного грунта в районе посадки, но и сразу два лунохода. Причем первый из них, Lunar Excursion Vehicle 1, уникальной конструкции. Его точнее было бы назвать «лунопрыгом», поскольку он должен перемещаться по поверхности спутника прыжками. Это чрезвычайно полезная технология, поскольку, как Naked Science уже писал, стандартные планетоходы обладают исключительно низкой проходимостью. Причем эту проблему практически невозможно решить на колесных и даже гусеничных машинах (реголит Луны и даже Марса имеет слишком специфические свойства).

Lunar Excursion Vehicle 2 массой в 250 грамм для движения должен поменять форму со сферической до вот такой. Достоверно неизвестно, чем было вызвано такое необычное техническое решение  / © Wikimedia Commons

Между тем значимые научные результаты часто требуют попадания в максимально пересеченную местность — например, на крутые склоны кратеров, куда не достают солнечные лучи и где сохранилось больше легких элементов (вплоть до вечномерзлотных грунтов). Для попадания в открытые части огромных лунных пещер (лавовых трубок) колесно-гусеничные машины в принципе не годятся, а вот «лунопрыги», в силу низкой местной гравитации, потенциально пригодны. Разумеется, первый лунопрыг будет иметь ограниченную приборную нагрузку и энергетические возможности — от него требуется лишь продемонстрировать устойчивое передвижение по склонам.

Второй бортовой луноход, Lunar Excursion Vehicle 2, в каком-то смысле еще экзотичнее. Его масса — 250 граммов, по исходной форме он шар диаметром в восемь сантиметров. За счет подвижных частей луноход способен менять форму и передвигаться по реголиту до двух часов (потом кончится заряд батареи). Разработчиком этого довольно необычного изделия стал японский производитель детских игрушек.

Upd. Судя по предварительным данным, несмотря на мягкую посадку, аппарат вряд ли ждет долгая и продуктивная работа. Из-за слишком сложной схемы прилунения (с запланированным заваливанием набок, чтобы не упасть на склоне) SLIM либо перевернулся, либо встал под незапланированно большим углом к поверхности. Из-за этого солнечные батареи не удалось сориентировать на Солнце под нужным углом. А без этого аппарат скоро потеряет нужный уровень зарядки аккумулятора и выйдет из строя.

Пока SLIM продолжает вести передачу, которую принимают на Земле, но надолго его батареи в таком положении не хватит. Как минимум первый луноход удалось развернуть, однако неясно, сможет ли он передавать данные заметное время (его собственная система связи довольно маломощная, что может помешать эффективно доставать до Земли без посредничества базового модуля SLIM).


Source: https://lib.zaplata.ru/spas/iaponskii-kosmicheskii-apparat-vpervye-smog-miagko-sest-na-lyny.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Армения станет тестовым полигоном для аналоговой симуляции высадки человека на Марс

Предыдущая «марсианская миссия» прошла в 2020 году в Израиле / © futurezone.at / Автор: Екатерина Лебедева Если миллиардер...

Научная нефантастика: как заработать триллионы на бесхозных астероидах

На этой картине художницы Дениз Уотт изображена подготовка полета к приближающемуся к Земле астероиду. Спонсируемое НАСА исследование космического...

Водородная бомба против Starlink: в Китае разработали радикальный способ борьбы с назойливыми спутниками

Два наиболее знаменитых снимка высотных ядерных взрывов. Слева: тест Orange операции Hardtack — 1958 год, высота 45,5 километра,...

«Ошибки учли»: академик РАН рассказал о будущем лунной программы России

Луна / © Flickr / Автор: Павел Сорокин Лев Зеленый — советский и российский физик, академик РАН и ее бывший...

Инженеры предложили дотянуть интернет до Марса

Именно так предлагается пересылать изображения с Земли на Марс / © Pfandzelter et al., 2023 / Автор: Ptolemocratia...

Биологи вырастили растения на астероидном грунте

Образец имитатора вещества астероидов с ростком перца / ©Mike Hess, UND Today / Автор: Euclio Drusus К будущему...

Китай проведет собственные испытания системы «планетарной обороны»

Целью предыдущих испытаний был Диморф, спутник астероида Дидим / ©NASA / Автор: Plinia Abito Падение на Землю массивного...

Инженеры предложили отклонять опасные астероиды с пути с помощью «пращи»

Концепт аппарата-катапульты от The Aerospace Corporation / ©Nahum Melamed, The Aerospace Corporation / Автор: Дмитрий Жуков Время от...

«Роскосмос» показал макет новой российской орбитальной станции

Макет РОСС / © «Роскосмос» / Автор: Euclio Drusus Госкорпорация «Роскосмос» на международном военно-техническом форуме «Армия-2022», который проходит...

Секретный китайский космоплан уличили в сближении со спутником

Китайский многоразовый беспилотный космоплан в представлении художника. Поскольку внешний вид CSSHQ неизвестен, как его только не изображают. На...

Как NASA собирается уничтожить МКС

МКС, сходящая с орбиты, в представлении художника / © Wikimedia Commons / Автор: Андрей Чернов Международная космическая станция, размером...

Самарский университет и «Спутникс» изготовили наноспутник с оптикой высокого разрешения

Самарский университет и "Спутникс" изготовили наноспутник с оптикой высокого разрешения © aex.ru Самарский университет им. Королёва и частная космическая компания «СПУТНИКС» (входит...

NASA потратит на новые скафандры рекордные три с половиной миллиарда долларов

Член миссии Artemis на Луне (в представлении художника) / © NASA / Автор: Cloelia Andronicus Национальное управление по...

Четыре добровольца целый год проживут в симуляторе Марса

Симулятор находится в Космическом центре NASA / © Mark Felix/AFP / Автор: Cloelia Andronicus Прежде чем отправлять первую...

Российский астрофизик с мировым именем оценил перспективы сотрудничества «Роскосмоса» и NASA

Вячеслав Геннадьевич Турышев / ©Вячеслав Турышев, РИА Новости / Автор: Наталья Федосеева Вячеслав Турышев дал объемное интервью каналу...

Европа захотела забрать у России свое оборудование для миссии ExoMars

«Розалинд Франклин», ранее известный как «ЭкзоМарс» — планируемый марсоход, часть международной миссии «ЭкзоМарс» / © ЕКА / Автор:...

Армения запустила свой первый спутник — на ракете SpaceX

Типичное время работы спутников такого типа измеряется годами / ©Sputnik Армения / Автор: Godefridus Victorinus Ракета компании SpaceX...

Рогозин назвал сроки нового запуска тяжелой «Ангары-А5»

В монтажно-испытательном корпусе космодрома Плесецк, где собирается и испытывается тяжелый ракетоноситель / © РИА Новости, Пресс-служба Минобороны /...

Состоялись первые испытания жидкостного ракетного двигателя РД-191М

 © www.roscosmos.ru С начала этого года в испытательном комплексе НПО Энергомаш (входит в Роскосмос) состоялись первые испытания жидкостного ракетного двигателя РД-191М, предназначенного...

Кислород и топливо для «марсиан» предложили получать из местного воздуха

Какой бы ни была первая колония «марсиан», без кислорода ей не обойтись / © SpaceX / Twitter /...