• 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

Запущенные с Восточного 17 российских и один иранский малые спутники выведены на орбиты

 © www.roscosmos.ru Сегодня в 08:43:26,263 по московскому времени с площадки 1С космодрома Восточный проведен пуск ракеты-носителя «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат», гидрометеорологическим космическим...

Как NASA собирается уничтожить МКС

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

Двигатели ракеты «Союз» с людьми на борту не включились впервые в истории

Ракета «Союз-2.1а» на стартовом столе / © РИА Новости В 16:21:19 по московскому времени с Байконура должна была...

Японский лунный аппарат SLIM неожиданно вышел на связь из перевернутого положения

Снимок SLIM сразу после его прилунения с опустившихся рядом луноходов / © Wikimedia Commons / Автор: Наталья Федосеева...

«Чандраян-3» зарегистрировал странное сейсмическое событие — лунотрясение или падение метеорита

«Викрам» снятый со стороны камерой лунохода «Прагъян» / © Wikimedia Commons / Автор: Milonia Larcius Посадочный аппарат «Викрам»...

Главная ракета — конкурент Starship отправилась в первый полет: чем закончатся «мягкие похороны» на Луне?

Ракета Vulcan / © Wikimedia Commons / Автор: Дмитрий Жуков В 10.18  8 января 2024 года в небо...

Рогозин назвал решение Европы разорвать сотрудничество с «Роскосмосом» по ExoMars саботажем

Ровер программы ExoMars / © ЕКА / Автор: Ptolemocratia Acerronius Генеральный директор Европейского космического агентства (ЕКА) Йозеф Ашбахер...

На Землю доставят крупнейшую партию астероидного грунта в истории

Контейнер с образцом грунта с астероида Бенну / © NASA / Автор: Иван Беляев Космический зонд OSIRIS-REx стоимостью...

Энергию для баз на Марсе смогут поставлять ветрогенераторы

Китайская компания C-Space уже возвела в пустыне Гоби прототип будущей марсианской базы / ©C-Space / Автор: Plinia Abito...

Составлена глобальная карта следов воды на Марсе

©ESA Mars Express, NASA MRO / Автор: Андрей Чернов Некоторые минералы — прежде всего разнообразные глины и соли...

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

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

Грузовой корабль «Прогресс МС-27» прибыл на МКС

 © www.roscosmos.ru Сегодня в 14:43:05 по московскому времени грузовой корабль «Прогресс МС-27» в автоматическом режиме причалил к малому исследовательскому модулю «Поиск» российского сегмента...

NASA оценило шансы SpaceX отправить Starship на орбиту в 2022 году

Super Heavy и Starship на стартовом столе в лучах заката / ©Jack Beyer, NASASpaceFlight / Автор: Дмитрий Жуков...

Украинско-американская альтернатива двигателям РД-181 появится в 2024 году

Старт ракеты Antares с кораблем Cygnus / ©ESVA, NASA / Автор: Сергей Данилов Как пишет портал SpaceNews, соответствующее...

Легкая ракета «Ангара-1.2» вывела на орбиту российский военный спутник

«Ангара-1.2» на старте / © Минобороны России / Автор: Владимир Богданов Российская ракета-носитель легкого класса «Ангара-1.2» со спутником,...

«Роскосмос» рассчитывает вернуть позиции на рынке пусков за счет многоразовой ракеты

Юрий Борисов / © РБК По словам главы космического ведомства, Россия планирует пилотируемые полеты на Луну лишь после...

В NASA заявили об административных трудностях, с которыми столкнулись астронавты из-за санкций против России

Американский астронавт во время выхода в открытый космос на МКС, ноябрь 2019 года / © NASA / Автор:...

В лунном грунте впервые вырастили нут

Нут бараний, арбускулярная микориза и вермикомпост в ризосфере / © Jessica A. Atkin et al. / Автор: Pinaria...

Ученые составили рецепт «космического салата»

©The University of Adelaide / Автор: Messiena Lucretius Работающие на МКС космонавты полностью зависят от пищи, которую доставляют...

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...