Про луну последняя информация


В начале года Роскосмос после долгих терзаний окончательно отказался от участия в американском проекте окололунной станции Gateway. Вместо этого Россия будет осваивать Луну вместе с Китаем — и построит на ней базу, сначала для роботов, а затем и для людей. До этого момента космические агентства двух стран о совместных планах на Луну говорили лишь в общих чертах, но после «расставания» с американцами слова зазвучали уже более определенные, и в середине июня программу создания российско-китайской станции представили официально. N + 1 разбирается, что собрались строить на Луне Китай и Россия.

Еще несколько лет назад будущее российской (и не только российской) космонавтики казалось более-менее ясным: МКС утопят в океане, а NASA, Роскосмос и другие партнеры переключатся на создание окололунной станции, которая станет плацдармом для возвращения человека на Луну.

Осенью 2017 года NASA и Роскосмос подписали соглашение о совместном создании этой станции. Предполагалось, что РКК «Энергия» построит один из модулей станции — шлюзовой — на основе наработок по модулю МКС «Пирс» (о том, какими тогда представлялись устройство и задачи окололунного форпоста, можно прочитать в нашем материале «Промежуточная станция»).


Но спустя несколько лет лунный союз NASA и Роскосмоса дал трещину — а затем вдоль нее развалился. Россия хотела быть равноправным участником проекта, NASA настаивало на своем лидерстве, и в январе 2021 года Роскосмос отказался участвовать в проекте Gateway. Следом за отказом от лунного сотрудничества российская сторона начала сворачивать и другие проекты с США — в мае этого года заговорили о том, что Россия выйдет из числа участников проекта МКС уже в 2025-м, а не в 2030 году, и сосредоточится на создании собственной станции (читайте о ней в материале «Прекрасная РОСС будущего»).

Но от Луны Роскосмос при этом не отказался. Просто лететь на нее теперь собрался в паре с другой державой, Китаем. При чем не задерживаясь на лунной орбите, как это собираются делать американцы — а сразу садиться на поверхность.

«Деревня» и «полигон»

Для Китая естественный спутник Земли — уже вполне освоенное тело. С 2007 года китайские ученые и инженеры воспроизвели все советские лунные достижения полувековой давности — от луноходов до доставки грунта на Землю. Венцом лунной программы Китая должна стать лунная база на поверхности, сначала автоматическая, а потом и обитаемая. В докладах космических организаций КНР станцию ILRS (International Research Lunar Station) начинают упоминать во второй половине 2010-х годов, но не вдаваясь в детали.


Самым подробным описанием китайского плана до недавних дней был доклад заместителя директора Центра лунных исследований Китайского космического агентства, Чжаоюя Пэя (Zhaoyu Pei), сделанный в феврале 2019 года. С его слов выходило, что КНР прорабатывает проект уже третий год, а источником вдохновения для них служит европейская «Лунная деревня», проект обитаемой базы, предложенный в 2016 году (его главная особенность — использование технологий 3D-печати из лунного реголита для строительства корпусов станции) и российские планы по строительству лунной базы.

Про луну последняя информация

Рендер будущей китайской лунной базы ILRS, по версии 2019 года. В центре виден посадочный аппарат «Луна-27»

CNSA

Российский проект станции на поверхности Луны, «Лунный полигон», кочевал по докладам и отчетам не первое десятилетие. Для руководителей космических предприятий «поселение» роботов с энергетической инфраструктурой, роверами, посадочными и взлетными модулями — было последним этапом после череды посадочных и орбитальных зондов, луноходов и аппаратов для доставки грунта на Землю.

Сроки запуска аппаратов двигались, состав станции менялся, в некоторых вариантах проекта предполагалось, что там будут добывать из лунного реголита редкоземельные металлы и гелий-3 для доставки на Землю и кремний для производства солнечных батарей на месте.

Но основа «Лунного полигона» не менялась. Предполагалось, что он будет состоять из:


  • нескольких автоматических аппаратов (исследовательских и служебных), в частности, роботизированных мобильных модулей для стройки и ремонта,

  • стационарных модулей связи и энергетики,

  • мобильной лаборатории,

  • челночных ракет для доставки грузов с поверхности на орбиту и обратно.

Связь должны были обеспечить спутники-ретрансляторы.

В планах был и радиотелескоп площадью в несколько десятков квадратных километров. Похожий проект, кстати, есть и у NASA: его специалисты предлагают найти большой ровный кратер и застелить его поверхность тросами с приемниками.

Территорию полигона условно разбили на функциональные зоны со: научную, служебно-энергетическую, технологическую и взлетно-посадочную. В центре полигона должна расположиться большая энергетическая установка — круг из солнечных панелей, установленных под углом примерно 45 градусов к поверхности.

Облик «Лунного полигона», каким он предполагался в 2012 году

НПО имени Лавочкина

Лунный генплан

В середине июня 2021 года Роскосмос и Китайское космическое агентство опубликовали дорожную карту создания будущей станции. На схемах и планах можно увидеть уже хорошо знакомую еще по российским документам последовательность лунных зондов, которая завершается созданием лунной базы.


Общий вид полностью построенной базы ILRS согласно «дорожной карте» 2021 года

Роскосмос

Программа создания станции разбита на три этапа: разведка местности, строительство станции и ее практическое использование.

Первый этап пройдет с 2021 по 2025 год, поэтому в него включили только запланированные ранее миссии, которые либо уже находятся на Луне, либо проходят финальные этапы создания:

  • луноход и посадочная платформа «Чанъэ-4», высадившиеся на Луну в первые дни 2019 года,

  • миссия по доставке грунта на Землю «Чанъэ-6», которая почти идентична «Чанъэ-5», успешно выполнившей свои задачи в конце 2020 года

  • «Чанъэ-7» с орбитальным модулем, посадочным аппаратом, луноходом и летающим аппаратом. Что это за аппарат — пока неизвестно, но в совместном ролике на одном из поздних этапов показан «прыгающий» аппарат с реактивными двигателями, который, судя по названию, будет перелетать с одной точки на другую.

Российские миссии, вошедшие в первый этап — посадочные «Луна-25» (подробнее об этой миссии читайте в материале «От Луны до Луны») и «Луна-27», а также орбитальный аппарат «Луна-26». На этом этапе Китай и Россия выберут место строительства станции и отточат технологии точной посадки в заданную точку.

Второй этап пройдет с 2026 по 2031 год и разбит на две стадии.

В первую стадию вошли две миссии (если к проекту не присоединятся новые партнеры со своими планами), обе уже разрабатываются:


  • первая российская миссия по доставке лунного грунта с 1976 года — «Луна-28»,

  • китайский аппарат «Чанъэ-8», который станет прототипом командно-управляющего модуля ILRS. Ранее в китайских СМИ появлялась информация о том, что эта миссия будет проверять возможность использования лунных ресурсов.

Поскольку к моменту отправки этих миссий место строительства базы уже должно быть утверждено, а в плане указано, что страны будут оттачивать точную посадку и начнут совместную деятельность, видимо, «Луна-28» и «Чанъэ-8» будут сажать вплотную друг к другу.

И наконец с 2031 по 2035 год начнется самое интересное, вторая стадия  по сути, основная фаза строительства лунной базы.

В документе перечислено пять миссий: ILRS-1, ILRS-2 и так далее, но отмечается, что их может быть и больше. Сначала на базу с помощью тяжелой ракеты (китайской сверхтяжелой «Чанчжэн-9» или российской «Ангара-5В») доставят энергетические модули — ядерные и солнечные. Тогда же на станцию привезут командный модуль и телекоммуникационное оборудование. Пока неизвестно, как именно оно будет выглядеть, но в концептуальном ролике о ILRS есть специализированная вышка связи.

В рамках этих миссий на базу полетят научно-исследовательские аппараты. Среди них авторы документа упоминают:

  • аппарат для сбора образцов грунта,

  • ровер для 3D-печати структур из реголита

  • робозмею (!), которая будет исследовать лунные лавовые трубки.


Третья миссия отправит на базу один или несколько модулей для добычи и переработки лунных ресурсов. Целью ILRS-4 будет проверка технологий для следующих миссий, в том числе проведение биологических экспериментов, распределенный сбор образцов грунта и их доставка на Землю. В последней из уже анонсированных миссий на базе установят телескопы для астрономических наблюдений и съемки Земли.

На рендерах и ролике есть и другие «жители» базы, точное назначение которых пока неизвестно: рой ходячих роботов и роверы, передающие друг другу некие образцы. Также в материалах по базе фигурирует спутник-ретранслятор, но вполне вероятно, что для этого удастся задействовать уже имеющийся у Китая аппарат, который запустили в 2018 году, чтоб обеспечить связью китайский луноход на обратной стороне Луны.

С 2036 года начнется третий этап — на базу впервые отправятся люди. Это заметно отличает китайский подход от американского — США планирует начать пилотируемые миссии уже в 2024 году, хотя реалистичность этих планов вызывает вопросы даже у главы NASA.

Станция изначально разрабатывалась как открытая к участию других стран программа. Сооснователи заявляют, что готовы сотрудничать с любыми странами, международными организациями и даже частными компаниями, которые согласны разрабатывать и реализовывать миссии в соответствии с общей концепцией IRLS. При этом они отмечают, что новые участники не будут находиться на «вторых ролях», а смогут возглавить любую часть программы наравне с Китаем и Россией.


Роскосмос и Китайское космическое агентство уже официально пригласили в проект ESA, которая давно сотрудничает с Китаем и, например, совместно тренирует космонавтов для полета на китайскую орбитальную станцию. А вот американцы — как NASA, так и частники — в проекте скорее всего участвовать не будут из-за запрета на любое сотрудничество с китайскими космическими организациями. 

 

Занимайте места

Нигде в документах пока не говорится, в каком именно лунном регионе предполагается разместить будущую базу. И, похоже, найти подходящее место будет непросто.

Выбор района посадки даже для «Луны-25» был «долгим и мучительным», а за места, подходящие для размещения лунной базы, будет идти острое соперничество, предупреждал академик Лев Зеленый из Института космических исследований РАН, выступая на круглом столе в Совете Федерации в конце 2020 года.

Дело в том, что место для «лунной деревни» должно отвечать сразу нескольким критериям.

  1. Во-первых, там должен быть водяной лед — для выработки кислорода и водорода для использования в качестве топлива, а впоследствии — для систем жизнеобеспечения. Кроме того, исследование лунного льда сегодня — одна из самых интересных научных задач (читайте об этом в материале «За водой на Луну»).


  2. Во-вторых, в зоне посадки должен быть достаточный уровень освещенности, чтобы можно было использовать для энергоснабжения солнечные батареи. Поскольку лед на Луне находится на полюсах, поэтому солнечные батареи придется ставить вертикально и искать освещенные места по соседству с зонами вечной тени.

  3. В-третьих, база должна быть размещена в зоне прямой видимости Земли, чтобы можно было поддерживать радиосвязи без необходимости в спутника-ретрансляторе, подобном китайскому «Цюэцяо».

  4. Наконец, сама поверхность должна быть достаточно ровной, без валунов и уклона, чтобы не повторить неудачу «Луны-23», которая удачно затормозила при посадке, но завалилась на бок из-за наклона рельефа.

Зеленый отметил, что таких мест мало, и их необходимо «застолбить» за собой, посадив туда автоматический аппарат. Он также сказал, что необходимо прорабатывать законы о праве собственности на лунные территории и правах стран, посадивших космический аппарат.

Тему «национализации» частей Луны обсуждают уже довольно давно, но эти разговоры прежде всегда оставались абстрактными рассуждениями. Но в 2020 американцы дали уже серьезный повод перейти от рассуждений к переговорному процессу : осенью NASA подписало с агентствами-коллегами «Соглашения Артемиды», которые, по мнению многих, переинтерпретируют «Договор о космосе» 1967 года, главный космический договор на текущий момент, в пользу США и делают их «лунным привратником» (подробнее об этой позиции можно узнать в статье канадских ученых в Science).


«Соглашения Артемиды» содержат несколько пунктов, два из которых спровоцировали дискуссию в космическом сообществе. Первый описывает базовые правила добычи ресурсов на Луне, а второй вводит понятие «зоны безопасности» — обтекаемо сформулированный термин, который можно интерпретировать как фактические зоны с национальным суверенитетом, на которых может вести деятельность страна, первой заявившая свои претензии на нее. Этот пункт явно противоречит духу «Договора о космосе», который гласит:

Космическое пространство, включая Луну и другие небесные тела, не подлежит национальному присвоению ни путем провозглашения на них суверенитета, ни путем использования или оккупации, ни любыми другими средствами.

Статья II «Договора о космосе»

В пункте о зонах безопасности «Соглашений Артемиды» оговорено, что зоны должны лишаться такого статуса, когда деятельность в них прекращается, но это не мешает «застолбить» их за собой одним простым долговременным аппаратом, как предложил Зеленый.

Источник: echo.msk.ru


Соединенные Штаты готовят почву для фактического захвата Луны.

Об этом, передает корреспондент «ПолитНавигатора», в интервью «Комсомольской правде» заявил сотрудник Института законодательства и сравнительного правоведения при правительстве РФ, эксперт Российского совета по международным делам Эмиль Сайфуллин.

Подпишитесь на новости «ПолитНавигатор» в ТамТам, Яндекс.Дзен, Telegram, Facebook,  Одноклассниках, Вконтакте, канал YouTube, канал в Viber и Яндекс.Новости


По его словам, на Луне есть серьезные запасы полезных ископаемых: редких металлов, например, иридия и платины, а также изотопа гелия (Гелий-3), который многие считают весьма перспективным топливом для термоядерной энергетики нового поколения.

«При нынешнем уровне технического развития их добывать нерентабельно, однако по мере совершенствования технологий ситуация может поменяться кардинально, и уже недра нашего спутника станут «кладовой» Земли», – сказал Сайфуллин.

Также, говорит он, Луна может стать новым космодромом, с которого корабли будут отправляться на другие планеты, поскольку , сила притяжения на нашем спутнике в 6 раз меньше, чем на Земле, соответственно и топлива придется тратить намного меньше. Кроме того, на Луне нет атмосферы, и кораблю не надо будет преодолевать сопротивление воздуха.

Собеседник издания напоминает, что существует Соглашение о деятельности государств на Луне и других небесных телах от 1979 года, в котором спорные и неточные моменты Договора о космосе урегулированы.

«Но его ратифицировали только 18 государств. СССР и США участвовали в разработке текста соглашения, однако в итоге его не подписали. Могу предположить, что, в свое время советское правительство увидело, что в Белом доме не хотят подписывать документ, и решило тоже не налагать «на всякий случай» на себя подобные ограничения. И, как в итоге показала история, не зря.

Ведь США в прошлогоднем указе президента Дональда Трампа особо подчеркнули свое непризнание «Соглашения о Луне». Это было сделано специально, чтобы впоследствии нельзя было «подтянуть» Вашингтон к данному документу, заявив, что американцы его поддерживали «молчаливым согласием», – отмечает эксперт.

Он считает, что России нужно развивать инициативы с партнерами, чтобы не отстать в гонке за Луну.

«Вот сейчас Россия идет по пути создания совместной с Китаем лунной станции. И выращивать собственных «Илонов Масков», чтобы в дальнейшем и у нас были компании, которые при господдержке продвигали бы смелые инновационные проекты, на которые государство впоследствии смогло опереться», – убежден Сайфуллин.

Источник: www.politnavigator.net

В марте Китай и Россия подписали меморандум "О взаимопонимании в области сотрудничества по созданию международной научной лунной станции". Наши державы договорились вместе строить лунную базу. Каждый привнесёт что-то свое: и мы, и китайцы уже отправляли на спутник Земли космические аппараты, у России вообще богатейший опыт освоения Луны ещё в советское время. Кроме того, буквально несколько дней назад было объявлено, что мы впервые за последние 45 лет запустим на луну новый аппарат.  "Луна-25" отправится на приполярные территории спутника, где еще никто не высаживался. В намерении вернуться на Луну мы не одиноки. До 24-го года туда намерены отправить астронавтов американцы. Их лунная программа тесно завязана на сотрудничество с Европейским космическим агентством, при этом ни Россию, ни Китай к участию в проекте "Артемида" не пригласили. Более того, Вашингтон прямо говорит, что сделает всё, чтобы Луна осталась за ними. А русских и китайцев там и рядом чтобы не было.

В научном мире новость о российско-китайской лунной базе встретили спокойно и с интересом, а вот в западных СМИ началась истерика.

"Мы должны волноваться. Как и по поводу любой экспансии, которую проводит Россия и Китай. Потому что они наши стратегические противники", — заявили в эфире Fox Business.

Washington Post назвал меморандум о станции на Луне зловещим знаком для Запада. По мнению журналистов, дело даже не столько в исследованиях спутника Земли, сколько в стратегическом партнерстве Москвы и Пекина.

"Само по себе такое заявление является тревожным знаком. Россия и Китай в последнее десятилетие все больше сближаются, налаживая тесные отношения. Россия продает своему бывшему противнику современную военную технику, которая во многих случая превосходит оружие китайского производства. Армии двух стран проводят совместные военные учения, в том числе, с участием Ирана, которое состоялось в прошлом месяце в Индийском океане", — пишет издание.

Европейская пресса пошла еще дальше. В испанском издании El Confidencial  посетовали, что Старый Свет не смог помешать планам Москвы и Пекина, и даже предположили, что в будущем Евросоюз может вовсе исчезнуть. А Россия, США и Китай продолжат глобальное соперничество.

"Первыми, кто будет осуществлять деятельность на Луне, будут две недемократические страны с коммунистическим прошлым, не уважающие верховенство права и права человека, которые вместе представляют самый большой рынок в мире и чей совокупный военный потенциал может уничтожить планету Земля несколько раз. Выражусь по-другому: Китай и Россия собираются объединить свои достижения в области космических технологий. Если у нас не встают от этого волосы дыбом, это значит, что мы ничего не понимаем", — пугает газета.

Чтобы вернуть на место волосы напуганных европейцев, МИД КНР даже выпустил отдельное заявление о том, что недавний визит в Китай Сергея Лаврова не направлен против других государств. Сам министр иностранных дел конкретизировал: Москва и Пекин "дружат не против" кого-то, просто их партнерство развивается логично и поступательно, чего нельзя сказать о российско-европейских контактах.

"Наши отношения с Китаем развиваются быстрее, чем то, что осталось от отношений с европейскими странами. Я еще раз подчеркну, что с Евросоюзом, как с организацией, отношений нет. Вся инфраструктура этих отношений уничтожена односторонними решениями Брюсселя", — заявил Сергей Лавров.

В космической сфере сотрудничество России и Европы хоть и продолжается, но уже далеко не так активно, как раньше. Проблема в том, что у ЕС, по словам экспертов, не хватает самостоятельности в принятии решений. Глава представительства Европейского космического агентства в России Рене Пишель признавался, что его организация даже не может выбрать, на каких кораблях космонавты из Старого Света будут летать к МКС. За них это определяет НАСА. Такое зависимое положение европейского вассала перед американским сюзереном заметно не только в космосе. И если некоторые страны в Европе с такой ролью смирились, то для тех, кто хочет справедливости, у России и Китая есть альтернатива.

"Подписано совместное заявление министров иностранных дел Китая и России по ряду вопросов, касающихся текущего глобального управления, которое предлагает корректный подход к вопросам прав человека, демократического международного порядка и многосторонности, и демонстрирует твердую волю России и Китая совместно защищать международное право и справедливость", — заявил официальный представитель МИД Китая Хуа Чуньин.

С таким подходом две страны намерены развивать и лунную программу. К российско-китайскому проекту смогут подключиться все желающие. Даже в Индии, у которой непростые отношения с КНР, но и большие космические амбиции, всерьез рассматривают сотрудничество с Москвой и Пекином. Среди потенциальных участников проекта может быть Пакистан и, например, Турция, которая объявила о своих планах по освоению Луны. Россия, как и Советский Союз, выступает за равноправные возможности в космосе и против размещения там оружия – это неизменная позиция, которая выгодно отличает нашу страну от иных поклонников идеи звездных войн.

"Именно Россия на протяжении последних лет несколько раз инициировала в Организации Объединенных Наций принятие резолюций, запрещающих милитаризацию космоса. Но Соединенные Штаты Америки плевать хотели на эти резолюции. Они с одной стороны реализуют научную программу "Артемида", а с другой, где в этой программе нашлось место для Пентагона? А оно там нашлось. И что Пентагон делает на Луне?" – рассуждает заместитель директора Института стратегических исследований и прогнозов РУДН Павел Фельдман.

Впрочем, подробности "Артемиды" не сообщают не только российским специалистам, которым места в американской инициативе не нашлось, но даже самим участникам проекта. НАСА выбирает, в каких сферах канадские или, например, европейские ученые могут быть полезны, а к остальным направлениям лунной программы доступ младшим партнерам закрыт. И это, несмотря на международное право, которое четко определяет, что Луна – это общая территория, и ни одна страна не может исключительно владеть земным спутником.

"Соединенные Штаты Америки воспринимают Луну чуть ли не как свою приватную территорию и будут приводить аргументы в пользу своего исключительного права на Луну. Ну что это за аргументы? В первую очередь то, что они первыми отправили туда астронавтов, что там где-то до сих пор находится американский флаг, и мы понимаем, что для приватизации Луны Соединенным Штатам Америки не понадобятся никакие правовые основания. Им глубоко до фонаря эти решения Генассамблеи ООН", — говорит Фельдман.

При этом Луна имеет важнейшее значение для будущих космических исследований. И дело не только в научных разработках, которые потом можно использовать в изучении Дальнего космоса. Луна – это и возможная стартовая площадка для ракет, и источник сырья для их создания.

"Большие залежи титановых руд. Титан – это основной материал в космическом строительстве. Несмотря на то, что на Земле есть залежи этого металла, но, понятное дело, что для освоения космического пространства, колонизации того же Марса, этого металла потребуется очень и очень много. Потому что все космические аппараты, которые будут выполнять межпланетные полеты, они будут состоять, в основном, из титановых сплавов", — объясняет военный эксперт журнала "Арсенал Отечества" Алексей Леонков.

В США это понимают, поэтому и стараются скорее до Луны добраться. И если НАСА сумеет первым окопаться на спутнике, то о равноправии там можно будет забыть. Впрочем, несмотря на амбициозные планы Соединенных Штатов отправить астронавта на Луну уже в 2024-м, для полного контроля над спутником этого будет недостаточно. В то же время, благодаря совместным усилиям России и КНР, их возможности в лунной гонке резко возрастают. Тем более что Луна для Китая – это не только научные открытия и престиж на международной арене, но и важнейший культурный феномен. В Поднебесной спутнику посвящен праздник середины осени, а персонаж мифологии Чанъэ в даосизме почитается как богиня Луны. Еще древние китайские поэты больше двух тысяч лет назад писали о нефритовом зайце, который живет в Лунном дворце и круглый год толчет в ступе снадобье бессмертия.

"У Китая, конечно же, есть огромные производственные мощности и некоторые конструкторские заделы, которые позволят эту программу осуществить в гораздо короткие сроки, если бы Россия ориентировалась только на свои мощности. Поэтому из этого соглашения, из этого сотрудничества Россия может получить прямую выгоду. Мы можем выступать в качестве генератора технологий, а с помощью Китая получать некие космические изделия, аппараты, станции, строить собственные модули в этих станциях, и такими совместными усилиями продвигаться в космос", — говорит Леонков.

Победитель лунной гонки определится в ближайшее, по космическим меркам, время. Судя по качественным видеоагиткам НАСА о проекте "Артемида", в своем успехе там уверены. Впрочем, с приходом в Белый Дом Байдена уверенности в космическом агентстве поубавилось. Новый американский президент скептически относится к освоению космоса, и считает, что больше внимания нужно уделять климату и атмосфере земли. В таком случае, теплая, дружественная атмосфера будет гарантирована и Луне. Доступной для всех и свободной от звездных войн.

Денис Большаков, Елена Мекертычева, Павел Дубов, "В Центре Событий".

Все самое интересное — в нашем канале «Яндекс.Дзен» Еще больше новостей — у нас в Telegram

Источник: www.tvc.ru

Россия возвращается на Луну. Спустя 45 лет после того, как на спутнике Земли побывал последний советский зонд, стартует «Луна-25» — посадочный аппарат, которому предстоит исследовать лунное заполярье. В совместном материале с Роскосмосом разбираемся, в какой степени российская лунная программа — повторение славного советского прошлого, что именно изменилось за полвека в технологиях межпланетных путешествий и, наконец, чем новая 25-я «Луна» отличается от 24-й.

Спустя более 40 лет после окончания «лунной гонки» вновь разрабатываются планы окололунной станции и пилотируемых экспедиций, а на спутнике Земли появляются луноходы и посадочные зонды. Ученые-планетологи и чиновники космических ведомств говорят о «лунном ренессансе». Но никакого ренессанса могло и не случиться (или его пришлось бы ждать еще пару десятилетий), если бы не американская программа противоракетной обороны.

Как Луну сняли с паузы, или Спасибо «Блестящим камешкам»

К концу 1970-х годов многим казалось, что на Луне делать уже нечего и в Солнечной системе существуют значительно более интересные объекты для исследований: Марс, Венера и планеты-гиганты.

«Советская лунная программа была закончена «Луной-24», и других намерений не было. Американцы прекратили программу «Аполлон», и считалось, что мы вообще о Луне узнали чуть ли не все. У советских ученых было желание повторить забор грунта из других областей Луны, отправить новый «Луноход», но в тот период это поддержано не было», — вспоминает в беседе с N + 1 академик Михаил Маров, сотрудник Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН.

Историк космонавтики Брайан Харви пишет, что после успеха «Луноходов» и доставки лунного грунта советские ученые строили широкомасштабные планы, в том числе строительство телескопа на обратной стороне Луны, а также разработку лунохода, приспособленного для сбора образцов грунта с последующей их доставкой на Землю (подобный проект планируется осуществить с марсоходом «Персеверанс»). Однако широкое обсуждение лунных планов в советских газетах прекратилось в июне 1973 года. Уже построенный «Луноход-3» оказался в музее НПО Лавочкина, а советские АМС отправились к Венере и Марсу. «Наступил период лунного затишья, который продолжался почти 20 лет», — говорит Маров.

Интерес к Луне мог бы вернуться к ученым еще позже, если бы не зонд «Клементина», который отправился в космос в 1994 году. Основные задачи этого аппарата, разработанного в интересах американских военных, были далеки от науки. Военные хотели проверить в условиях дальнего космоса ряд сенсоров и приборов, в том числе разработанных для противоракетной системы «Блестящие камешки», элемента Стратегической оборонной инициативы, более известной как программа «Звездных войн».

«Клементина» проработала на окололунной орбите всего 71 день, а затем вышла из строя из-за компьютерного сбоя. В 1996 году ученые, проанализировав данные с бистатического радара на борту аппарата, пришли к выводу, что особенности отражения радиоизлучения от поверхности в некоторых регионах можно объяснить присутствием водяного льда.

«Полет “Клементины”, безусловно, спровоцировал рост интереса к Луне. — говорит Маров. — Она практически впервые показала, что Луна не сухое, как предполагалось, а достаточно влажное тело, что на ней могут быть приличные залежи водяного льда». Вскоре подозрения подтвердил нейтронный спектрометр, установленный на борту зонда «Лунар Проспектор».

Луна вновь стала оживленным местом. Вода на спутнике Земли интересовала всех, например, как ресурс для будущей обитаемой базы. Сомнений в том, что она там есть, практически не осталось.

Уже в 2009 году к Луне отправилась пара зондов LRO / LCROSS. Последний аппарат и разгонный блок «Центавр» ученые намеренно «уронили» на дно южного полярного кратера Кабео. Там российский нейтронный телескоп ЛЕНД на борту LRO обнаружил дефицит потока нейтронов, что указывало на высокую массовую долю воды в грунте. И действительно, прямые измерения с борта LCROSS до его столкновения с Луной, произведенные во время пролета через выброшенное «Центавром» с поверхности вещество, подтвердили, что в грунте присутствует около 5 процентов воды.

Михаил Маров и его коллега Эрик Галимов еще в середине 1990-х предложили создать собственный российский лунный зонд, получивший название «Луна-Глоб». Предполагалось, что это будет аппарат с посадочным и орбитальным модулем, а также пенетраторами — сбрасываемыми устройствами, предназначенными, в частности, для сейсмического зондирования. Однако проект был отложен: Роскосмос сконцентрировался на «Фобос-грунте», а «Луна-Глоб» менялся и становился все проще. В конце концов проект превратился в современную «Луну-25» — посадочный аппарат, которому впервые в истории предстоит сесть у лунного полюса и «попробовать на вкус» лунную воду.

Об истории «Луны-25» и ее научных задачах вы можете прочитать в материале «Первый в тундре», а пока мы попробуем разобраться, как изменились лунные аппараты за 40 лет с момента завершения лунной гонки.

Банки против шкафа

На фотографиях и рисунках разница видна невооруженным глазом. Советские лунные аппараты эпохи «бури и натиска» напоминают «лошариков» — причудливых существ, собранных из множества цилиндрических и шарообразных фигур. Будущие российские лэндеры — «Луна-25», «Луна-27» и отчасти следующие — больше похожи на шкафы на ножках, причем без дверных створок. Переход от «банок» к «шкафам» (от герметичного к негерметичному исполнению спутников и зондов) был революцией в космической технике.

«Прежде использовались герметичные приборные контейнеры. Внутри них ставили рамы с бортовой аппаратурой, приборами, которые работали в газовой среде», — рассказал сотрудник одного из предприятий «Роскосмоса».

По его словам, герметичные емкости для электроники были необходимы не столько для защиты от космической радиации, сколько для предотвращения перегрева (или, наоборот, переохлаждения) приборов. «Энергопотребление тогдашней элементной базы было гораздо больше, тепловыделение было больше, поэтому вопрос теплосъема стоял достаточно остро, требовалась газовая среда, системы терморегулирования», — отметил он.

Банки с электроникой должны были выдерживать атмосферное давление (следовательно, у них были высокие требования по прочности, что означало дополнительную массу). В то же время они создавали дополнительный риск: нарушение герметичности из-за дефектов или удара микрометеорита означало гибель аппарата.

Герметичные приборные контейнеры использовались, например, в российских спутниках серии «Метеор» разработки ВНИИЭМ имени Иосифьяна, созданных на базе платформы «Ресурс-УКП». Главной приметой этих аппаратов был почти трехметровый приборный гермоконтейнер. Давление внутри него поддерживалось на уровне 100 миллиметров ртутного столба, циркуляция газовой смеси на основе азота обеспечивалась с помощью четырех вентиляторов, подогрев газа — с помощью электронагревателей, а за охлаждение отвечали радиаторы на корпусе.

Особенности гермоконтейнеров, возможно, сыграли своющ роль в одной из самых обидных неудач в истории российского научного космоса: в 2010 году вышла из строя российская солнечная обсерватория «Коронас-Фотон», созданная на базе платформы «Метеоров». Из-за ошибки в расчете ресурса аккумуляторов телескоп потерял электропитание и вышел из строя. Большая часть мощности, около 600 ватт, шла на обеспечение гермоотсека и служебной аппаратуры платформы, а научная аппаратура потребляла всего 40 ватт. Платформа фактически съела сама себя, говорили тогда ученые.

Прогресс электроники позволил избавиться от прожорливых платформ. «Когда появилась элементная база, способная выполнять те же функции, но при этом с гораздо меньшим энергопотреблением, появилась возможность избавиться от газового охлаждения и гермоконтейнеров», — рассказали в «Роскосмосе».

Новая негерметичная технология, которая используется сегодня в большинстве космических аппаратов, предполагает, что тепло с электронных элементов забирает поверхность, на которой они установлены. Специалист одного из предприятий «Роскосмоса» объясняет: «Тепло отводится на посадочные поверхности, которые крепятся к так называемому термостабилизированному основанию. Внутри этих поверхностей расположены тепловые трубы. Эти трубы передают тепло от прибора, с посадочного места, до радиатора, который уже излучает тепло в открытое пространство, в открытый космос».

Именно так устроен и несущий приборы «шкаф» «Луны-25». Его главный элемент — термостабилизированная панель с сотовым заполнителем, внутри которой проходят алюминиевые трубы с теплоносителем — аммиаком.

Выделяемое приборами тепло отводится на радиаторы, установленные на «крыше» аппарата. Обогрев в темное время лунных суток обеспечивается радиоизотопным источником — РИТЭГом. Электричество от РИТЭГа (его электрическая мощность — всего 6,5 ватта, а вот тепловая — 125-145 ватт) получает один единственный прибор — часы реального времени, и только они остаются включенными во время лунной ночи, когда все остальные приборы, питающиеся от солнечных батарей, выключаются.

Возможность передумать

Электроника на борту «Луны-25» не только меньше греется и меньше потребляет энергии — она также дает несравненно больше возможностей для выполнения научной программы миссии. «В чем мы почувствовали технологический прорыв — это в программном обеспечении приборов», — рассказывает N + 1 руководитель научной программы миссии, сотрудник ИКИ РАН Игорь Митрофанов.

Он сравнивает электронику советских лунных аппаратов с электромеханическими шаговыми АТС и дисковыми телефонами. «Там был довольно узкий набор режимов, которые переключались, условно говоря, релейными командами, как в старых проводных телефонах. Как с помощью диска в старых телефонах, мы с антенн дальней космической связи передавали на борт набор импульсов, и в итоге бортовые реле, как телефонная станция, переключали приборы в нужный режим. Сейчас бортовые комплексы управления — это еще не смартфоны, но близко к этому», — объясняет Митрофанов.

Революция, по его словам, связана с переходом на ПЛИСы — программируемые логические интегральные схемы. Если у обычных микросхем порядок работы задается раз и навсегда при изготовлении, то как именно будет обрабатывать информацию ПЛИС — решается при программировании этой схемы. Кроме того, такие схемы содержат и обратные связи, то есть могут переключаться между разными режимами в зависимости от поступающих данных.

«Вы можете запрограммировать и обеспечить возможности достаточно сложных алгоритмов работы научного прибора, предусмотреть функции предварительной обработки данных непосредственно в приборе для выбора оптимального режима измерений», — говорит Митрофанов.

Проще всего описать преимущества ПЛИСов на примере работы одного из основных устройств аппарата «Луна-25», а именно манипулятора, которому предстоит забирать пробы из подповерхностного слоя лунного грунта — с глубины примерно в 20-30 сантиметров — и загружать их в прибор «ЛАЗМА» для масс-спектрального анализа. Сейчас ученые не могут предсказать, каким именно является грунт лунной вечной мерзлоты. Возможно, он будет «мерзлым» и довольно твердым, а возможно — сыпучим, как песок.

Программируемая микросхема, опираясь на электрические параметры усилий в моторах манипулятора, сможет «сообразить», какой грунт он пытается зачерпнуть, и переключит систему в наиболее оптимальный режим.

Когда зонд будет на Луне, исследователи смогут в зависимости от условий изменять режимы работы приборов и даже перепрограммировать их для применения ранее не предусмотренных режимов. Чтобы не потерять космический аппарат из-за случайной программной ошибки, новые коды предварительно тестируют на «зеркальном» аналоге космического аппарата на Земле. Но даже после такой проверки новая программа обычно загружается сначала на дублирующий комплект бортовой аппаратуры, поясняет Митрофанов. Эти комплекты обычно называют «сторона А» и «сторона Б». Каждая из них способна полноценно обеспечивать работу аппарата.

Новую программу проверяют и в случае необходимости дополнительно отлаживают на дублирующей «стороне». Если все в порядке, то ей передаются права управления. В прошлом дублирование бортовой аппаратуры на «сторону А» и «сторону Б» проводилось для повышения надежности. «Стороны» были отдельными устройствами, двумя независимыми бортовыми машинами. Сейчас во многих случаях «стороны» являются «виртуальными машинами». Например, в системах управления научной аппаратурой «сторона» может быть отдельным сегментом ПЛИС с отдельной ячейкой памяти.

«Мы можем в процессе эксперимента на другой планете обнаружить, что у нашего прибора есть возможность выполнить какое-то уникальное измерение в режиме, который сейчас не задействован, но который может быть задействован, если мы поменяем логику работы прибора. — объясняет Митрофанов. — И мы можем перепрограммировать “сторону Б”, выполнить ее тестирование, убедиться, что все работает как задумано, и провести эксперимент в новом режиме. В этом состоит ключевое отличие современных космических научных приборов от той аппаратуры, с который работали наши предшественники в прошлом веке».

На чем мы остановились?

Сравнивать «в лоб» советские «Луны» и «Луну-25» почти невозможно. Не только потому, что в области технологий прошла целая эпоха, но также и потому, что изменились наши представления о Луне. Станции времен СССР создавались для других задач.

Последняя советская лунная станция, «Луна-24», относившаяся к серии Е-8-5, стартовала с Земли в августе 1976 года и была гигантской: масса аппарата составляла почти шесть тонн (5725 килограммов) и для ее запуска потребовалась тяжелая ракета-носитель «Протон-К». Из этой массы больше четырех тонн приходилось на топливо в посадочной ступени и в возвратной ракете, которая должная была доставить на Землю пробы — 170 граммов лунного грунта.

На поверхности Луны станция оказывалась уже изрядно «похудевшей». Она весила 1880 килограммов, из которых 512 килограммов — это стартовая масса возвратного модуля (в котором 274 килограмма тоже приходилось на топливо). Масса единственного научного прибора, буровой установки, составляла всего лишь 13,6 килограмма.

Безусловно, игра стоила свеч: доставка лунного грунта, в сущности, равнозначна работе на Луне огромной химической лаборатории по исследованию вещества, причем с постоянно растущими возможностями. В случае с Венерой и Марсом такой опции не было и ученым приходилось довольствоваться скромными приборами на борту посадочных аппаратов.

По смыслу миссии «Луна-25» ближе к предыдущему поколению советских аппаратов — станциям серии Е-6, которые впервые совершили мягкую посадку на Луну. Они не должны были доставлять на Землю грунт. Их задачей было сесть и исследовать лунную поверхность на месте — точно так же, как предстоит «Луне-25». Но устройство этих станций и сценарий миссий радикально отличались.

Первой после серии неудач до поверхности спутника добралась станция «Луна-9». Масса этого аппарата после отделения от носителя была сопоставима с массой «Луны-25» (1583 килограмма против 1540 килограммов). Из них на долю топлива приходилось 780 килограммов. Для запуска девятой «Луны» использовался по сути тот же носитель, что и для 25-й — носитель из семейства Р-7 со сходными характеристиками.

На этом сходство заканчивается: на высоте около 75 километров от «Луны-9» отделялись два более не нужных блока астроориентации весом 312 килограммов. Затем станция, работая двигателем на торможение, выдвигала пятиметровый щуп и, когда он касался грунта, отстреливала вверх «шарик» автоматической лунной станции (АЛС), масса которого составляла 100,5 килограмма. «Шарик», снабженный надувными резиновыми амортизаторами, прыгал по лунной поверхности, успокаивался, а затем раскрывал лепестки антенн и начинал работать. Вся «остальная» станция массой около 370 килограммов падала по соседству — ее задача была выполнена. Таким образом «в живых» на поверхности Луны оставался только 100-килограммовый аппарат — из изначально запущенных в космос почти полутора тонн.

Конструкторы отказались от мысли посадить весь зонд «целиком» — отчасти потому, что на тот момент еще не была отвергнута гипотеза пылевых океанов на Луне, где мог утонуть посадочный аппарат. Относительно легкая АЛС с выдвижными лепестками не должна была утонуть.

Главный итог миссии «Луны-9» состоял именно в этом: первая в мире мягкая посадка подтвердила, что лунная поверхность твердая и пригодна для этой цели.

На борту самой АЛС, в ее герметичном сферическом корпусе, было установлено несколько приборов. Прежде всего, панорамная «механическая» телекамера (о том, как работали такие приборы, читайте в нашем материале «Теплый ламповый пиксель»). Кроме того, на борту находился датчик радиации — он показал, что уровень излучения на Луне не такой и большой — а также гамма спектрометр, который не работал. В поздних версиях АЛС, на «Луне-13», появились еще и приборы для измерения плотности грунта.

Никаких солнечных батарей на станциях Е-6 не было, поэтому срок работы их был ограничен. «Луна-9» работала с 3 по 6 февраля 1966 года и передала четыре полных телевизионных панорамы, прежде чем вся вода из системы терморегулирования испарилась и станция перестала работать из-за перегрева.

В дальнейшем советские ученые смогли отправить на Луну луноходы, первый из которых смог прожить десять с половиной месяцев. Однако сегодня мы вновь начинаем исследовать Луну совсем не с той точки, на которой остановились 45 лет назад.

Закончить начатое

Академик Михаил Маров сетует, что от первоначального размаха проекта «Луна-Глоб» осталось не слишком много. Многие научные задачи отложены до следующих миссий, а сама «Луна-25» — в сущности, технологический демонстратор, главная задача которого — проверить, умеем ли мы садиться на Луну. Впрочем, в сравнении становится понятно, что возможности «Луны-25» сильно отличаются от предшественников.

Во-первых, это действительно большая станция массой около 590 килограммов — если при посадке она сожжет все 950 килограммов топлива. Во-вторых, благодаря солнечным батареям (мощность 650 ватт) и РИТЭГам аппарат должен поставить национальный рекорд по сроку жизни на Луне. Как ожидается, «Луна-25» проработает год. В-третьих, аппарат должен исследовать регион, где не побывал еще никто, — полярную Луну.

Он отправится туда с таким набором научных приборов, который не идет ни в какое сравнение с советскими зондами. Масса приборов на борту 25-й сопоставима с массой АЛС и составит 30 килограммов. По словам Митрофанова, на борту будет восемь научных приборов.

Прежде всего, это манипуляторный комплекс ЛМК, который заберет образцы лунной породы ковшом с глубины 20-30 сантиметров и доставит их в лазерный масс-анализатор «ЛАЗМА».

За год предполагается отобрать и проанализировать 11 проб полярного реголита объемом двух кубических сантиметров каждая с глубины до 20 — 30 см. Радиус действия манипулятора составляет 1,5 метра, а значит ученые смогут проверить почти все наиболее перспективные места в рабочем поле на поверхности вблизи станции. Контролировать процесс сбора образцов и следить за посадкой будет система телекамер СТС-Л.

Перекопанный ковшом грунт рабочего поля, кроме ЛАЗМы, будут изучать стереокамеры и инфракрасный спектрометр ЛИС-ТВ-РПМ. Эти приборы установлены вблизи локтевого сустава манипулятора, и он будет нацеливать их объективы на различные участки грунта, вынутого на поверхность.

Элементный состав и содержание водорода в реголите будет исследовать детектор нейтронов и гамма-лучей АДРОН-ЛР, подобный российскому прибору ДАН, который сегодня работает на марсоходе «Кьюриосити». Он «просветит» импульсами нейтронов грунт на месте посадки станции на глубину до 60 сантиметров. Если в реголите будет обнаружен водород, это станет прямым подтверждением присутствия водяного льда в грунте вблизи южного полюса. Анализ данных активного нейтронного зондирования позволит оценить количество льда в грунте.

Кроме грунта, «Луна-25» будут изучать экзосферу Луны — тонкую газо-пылевую атмосферу спутника. Этим будут заниматься энергомасспектрометр АРИЕС-Л и детектор пылевых частиц ПмЛ.

Наконец, на «Луне-25» по просьбе Европейского космического агентства установят телекамеру-демонстратор «Пилот-Д». На будущих лунных аппаратах она будет включена в контур управления посадкой. Пока же она в тестовом режиме осуществит съемку поверхности Луны во время нахождения станции на лунной орбите и при посадке. Контролировать и управлять процессом работы научной аппаратуры будет девятый прибор — служебный прибор БУНИ.

Сейчас «Луна-25» (а именно летный экземпляр — так называют аппарат, который действительно полетит в космос, чтобы отличить его от многочисленных испытательных макетов) находится в НПО имени Лавочкина, где проходит финальные испытания. Тем временем заправочный макет космического аппарата несколько дней назад прибыл на космодром «Восточный». Там специалисты будут тестировать его установку в качестве полезной нагрузки ракеты «Союз-2».

Уже в ближайшем будущем «Луна-25» должна отправиться на Луну, чтобы наконец продолжить прерванную более 40 лет назад программу изучения спутника Земли.

Михаил Котов, Илья Ферапонтов. При участии Павла Шубина.

Источник: nplus1.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.