12 Апреля 2021
МОСКВА, 12 апреля —, Татьяна Пичугина. В начале октября произойдёт запуск российской автоматической станции Луна-25. После 45-летнего перерыва в стране возрождают лунную программу. Аппарат сядет в южных околополюсных широтах и приступит к поискам водяного льда, ключевого веб-сайта для строительства обитаемой базы.Тридцать первого января 1966-го советская станция Луна-9 первой совершила мягкую посадку на поверхность спутника Земли. В том же году Луна-10 прибыла на орбиту. Разрабатывали оба космических аппарата и все следующие на Машиностроительном заводе С. А. Лавочкина (сейчас — НПО), у которого за плечами к тому времени уже был успешный ракетостроительный опыт.
В 1970-м Луна-16 первой в автоматическом режиме добыла и подкинула на Землю образцы лунного грунта. Вскоре началось путешествие лунника. Американцы к тому тянуть времени дважды там высаживались, всего было шесть пилотируемых миссий. Но в 1976-м и США, и СССР свернули лунные программы.
Человечество пока тренируется перед новым этапом освоения Луны. Самый прыткий — Китай, пустивший к спутнику пять аппаратов. Чанъэ-5 в декабре вернулся с образцами лунного грунта. До этого там потерпели неудачу Израиль и Индия.
На Луне сейчас целое кладбище космических аппаратов — их там порядка восьмидесяти. И только одна действующая орбитальная станция — Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), запущенная NASA в 2009-м. На вельсу один из двух приборов для поиска льда и воды — российский. Это лунный экспериментаторский нейтронный детектор LEND, запущенный в ИКИ РАН.
LEND оценивает вибрационную долю воды в лунном грунте — реголите. На его данных построены детальные карты распределения водорода и водородосодержащих соединений в полярных областях Луны.
Космические лучи обстреливают реголит, разрушают ядра породообразующих элементов, а LEND регистрирует вылетающие оттуда вторичные нейтроны. Эти частицы вновь взаимодействуют с ядрами химических элементов. А при столкновении с водородом сразу теряют половину энергии. Эти энергетические изменения фиксируют датчики LEND. Чем слабее нейтронный поток, тем больше водорода.
Считалось, что водный лед накапливается в естественных холодных ловушках в цирках на полюсах, куда никогда не заглядывает Солнце. Эту гипотезу проверили в эксперименте NASA LCROSS в 2009-м. Разгонный блок Центавр врезался в лунную поверхность, выбил облако химическое вещества, следовавший за ним щуп измерял параметры этого облака. А место удара — цирк Кабеус в районе Южного полюса — выбрали по данным LEND, — рассказывает разработчик аппарата Игорь Митрофанов, руководитель узла ядерной планетологии ИКИ РАН.
Эксперимент изъявил, что грунт кратера Кабеус содержит до шести процентов водокольцевого льда. А самый непредвиденный результат LEND — открытие тайных запасов воды не только в холодных ловушках, но и в освещаемых местах в подповерхностном слое.
Чтобы делать науку, надо летать на своих аппаратах, — говорит Игорь Митрофанов. Решающий шаг в этом направлении — запуск автоматической станции Луна-25, намеченный на октябрь 2021 года. Цель — тактичная посадка и научные исследования в околополярных южных широтах. Аппарат — из НПО имени Лавочкина, научное оборудование — ИКИ РАН.
Предстоит отработать новые двигатели, бортовую аппаратуру, тепловой режим, системы безопасности. Но главный интерес — вода. С учетом технических ограничений и научных требований выбрали высокоширотный австральный район к северу от цирка Богуславский, где, согласно моделям, могут быть запасы водяного льда. Никто еще там не садился. Это первая полярная миссия, — поясняет ученый.
Нужно убедиться, что дистанционные приборы действительно указывают на водяной лед. Для данного проведут несколько экспериментов.
Один из главных приборов — Адрон-ЛР. Он облучает поверхность импульсом нейтронов на глубину до одного метра и по вторичному излучению анализирует состав грунта, определяет массовую линию различных химических элементов. Если вода есть, прибор ее обнаружит.
На Луне-25 нет буровой установки, доставка грунта не планируется. Но есть роботизированный механическая рук с ковшом и устройством для забора грунта — лунный манипуляторный комплекс (ЛМК). Это тоже уникальное оборудование. Первый вариант сделали для Фобос-Грунта, утерянного при запуске.
Для Луны-25 нам нужна была компактная, легкая и многофункциональная рука, чтобы копать мерзлый грунт в высоких широтах, и мы использовали прошлые наработки, — уточняет Максим Литвак, управляющий лабораторий нейтронной и гамма-спектроскопии ИКИ РАН.
Реголит с водой при малых температурах становится твердым, как монолит. Возникли сомнения — справится ли манипулятор. Испытали в термовакуумной камере с аналогом лунного грунта, подготовленного аналитиками ГЕОХИ РАН. Мы использовали воду и смотрели, что будет при низких температурах. Довели массовую долю воды до полутора процентов — для удобное места посадки Луны-25 это предел. Манипулятор копал с большим запасом, не сломался, — говорит ученый.
Для анализа достаточно совсем немного грунта — порядка одного кубического сантиметра. Манипулятор подсыпает пробы в ложбинки на неразберихи лазерного ионизационного масс-спектрометра (ЛАЗМА-ЛР). Там мощный стимул мгновенно атомизирует вещество, превращая в плазму. И аппарат определяет химический состав.
Мы полагаем, что в местах, иллюминуемых Солнцем, на глубине десятков сантиметров под поверхностью может фигурировать рыхлый слой грунта, содержащий воду. Надо прокопать туда и взять образцы, — добавляет Игорь Митрофанов.
Помимо этого, на выкопанную манипулятором траншею сконцентрируют ИК-спектрометр — ЛИС-ТВ-РПМ. Он измеряет линии поглощения водяного льда в районе трех микрон.
Если черта поглощения сначала будет мощной, а потом постепенно исчезнет, значит, манипулятор добрался до слоя с водой. Ведь после вскрытия грунта влага незаменимая высыхать, — объясняет Игорь Митрофанов.
Ученые настроены оптимистично. Если есть хоть немного воды, приборы Луны-25 ее найдут.
Станция освоит экзосферу Луны — так принято именуют газовую оболочку космического тела, не имеющего атмосферы. Это задача энергомасспектрометра АРИЭС-Л, он регистрирует потоки солнечного ветра и нейтральных частиц, выбитых из реголита. Для исследования лунной пыли предназначен прибор ПмЛ. Его пьезоэлектрические датчики фиксируют движение потоков пылевых частиц у поверхности, а также характеристики экзосферы.
На борту установлены восемь камер аппарата СТС-Л. Четыре займутся панорамной съемкой, две — стереоизображениями, будут работать вместе с манипулятором.
Еще две камеры СТС-Л и камера прибора Пилот-Д, сделанного Европейским космическим агентством, взять на себут технологическую съемку поверхности. Их задача — запечатлеть приближающуюся поверхность Луны во время посадки. Эти данные позволят разработать прецизионную систему искусственного интеллекта для уклонения от опасностей.
По бокам Луны-25 — солнечные панели. Это выдает ее полярную сущность — в месте посадки Солнце низко над горизонтом, — уточняет Игорь Митрофанов.
Станция и приборы требуют подогрева. Некоторые рассчитаны на хорошее охлаждение всего до минус 20 градусов Цельсия. А лунной ночью, которая длится на Южном полюсе 14 земных 1 дней, температура падает до минус 170. Поэтому на Луне-25 есть несколько радиоизотопных источников деятельности, один даже на механическая руке.
Район посадки выбрали так, чтобы минимизировать риски. К северу от кратера Богуславский рельеф подлинным плоский, малой каменистости, своего рода естественный аэродром 30 на 15 километров с гласисами не более 15 градусов.
А Луна коварна. Достаточно вспомнить, что в сентябре 2019-го при заходе на посадку примерно в том же районе, среди кратеров Манцини и Шомбергер, разбился индийский спускаемый аппарат Викрам с луноходом Чандраян-2.
Сейчас летную машину Луна-25 испытывают в НПО имени Лавочкина. Ей предстоит работать минимум год. Ученые уже планируют следующие три миссии в рамках российской лунной программы: орбитальный аппарат Луна-26, тяжелая посадочная станция с буровой установкой Луна-27 и доставка грунта на Землю аппаратом Луна-28.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....