Луна-парк открыт: что означает посадка на спутник Земли первого частного зонда

Вечером 22 февраля (по московскому времени — в ночь на 23 февраля) аппарат Odysseus совершил мягкую посадку на Луну в районе кратера Малаперт А. Зонд был спроектирован и построен компанией Intuitive Machines по контракту с NASA и частными инвесторами. «Одиссей» стал первым частным зондом на поверхности Луны. Но преемники от Intuitive Machines и других компаний должны последовать за ним уже в этом году.

Путь к полюсу

Для начала проясним термины и названия. Компания Intuitive Machines по контракту с NASA разработала собственную модель автоматической межпланетной станции. Эта модель называется Nova-C. «Одиссей» — собственное имя конкретного экземпляра Nova-C, стартовавшего 15 февраля и севшего на Луну 23 февраля. Кроме имени, у него есть обозначение IM-1 (Intuitive Machines-1). Следующие экземпляры Nova-C будут обозначаться IM-2, IM-3 и так далее, а имена им пока не придумали.

Nova-C представляет собой корабль общей массой 675 кг, несущий до 130 кг полезной нагрузки. Аппарат может работать в течение одного лунного дня (около двух земных недель). Он не оснащен дорогими радиоизотопными обогревателями, позволяющими пережить мороз лунной ночи.

Отдельного внимания заслуживает система посадки. С Земли был задан лишь район прилунения. Бортовой компьютер, распознающий изображения лунной поверхности, самостоятельно выбрал самую безопасную точку. Чтобы отладить эту систему, инженерам пришлось сымитировать более миллиона изображений лунной поверхности.

Примечательно и место прилунения. Оно находится в 300 км от южного полюса Луны. Еще ни один зонд не совершал мягкую посадку в столь высоких широтах. Предыдущий рекорд принадлежит индийской миссии «Чандраян-3», но ее посадочный модуль сел вдвое дальше от полюса.

Кратер Малаперт А окружен возвышенностями, заслоняющими его от лучей низкого приполярного солнца. Поэтому на дне кратера царит вечная тьма, и там может сохраниться водяной лед. Это перспективное место для лунной базы. Не случайно этот регион входит в список 13 потенциальных мест посадки для миссии «Артемида III» — первой высадки человека на Луну в XXI веке.

Дары Одиссея

«Одиссей» привез на Луну 12 полезных грузов. Половина из них — устройства NASA, остальные — от частных инвесторов.

Система ROLSES будет изучать элементарные частицы и заряженные пылинки, витающие в вакууме над лунной поверхностью. Также она зарегистрирует радиоизлучение Солнца, планет и центра Галактики в низкочастотном диапазоне. Радиоволны низких частот не проходят сквозь атмосферу Земли, так что наблюдать их можно только из космоса. Ученые вынашивают идеи превращения целых лунных кратеров в громадные радиотелескопы. Прежде чем эта сказка станет былью, нужно опробовать лунную радиоастрономию в более скромных масштабах, и ROLSES — первая ласточка. 

NDL — это посадочный навигационный лидар. Он испытывался во время спуска «Одиссея». Прибор отправлял к поверхности лазерный луч, принимал отраженное излучение и измерял время в пути. По этим данным компьютер определял текущую высоту и скорость аппарата. Лидары сегодня используются даже в роботах-пылесосах, но создание лидара для посадки на Луну — отдельная и непростая задача.

Еще большей точности можно добиться, если вместо темной и неровной естественной лунной поверхности использовать зеркала. Поэтому аппарат доставил на Луну LRA — систему из восьми зеркал. Они могут быть своеобразными посадочными маяками для будущих миссий.

LN-1 — наноспутник-кубсат. Он должен был выйти на околунную орбиту и служить радиомаяком для других лунных миссий. Пока нет информации, выполнила ли эта система свою задачу. 

SCALPSS — это система стереокамер. Ее задача — выяснить, много ли пыли поднимают с поверхности реактивные струи двигателей. Этот фактор влияет на безопасность посадки, особенно для будущих больших модулей с людьми на борту.

В качестве топлива Nova-C использует жидкий метан, окислителем служит жидкий кислород. Эта пара пришла в космонавтику сравнительно недавно. Она весьма калорийна и экологически безопасна. Однако с ней довольно сложно работать, чему свидетельством многочисленные аварии Starship. Одна из сложностей: сжиженные газы интенсивно испаряются даже при низких температурах. Поэтому NASA тестирует на «Одиссее» RFMG — систему для точного измерения уровня топлива и окислителя.

Примечательно, что пять из шести приборов NASA подчинены одной задаче — превратить посадку на Луну из опасного спорта в рутинную процедуру.

Шесть коммерческих полезных нагрузок предназначены в основном для рекламы своих производителей. Разве что новое теплоизолирующее покрытие может найти применение в космонавтике. Еще отметим камеру, которая должна была отделиться от «Одиссея» незадолго до посадки и впервые в истории космонавтики сфотографировать лунный модуль со стороны в процессе снижения.

Все остальное — произведения искусства, носители информации и прочие символические предметы, за размещение которых инвесторы готовы были платить. И это — один из очевидных способов извлечения прибыли из лунных миссий.

Все на Луну

Другой источник денег — это NASA. Nova-C появилась благодаря программе «Коммерческие услуги по доставке полезной нагрузки на Луну» (Commercial Lunar Payload Services). В ее рамках NASA заключила контракты с несколькими подрядчиками, среди которых и Intuitive Machines. Максимальная сумма контракта — $2,6 млрд, а максимальный срок — до 2028 года. В следующей — и не последней — миссии Intuitive Machines предстоит доставить на Луну буровую установку PRIME, которая должна достать первые образцы лунного льда.

Два других партнера NASA — компании Astrobotic Technology и Firefly Aerospace. Первая миссия Astrobotic не увенчалась успехом. Зонд Peregrine, запущенный в январе, не смог сесть на Луну из-за утечки топлива. Старт первого лунного аппарата Firefly Aerospace ожидается позже в этом году.

Примечательно, что все три компании достаточно молоды. Самая старшая из них, Astrobotic, основана в 2007 году. Когда успехом миссии можно рискнуть, в NASA готовы поставить на темную лошадку. В конце концов, давно ли SpaceX превратилась из стартапа в гиганта отрасли и создателя трендов?

Лунный бум последних лет не должен вводить в заблуждение. Посадка на Луну еще долго будет сложным и рискованным предприятием. Недавние неудачи Astrobotic, «Роскосмоса» и Ispace демонстрируют это более чем отчетливо. Но в конце концов коммерческие рейсы «Земля — Луна» станут таким же обычным делом, как и коммерческие спутники связи.

Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения автора