16 ноября 2022 года со стартовой площадки 39B Космического центра им. Кеннеди во Флориде стартовала миссия «Артемида-1»: первый испытательный пуск выполнила сверхтяжелая ракета SLS отправила в полет новый космический корабль «Орион». Он успешно достиг Луны, вышел на ее орбиту и вернулся на Землю, совершив посадку в воды Тихого океана 11 декабря.
Несмотря на то, что миссия была признана полностью успешной, этот полет выявил некоторые проблемы в конструкции корабля и стартового оборудования. Из-за того, что их расследование затянулось, НАСА было вынуждено перенести миссию «Артемида-2», т. е. повторение полета вокруг Луны с астронавтами на борту, с конца 2024 на осень 2025 года.
Одной из основных неприятных неожиданностей, обнаруженных в 2022 году, стало слишком интенсивное разрушение лобового теплозащитного щита корабля «Орион» при торможении в атмосфере Земли. 1 мая космическое агентство США опубликовало отчет о текущих итогах расследования этой проблемы.
В ходе исследования теплозащитного щита после возвращения корабля, на нем было обнаружено более ста участков, на которых абляционный материал Avcoat откололся во время торможения в атмосфере. Это не соответствует теоретической модели разрушения, которая предполагает, что материал должен постепенно прогорать и «стачиваться» под действием высокой температуры. Наблюдаемое разрушение «создает риск того, что теплозащитный экран не сможет с достаточной степенью надежности защитить системы возвращаемой капсулы и экипаж от перегрева при входе в атмосферу в будущих миссиях», – говорится в отчете.
В 2023-2024 годах инженеры сумели воссоздать на Земле характерное разрушение Avcoat с отколом кусочков материала. Однако в отчете отмечено, что реакция материала и условия, в которых оно происходило, отличались от того, что наблюдалось в миссии «Артемида-1».
НАСА считает, что отсутствие полного понимания характеристик теплозащитного экрана является главным риском для миссии «Артемида-2». Специалисты должны разобраться в фундаментальной физике процессов, которые происходят в Avcoat при нагреве в атмосфере. Представитель НАСА заявил, что специалисты «приближаются к окончательному ответу», однако пока его нет. Другая группа специалистов анализирует альтернативные варианты траектории входа в атмосферу, которые позволят снизить тепловую нагрузку на возвращаемый аппарат.
Новая запланированная дата подведения итогов расследования – 30 июня. Ранее предполагалось, что именно майский отчет даст ответ на вопрос о причинах разрушения Avcoat.
Помимо проблемы с разрушением теплозащитного материала в отчете сообщается, что три из четырех болтов в основании экрана, используемых для отделения служебного модуля перед входом в атмосферу, подверглись плавлению и разрушению, которые не соответствуют тепловой модели. НАСА планирует изменить конструкцию этих болтов на более поздних версиях кораблей «Орион». После миссии «Артемида-2» для их защиты будет применяться дополнительный теплозащитный материал.
Также отчет упоминает проблемы с блоком блоком распределения питания в служебном модуле корабля. Ограничитель тока открывался без команды с Земли, что специалисты объясняют воздействием заряженных частиц. Задокументированное повреждение мобильной пусковой башни НАСА объясняет низкочастотной акустикой, которая не была точно смоделирована перед запуском.
Иллюстрация художника, изображающую конструкцию лунохода, разработанную Toyota и Японским агентством аэрокосмических исследований.Toyota/JAXA
В кулуарах государственного визита премьер-министра Японии в Вашингтон на этой неделе официальные лица США и Японии подписали соглашение об укреплении партнерства, которое проложит путь японскому астронавту к высадке на Луну.
Японский астронавт, имя которого пока не названо, станет первым международным астронавтом, ступившим на Луну под эгидой возглавляемой НАСА программы Artemis. Астронавты из других основных партнеров НАСА по Артемиде — Европейского космического агентства (ЕКА), Канады и Объединенных Арабских Эмиратов — также получат шанс слетать на Луну, либо на запланированную космическую станцию Gateway на окололунной орбите, либо в высадке на поверхность.
Но Япония получит первое международное место в миссии по высадке на Луну, объявил президент Байден в среду на совместной пресс-конференции с премьер-министром Японии Фумио Кисидой. Другие темы повестки дня официального визита включали углубление экономических, военных, научных и образовательных связей между двумя странами.
«Эти связи простираются до Луны, где два японских астронавта присоединятся к будущим американским миссиям, а один станет первым неамериканцем, когда-либо высадившимся на Луну», - сказал Байден.
Фургон для поездки на Луну
В рамках международных партнерских отношений НАСА предпочитает действовать по бартерным соглашениям с другими космическими агентствами.
В рамках программы Международной космической станции НАСА и российское космическое агентство заключили соглашение о безвозмездном предоставлении мест для американских астронавтов на российских космических кораблях «Союз» и мест для российских космонавтов на американских космических кораблях, летающих на орбиту и с нее. НАСА распределяет места для миссий на космическую станцию между ЕКА, Японией и Канадой на основе доли каждого партнера в эксплуатационных расходах лаборатории.
Это новое соглашение между США и Японией носит аналогичный транзакционный характер. Япония обеспечит разработку герметичного лунохода для перевозки астронавтов по поверхности Луны. Это важное обязательство. Потребуется большая часть десятилетия, чтобы доставить герметичный луноход на Луну. Японские официальные лица пока не раскрывают, сколько будет стоить проект.
Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) уже несколько лет работает с Toyota и Mitsubishi Heavy Industries над конструкцией герметичного лунохода. Транспортное средство будет примерно размером с два припаркованных бок о бок микроавтобуса длиной почти 20 футов (6 метров), шириной 17 футов (5,2 метра) и высотой 12,5 футов (3,8 метра). Интерьер кабины может предложить «комфортные номера» для двоих или четверых в экстренной ситуации, по мнению Toyota.
Мобильность важна для долгосрочных целей НАСА на Луне, которые включают разведку и сбор ресурсов, таких как водяной лед, и, в конечном итоге, строительство лунной базы на поверхности.
Концепция герметичного лунохода, который Toyota называет «Lunar Cruiser», может исследовать Луну с астронавтами внутри до 30 дней подряд. Члены экипажа смогут снять скафандры и работать внутри корабля в обычной одежде. Когда астронавтов нет на борту, операторы могут дистанционно управлять луноходом с космического корабля или с Земли. Японские официальные лица намерены доставить его на Луну в 2031 году, где он будет работать в течение 10 лет.
«Это мобильная среда обитания», - сказал Билл Нельсон, администратор НАСА. «Это лунная лаборатория, лунный дом и лунный исследователь. Это место, где астронавты могут жить, работать и перемещаться по поверхности Луны, что приведет к великолепным открытиям для всех нас. Что может лучше продемонстрировать силу партнерства, чем это транспортное средство? Это позволит нам покрыть территорию, которую мы никогда раньше не покрывали, потому что они выйдут и смогут оставаться на поверхности несколько дней».
Премьер-министр Японии Фумио Кисида и президент США Джо Байден встречаются в Белом доме в среду. (Фото Эндрю Харника / Getty Images)Эндрю Харник /Getty Images
В обмен на предоставление Японией герметичного лунохода для использования НАСА, НАСА выделит два места для японских астронавтов в будущих миссиях Artemis с высадкой на поверхность Луны.
«По этому случаю было подписано соглашение об осуществлении, и предоставление лунохода Японией и выделение Японии возможности для полета двух астронавтов на поверхность Луны», - сказал Кишида через переводчика. «В рамках программы Artemis я приветствую высадку на Луну японского астронавта как первого неамериканского астронавта (на Луне)».
Герметичный луноход отделен от негерметичного лунного вездехода NASA, который будет больше похож на луноходы, на которых астронавты Apollo облетали Луну более 50 лет назад. На прошлой неделе НАСА объявило о создании трех промышленных групп, которые доработают свои концепции для этих небольших коммерческих марсоходов без давления.
Когда?
В заявлениях Байдена и Кисиды японский астронавт, имя которого еще не названо, назван первым неамериканцем, который высадится на Луну. На пресс-конференции в среду днем официальные лица НАСА и Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии (MEXT) не уточнили, в состав какой миссии войдет первый японский луноход.
Для этого японскому астронавту придется приземлиться на Луну до того, как Китай отправит своих первых астронавтов на поверхность Луны. Публично заявленная цель Китая - высадить астронавтов на Луну к 2030 году.
НАСА планирует запустить миссию Artemis II в конце 2025 года с тремя астронавтами из США и одним канадцем. Они взлетят на ракете NASA Space Launch System, облетят обратную сторону Луны на космическом корабле Orion, а затем вернутся на Землю. Первой миссией программы по высадке на Луну станет Artemis III, которая, по словам Нельсона в среду, запланирована на конец 2026 или начало 2027 года. В этом полете два астронавта приземлятся недалеко от южного полюса Луны на борту посадочного модуля, транспортируемого гигантской ракетой Starship компании SpaceX.
Последующие миссии Artemis также отправятся с Земли на ракете SLS и космическом корабле Orion. НАСА снова будет использовать космический корабль SpaceX Starship для второй посадки на Луну на Артемиде IV в конце 2020-х годов, затем Blue Origin планирует подготовить свой посадочный модуль Blue Moon Mark 2 для посадки астронавтов в рамках миссии Artemis V, запланированной не ранее 2030 года. В конечном итоге НАСА хочет высаживать на Луну по четыре астронавта в каждой миссии.
Эти графики сопряжены с большой неопределенностью. Есть вопросы о том, когда спускаемые аппараты SpaceX и Blue Origin будут сертифицированы для посадки экипажа. Компания Axiom Space возглавляет разработку новых скафандров для защиты астронавтов, ступающих по поверхности Луны. Для Artemis IV потребуется более тяжелая версия ракеты SLS и совершенно новая мобильная пусковая платформа и вышка в Космическом центре Кеннеди НАСА. Новая мобильная пусковая установка уже на годы отстает от первоначального графика.
Параллельно с полетами на поверхность Луны НАСА и его международные партнеры планируют построить мини-космическую станцию Gateway на орбите вокруг Луны. Запуск первых двух модулей Gateway запланирован самое раннее на конец следующего года. За ним последуют другие элементы Gateway, в том числе жилой модуль, управляемый Японией, элемент дозаправки и связи от ЕКА, воздушный шлюз из Объединенных Арабских Эмиратов и роботизированная рука из Канады.
Ранее НАСА гарантировало Японии полет астронавтов на Gateway, помимо двух мест в лунном модуле, анонсированных на этой неделе. ЕКА обеспечило три места для астронавтов в миссиях Artemis, и европейские официальные лица выразили желание, чтобы хотя бы одно из них участвовало в посадочной миссии. Но объявление в среду означает, что японский астронавт высадится на Луну раньше европейского.
Канадский астронавт Джереми Хансен назначен на миссию Artemis II, запуск которой запланирован на следующий год. НАСА также подтвердило, что эмиратский астронавт полетит к Gateway в будущей миссии Artemis.
СТИВЕН КЛАРК- космический репортер Ars Technica, освещающий частные космические компании и мировые космические агентства. Стивен пишет о взаимосвязи технологий, науки, политики и бизнеса на планете и за ее пределами.
Фотография Луны была сделана камерой, установленной на одну из солнечных батарей корабля "Орион", во время возвращения на Землю. Взято из открытых источников
Тема Луны всегда была и будет центральной для человечества, так же, как и Солнце. Не зря Луна и Солнце, имеют чуть ли не центральное место в мифологии любого народа мира.
А на сегодня, мы вспомним об историческом событии, которому, уже без малого один год. Речь идет об очередном полете американцев на Луну. Но этот полет прошел уже в 21 веке, а не прошлом, когда американцы покорили Луну, благодаря реализации программы "Аполлон". Напомним, что 16 ноября 2022 года США успешно запустили в космос свою новую сверхтяжелую ракету SLS. Тогда к Луне отправилась новая американская миссия "Артемида-1". В состав миссии вошел космический корабль "Орион". Вообще, у американцев есть уже целая пилотируемая лунная программа "Артемида".
Луна, запечатленная на телекамеру, которая была установлена на корабле "Орион". Взято из открытых источников
Снимок планеты Земля, все так же на телекамеру, установленную на "Орионе". Взято из открытых источников
Тогда, год назад миссия была беспилотной. были проверены многие показатели и данные, так как пилотируемые полеты на Селену не осуществлялись уже полвека. Так как все прошло удачно, ориентировочно в 2024-2025 году к Луне должна стартовать вторая миссия в рамках программы "Артемида". Но данная миссия уже будет пилотируемой. В состав миссии войдет экипаж в количестве 4 астронавтов, которые отправятся на орбиту Луны на космическом корабле "Орион". Ими будет произведен орбитальный облет Луны, а также будут протестированы все системы. Данная проверка будет контрольной перед третьей миссией, в рамках которой в 2025, либо в начале 2026 года году на Луну будет высажен первый экипаж, в составе которого будет первая женщина-астронавт на Луне.
Луна на фото 1968 года во время миссии "Аполлон" и фото Луны во время миссии "Артемида-1" в 2022 году. Взято из открытых источников
Кстати, в миссии "Артемида-3" в качестве посадочного модуля, должны использовать корабль Starship компании SpaceX. А теперь, давайте-ка, глянем на фотографии миссии "Артемида-1". Прогресс любой страны в освоении космоса - это прогресс для всего человечества.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Много наших материалов вы найдете на нашем сайте. Будем рады, если вы его посетите. Ваша подписка очень важна нам: Пикабу, канал в Телеграмм, сообщество в ВК, а также сообщество в Пикабу "Все о космосе". Всё это помогает развитию нашего проекта "Журнал Фактов".
На снимке с лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА показано место посадки миссии Intuitive Machines IM-1, выделенное стрелкой в центре изображения. Спускаемый аппарат приземлился примерно в 1,5 километрах от запланированного места посадки.
26 февраля Intuitive Machines заявила, что рассчитывает поддерживать связь со своим лунным посадочным модулем Odysseus, перевернутым на бок на поверхности Луны, всего на один день, что намного короче, чем ожидалось ранее.
В обновлении, опубликованном 26 февраля, первом после брифинга 23 февраля, на котором компания сообщила, что посадочный модуль Nova-C, вероятно, перевернулся при посадке накануне, компания опубликовала изображение с низким разрешением, сделанное космическим аппаратом после посадки. На изображении видна часть посадочного модуля и тень, которую он отбрасывает на поверхность, но мало других подробностей о состоянии посадочного модуля. Компания также опубликовала изображение, сделанное во время спуска спускаемого аппарата.
Изображение, возвращенное посадочным модулем Odysseus после приземления, показывает часть космического корабля и тень, отбрасываемую на поверхность Луны. Предоставлено: Intuitive Machines
Компания заявила, что посадочный модуль «продолжает поддерживать связь с диспетчерами полетов», но не раскрыла, какой объем данных, возвращенных космическим аппаратом, помимо этих изображений. На брифинге 23 февраля руководители Intuitive Machines заявили, что работают над перенастройкой антенн для увеличения скорости нисходящей связи, но не оценили, какой скорости передачи данных они ожидают.
«Мы рассчитываем получить большую часть данных миссии, как только стабилизируем нашу конфигурацию», - сказал Тим Крейн, технический директор Intuitive Machines, на брифинге.
«Диспетчеры полетов намерены собирать данные до тех пор, пока солнечные панели посадочного модуля не перестанут подвергаться воздействию света. Основываясь на местоположении Земли и Луны, мы полагаем, что диспетчеры полетов продолжат поддерживать связь с Odysseus до утра вторника», или 27 февраля, заявили в компании.
Это будет более короткая миссия, чем планировалось изначально. В своем пресс-релизе, выпущенном перед запуском миссии IM-1, Intuitive Machines заявила, что ожидает, что спускаемый аппарат проработает около семи дней, «прежде чем на южном полюсе Луны наступит лунная ночь, что сделает Odysseus неработоспособным». На брифинге 23 февраля Крейн предложил «наилучший сценарий» - от 9 до 10 дней работы после приземления.
Неясно, как ограниченный срок службы и низкая скорость передачи данных повлияют на работу его полезной нагрузки. В его состав входит EagleCam, полезная нагрузка, разработанная студентами Авиационного университета Эмбри-Риддл (ERAU), предназначенная для отделения от спускаемого аппарата во время его окончательного спуска и получения снимков приземления. EagleCam не была развернута во время спуска из-за изменений программного обеспечения спускаемого аппарата, внесенных после того, как его лазерные дальномеры перестали работать.
25 февраля ERAU заявила, что команда EagleCam изучает, как развернуть EagleCam на поверхности, но было неясно, удастся ли это выполнить, и все сделанные снимки будут возвращены на Землю до того, как спускаемый аппарат потеряет питание и связь.
Место посадки IM-1 теперь определено с помощью изображений с лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА (LRO), опубликованных 26 февраля. Изображения, сообщили Intuitive Machines, показывают, что космический аппарат приземлился примерно в 1,5 километрах от предполагаемого места посадки возле кратера МалапертА. Крейн сказал на брифинге 23 февраля, что он ожидает точности посадки в пределах двух-трех километров, исходя из характеристик оптической навигационной системы космического аппарата.
Однако это место могло осложнить посадку. НАСА описывает место посадки как «разрушенный» кратер диаметром около километра. Наклон посадочной площадки составляет относительно крутые 12 градусов, что Марк Робинсон, главный исследователь камеры LRO, описал как «спортивный» в посте о снимках.
Фондовый рынок негативно отреагировал на новости об IM-1. Акции Intuitive Machines упали более чем на треть в середине торгов 26 февраля на бирже Nasdaq. Эти акции по-прежнему торговались выше, чем до запуска миссии 15 февраля.
Стив Альтемус, генеральный директор Intuitive Machines, использует модель спускаемого аппарата компании Nova-C, чтобы показать его вероятную ориентацию после приземления. 22 февраля. Предоставлено: NASA TV
ВАШИНГТОН — Лунный спускаемый аппарат Intuitive Machines Nova-C, вероятно, опрокинулся при приземлении на Луну 22 февраля и сейчас лежит на боку.
В транслируемой по телевидению телеконференции для СМИ 23 февраля, почти через 24 часа после приземления миссии IM-1 на Луну, представители компании заявили, что, по их мнению, спускаемый аппарат высотой 4,3 метра и диаметром 1,6 метра лежит на боку в нескольких километрах от предполагаемого места посадки возле кратера Малаперт А в южных полярных областях Луны.
Посадочный модуль «зацепился ногой за поверхность, и посадочный модуль накренился», - сказал Стив Альтемус, исполнительный директор Intuitive Machines, иллюстрируя состояние посадочного модуля его небольшой моделью.
Он предположил, что это было вызвано тем, что спускаемый аппарат снижался быстрее, чем ожидалось. Предполагалось, что окончательный спуск спускаемого аппарата должен был происходить вертикально со скоростью около одного метра в секунду, но вместо этого он снижался примерно в три раза быстрее при боковом движении около одного метра в секунду.
«Если аппарат зацепился за ногу, он мог сломать шасси и мягко перевернуться», - сказал он. Похоже, что спускаемый аппарат опирается на камень, слегка приподнимая его над поверхностью, исходя из вырабатываемой им энергии; он сказал, что опора также могла находиться в расщелине.
Intuitive Machines сообщили через пару часов после приземления, что спускаемый аппарат находился в вертикальном положении. Однако Альтемус сказал, что это определение было основано на «устаревшей телеметрии» из топливных баков спускаемого аппарата.
Крупным планом модель лунного спускаемого аппарата IM-1 на боку, показывающая его вероятную ориентацию на поверхности. Фото: NASA TV
Спускаемый аппарат еще не передал изображения, поскольку операторы работают над перенастройкой радиостанций на космическом аппарате. Тим Крейн, технический директор Intuitive Machines, сказал, что они все еще определяют, какую скорость передачи данных они могут получить, когда спускаемый аппарат лежит на боку, а некоторые антенны, таким образом, не используются. «Мы ожидаем получить большую часть данных миссии, как только стабилизируем нашу конфигурацию», - сказал он.
К счастью, единственная полезная нагрузка, установленная на стороне спускаемого аппарата, которая сейчас обращена к поверхности, - это статическая полезная нагрузка: произведение искусства, предоставленное художником Джеффом Кунсом. Другие коммерческие грузы и полезные грузы НАСА работают, и многие из них собирали данные во время полета на Луну и во время спуска на поверхность.
Один из этих полезных грузов НАСА, возможно, спас миссию. Инженеры смогли использовать данные навигационного доплеровского лидара, разработанного в Исследовательском центре НАСА в Лэнгли, для замены лазерных дальномеров на спускаемом аппарате, которые не работали.
Диспетчеры обнаружили проблему с лазерными дальномерами спускаемого аппарата после выхода на орбиту вокруг Луны 21 февраля и решили использовать их для более точного измерения орбиты спускаемого аппарата, которая оказалась более эллиптической, чем предполагалось. Лазеры, однако, не сработали, и инженеры определили, что физический блокиратор-выключатель — мера безопасности на земле, поскольку лазеры небезопасны для глаз, - не был повернут в рабочее положение перед запуском.
«Это было как удар в живот. Мы собирались проиграть миссию», - вспоминал Альтемус. Затем Крейн обнаружил, что можно было бы получить данные от двух лазеров в приборе НАСА и включить их в навигационную систему спускаемого аппарата.
«При обычной разработке программного обеспечения для космического корабля на это ушел бы месяц», - сказал Крейн. «Наша команда в основном сделала это за полтора часа».
Этот процесс также обеспечил более тщательную проверку полезной нагрузки НАСА, чем первоначально ожидалось. «Технология сработала безупречно», - сказал Прасун Десаи, заместитель помощника администратора НАСА по космическим технологиям. «При снижении он получил данные о дальности и скорости, значительно превышающих требуемую пятикилометровую высоту».
Он отметил, что целью полета полезной нагрузки было достижение уровня технологической готовности (TRL) 6 по шкале от 1 до 9, что позволило проверить прототип технологии в соответствующих условиях. Благодаря его использованию при посадке: «теперь мы смогли получить операционную систему TRL 9. Теперь она готова к использованию».
Альтемус добавил, что «случайно» то, что Nova-C оказалась на эллиптической орбите, побудило инженеров активировать лазерный дальномер раньше, чем ожидалось, и таким образом обнаружить проблему. «Это была удача и немного везения для нас».
При нормальной эксплуатации, по словам Крейна, лазерные дальномеры не были бы активированы до тех пор, пока спускаемый аппарат не начал бы свой спуск на поверхность. «У нас, вероятно, было бы пять минут до посадки, прежде чем мы поняли, что эти лазеры не работают», - сказал он.
Одна полезная нагрузка, которую еще предстоит задействовать, - это EagleCam, студенческая камера, предназначенная для катапультирования из спускаемого аппарата примерно в 30 метрах от поверхности и получения снимков приземления. Однако катапультирование не состоялось после того, как программное обеспечение спускаемого аппарата было переработано для использования данных навигационного доплеровского лидара. Альтемус сказал, что камера EagleCam установлена на боковой панели и должна иметь возможность катапультироваться позже в ходе миссии, которая может продлиться на поверхности от 9 до 10 дней, предоставляя изображения спускаемого аппарата.
Крейн сказал, что спускаемый аппарат, вероятно, находится в пределах двух-трех километров от запланированного места посадки, исходя из характеристик оптических навигационных датчиков на спускаемом аппарате. Планируется, что лунный разведывательный орбитальный аппарат НАСА пройдет над районом посадки в ближайшие несколько дней и сделает снимки, чтобы точно определить место посадки.
Несмотря на то, что спускаемый аппарат лежал на боку, и компания, и НАСА выполнили основные этапы миссии. Это включало в себя первую мягкую посадку коммерческого космического аппарата на Луну, первый американский космический аппарат, совершивший это после «Аполлона-17» в декабре 1972 года, и миссию по посадке ближе всего к южному полюсу Луны, примерно на 80 градусах южной широты.
Прилунение стало подтверждением подхода НАСА в рамках его программы коммерческого обслуживания полезной нагрузки на Луну, согласно которому компании проектируют, строят и эксплуатируют лунные спускаемые аппараты, утверждает Джоэл Кернс, заместитель помощника администратора по исследованиям в Управлении научных миссий НАСА. «Это гигантское достижение».
"Одиссей" проходит над ближней стороной Луны после выхода на окололунную орбиту 21 февраля. Intuitive Machines
Впервые более чем за полвека космический аппарат американского производства совершил мягкую посадку на Луну.
В четверг вечером было много драмы и интриг, когда Intuitive Machines попытались посадить свой космический аппарат Odysseus в небольшом кратере не так уж далеко от южного полюса Луны. Примерно через 20 минут после приземления НАСА объявило об успехе, но остались некоторые вопросы о состоянии посадочного модуля и его ориентации. Почему? Потому что, когда Odysseus звонил домой, его сигнал был слабым.
Но после того, через что прошли космический аппарат и его разработчик, хьюстонская компания Intuitive Machines, ранее в четверг, было чудом, что Odysseus вообще добрался до цели.
Сбившись с пути
Попытка посадки была отложена примерно на два часа после того, как диспетчерам миссии пришлось в последнюю минуту отправить на посадочный модуль наспех написанное программное исправление, пока он все еще находился на орбите вокруг Луны. Исправление программного обеспечения вашего космического аппарата незадолго до того, как он совершит свой самый ответственный полет, - это чуть ли не последнее, что хочет делать оператор космического аппарата. Но Intuitive Machines были в отчаянии.
Ранее в четверг компания обнаружила, что ее навигационные лазеры и камеры вышли из строя. Эти дальномеры необходимы для выполнения двух функций во время посадки: навигации относительно местности и навигации относительно опасностей. Эти два режима помогают бортовому компьютеру Odysseus точно определять, где он находится во время спуска — путем создания множества снимков и сравнения их с известной топографией Луны — и определять опасности внизу, такие как валуны, чтобы найти безопасное место посадки.
Без этих дальномеров Odysseus собирался совершить посадку лицом к Луне. К счастью, в этой миссии было много полезной научной информации. В рамках своей коммерческой лунной программы НАСА платит около 118 миллионов долларов за доставку шести научных полезных грузов на поверхность Луны.
Одним из таких полезных устройств оказался навигационный доплеровский лидарный эксперимент - 15-килограммовый комплект, содержащий три небольшие камеры. С помощью этого полезного груза NDL НАСА стремилось протестировать технологии, которые могут быть использованы для улучшения навигационных систем при будущих попытках высадки на Луну.
Единственный шанс, который был у Odysseus, состоял в том, чтобы каким-то образом подключиться к двум из трех камер эксперимента NDL и использовать одну для навигации относительно местности, а другую - относительно опасностей. Итак, было спешно написано и отправлено на посадочный модуль некоторое программное обеспечение. Это были настоящие разработки MacGyver. Но сработает ли это?
Новый дом
Спускаемый аппарат Odysseus начал спуск с круговой орбиты на высоте 57 миль (92 км) над поверхностью Луны, за час и 13 минут до запланированного времени приземления. Спускаемый аппарат начал механический спуск, используя свой главный двигатель, работающий на жидком кислороде и метане, за 11 минут до приземления на этой временной шкале. В эти последние, решающие минуты импровизированная навигационная камера Odysseus для определения местоположения на местности сканировала поверхность в поисках опасностей, таких как валуны, чтобы обеспечить безопасное место посадки.
После приземления диспетчеры миссии знали, что может потребоваться минута или две, чтобы получить хороший сигнал от спускаемого аппарата, который ретранслировал сигналы на большие спутниковые тарелки на Земле. Прошла сначала одна, затем две, а затем и пять минут, и в комнате управления полетами для Интуитивно понятных машин воцарилась все более неловкая тишина. Ничего.
Наконец, через 10 минут руководитель миссии Тим Крейн сообщил, что спускаемый аппарат посылает слабый сигнал обратно на Землю.
«Мы еще не умерли», - сказал Крейн, который является соучредителем компании.
Прошло еще несколько минут. Компания продолжала улавливать слабый сигнал от антенны с высоким коэффициентом усиления на посадочном модуле. «У «Одиссея» новый дом», - сказал Крейн, когда диспетчерская взорвалась радостными криками.
Тем не менее, были опасения, потому что сигнал был слабым. Возможно ли, что космический аппарат накренился или перевернулся?
Наконец, примерно два часа спустя, Intuitive Machines предоставили более точную информацию на сайте социальных сетей X: «После устранения неполадок в системе связи диспетчеры полета подтвердили, что Odysseus находится в вертикальном положении и начинает отправлять данные. Прямо сейчас мы работаем над тем, чтобы передать первые снимки с поверхности Луны».
Важно для НАСА
Эта миссия была частью инициативы НАСА под названием Commercial Lunar Payload Services Program, в рамках которой космическое агентство платит частным компаниям за доставку научных экспериментов и других грузов на поверхность Луны. Космическое агентство готово мириться с некоторыми неудачами, поскольку компании осваивают основы высадки на Луну.
Odysseus спустился на поверхность и начал передавать обратно на Землю информацию- это огромная победа для НАСА и Intuitive Machines. Это исторический момент для коммерческой космической отрасли, поскольку ранее ни один частный космический аппарат безопасно не достигал Луны.
Это вторая коммерческая лунная миссия, финансируемая НАСА. Спускаемый аппарат Astrobotic «Сапсан» был запущен в космос на ракете «Вулкан» в прошлом месяце. Однако вскоре после отделения от ракеты «Вулкан» «Сапсан» получил смертельный удар, когда разорвался один из его двигательных баков. По просьбе НАСА компания Astrobotic отправила свой космический аппарат обратно в атмосферу Земли, чтобы его можно было безопасно утилизировать.
Так почему же НАСА поддерживает такие рискованные предприятия?
Космическое агентство считает, что частные компании в конечном итоге освоят полеты на Луну на космических аппаратах. И как только обслуживание станет более рутинным, оно обойдется НАСА в небольшую часть цены, которую оно заплатило бы за традиционно развитые лунные сервисы. Таким образом, по сути, НАСА идет на некоторые краткосрочные риски ради получения долгосрочных выгод. Похоже, что один из этих рисков окупился в четверг.
Вскоре после публикации эта статья была обновлена, чтобы отразить последние новости о том, что спускаемый аппарат, созданный на основе интуитивно понятных машин, находится в вертикальном положении и передает данные
Изображение, опубликованное Intuitive Machines после выхода посадочного модуля Nova-C на лунную орбиту 21 февраля в рамках миссии IM-1. Предоставлено: Intuitive Machines
ВАШИНГТОН — Посадочный модуль-робот, разработанный Intuitive Machines, благополучно приземлился на Луне 22 февраля, став первым частным космическим аппаратом, совершившим посадку на Луну, и первым американским космическим аппаратом, совершившим это более чем за полвека.
Спускаемый аппарат Nova-C, названный Odysseus, приземлился в южных полярных областях Луны в 18:23 по восточному времени в рамках миссии IM-1. Диспетчерам потребовалось около 15 минут после приземления, чтобы подтвердить, что они получали сигнал от посадочного модуля на поверхности, хотя изначально сигнал был слабым.
«Что мы можем подтвердить, без сомнения, так это то, что наше оборудование находится на поверхности Луны и мы передаем информацию», - сказал Тим Крейн, руководитель полета Intuitive Machines при попытке посадки. «Итак, поздравляю, команда IM».
Intuitive Machines отложили посадку на два часа, чтобы совершить дополнительный облет Луны. Компания заявила, что установила, что лазерные дальномеры на спускаемом аппарате, ключевой инструмент, обеспечивающий точную посадку, не работали должным образом. Диспетчеры загрузили исправление программного обеспечения, позволяющее спускаемому аппарату использовать вместо них полезную нагрузку доплеровского лидара НАСА, первоначально предназначавшуюся для демонстрации технологии.
«По сути, это основная система, помогающая предоставлять информацию о скорости и высоте», - сказал Прасун Десаи, заместитель помощника администратора НАСА по космическим технологиям, о полезной нагрузке НАСА во время трансляции приземления.
Odysseus стартовал 15 февраля на корабле SpaceX Falcon 9, который вывел космический аппарат на траекторию полета к Луне. После пуско-наладочных работ по тестированию двигателя на жидком кислороде и метане космический аппарат выполнил два маневра коррекции траектории, прежде чем выйти на низкую окололунную орбиту 21 февраля.
Приземление было первым на Луну космическим кораблем частной разработки. Это также была первая мягкая посадка на Луну любым американским космическим кораблем со времени последней миссии «Аполлон-17» в декабре 1972 года.
Миссия IM-1 доставила шесть полезных грузов НАСА в рамках программы коммерческих служб полезной нагрузки Luar (CLPS) агентства в рамках заказа, выданного в 2019 году и оцененного после доработки в 118 миллионов долларов. В качестве полезной нагрузки были продемонстрированы технологии, в том числе навигационный доплеровский лидар, навигационный маяк, радиочастотный датчик топливного бака и камера для изучения пылевых шлейфов, поднимаемых двигателем спускаемого аппарата. Другие полезные устройства НАСА включали лазерный ретрорефлектор и радиоастрономический прибор.
IM-1 также перевозил шесть полезных грузов, не принадлежащих НАСА. Columbia Sportswear предоставила материал, идентичный тому, который используется на некоторых своих куртках, чтобы проверить его использование в качестве утеплителя топливного бака. Две компании, Galactic Legacy Labs и Lonestar Data Holdings, доставили архивы данных на посадочный модуль. Международная ассоциация лунных обсерваторий доставила две небольшие астрономические камеры. Художник Джефф Кунс представил художественное произведение под названием «Фазы Луны», установленное на спускаемом аппарате.
Самым амбициозным из полезных устройств, не принадлежащих НАСА, была камера EagleCam, созданная студентами Авиационного университета Эмбри-Риддл. EagleCam была разработана для того, чтобы выбрасываться из спускаемого аппарата во время его последнего спуска, достигая поверхности перед спускаемым аппаратом и делая снимки приземления спускаемого аппарата.
Три частные миссии пытались приземлиться на Луну до IM-1, и все они потерпели неудачу. В апреле 2019 года спускаемый аппарат Beresheet, построенный Israel Aerospace Industries для израильской организации SpaceIL, потерпел крушение при последнем спуске на поверхность Луны, когда один из его инерциальных измерительных блоков вышел из строя, вызвав «каскад перезагрузок» в авионике космического корабля, который отключил главный двигатель.
В апреле 2023 года спускаемый аппарат HAKUTO-R M1, разработанный японской компанией ispace, также потерпел крушение при последнем приближении к Луне. Компания установила, что бортовой компьютер проигнорировал информацию о высоте, поступающую от датчика, когда спускаемый аппарат проходил над краем кратера, решив, что датчик неисправен, что привело его к выводу, что спускаемый аппарат находился на поверхности, когда он был еще в пяти километрах над ней.
Компания Astrobotic, которая также получила награду NASA CLPS award, запустила свой посадочный модуль Peregrine 8 января на первой ракете ULA Vulcan Centaur. Однако через несколько часов после старта в спускаемом аппарате произошла утечка топлива, которая, по мнению Astrobotic, могла быть вызвана неисправным клапаном, в результате чего произошло превышение давления и лопнул бак. Утечка вынудила Astrobotic отменить попытку посадки, и Peregrine сгорел в атмосфере, когда вернулся на Землю через полторы недели после старта.
НАСА приняло подход «выстрелов по воротам» к CLPS, когда агентство запустило программу более пяти лет назад, признав, что некоторые миссии завершатся неудачей. «Руководство НАСА сохраняет приверженность делу и продолжает принимать риск того, что некоторые из этих миссий могут не увенчаться успехом», - сказал Крис Калберт, руководитель программы НАСА CLPS, на брифинге 31 января.
«Когда мы решили пойти по этому пути, мы знали, что это действительно, действительно сложная задача, и может оказаться, что не все они будут успешными, особенно некоторые из самых ранних», - сказал Джоэл Кернс, заместитель администратора по исследованиям в Управлении научных миссий НАСА, в интервью перед запуском Peregrine.
Он утверждал, что сокращения не будет ни в НАСА, ни в промышленности, если первые миссии потерпят неудачу. «Компании, которым мы верим, работают над этим в долгосрочной перспективе. Мы считаем, что это лучший способ заставить американскую промышленность сделать это в качестве услуги, а не позволить нам делать это самим».