К полётам на Луну приступают частные компании
22 февраля, в 04:45 по московскому времени, компания SpaceX успешно запустила ракету-носитель Falcon 9 с космодрома на мысе Канаверал в штате Флорида. В качестве побочной нагрузки в космос отправился первый в истории частный космический аппарат для изучения Луны.
«Берешит» (בְּרֵאשִׁית) изготовлен израильской компанией SpaceIL. По меркам тех лунных аппаратов, которые запускались ранее государственными космическими агентствами, «Берешит» невелик, однако с самого начала эпохи космонавтики до нулевых годов никто из частников даже не пытался добраться до Луны.
Ситуация поменялась, когда в 2007 фонд X Prize объявил о запуске «частной лунной гонки». Инициативу поддержал Google: тем, кто сумеет доставить на естественный спутник Земли луноход и проехать на нем полкилометра, обещали выплатить 30 миллионов долларов. Обязательным условием был отказ от государственного финансирования, и участвовать в конкурсе могли исключительно частные компании. Участвовать вызвалось 34 команды, из них до самого конца боролось за приз уже пять, но никто не уложился в срок до 31 марта 2018 года. Гонка к Луне оказалась сложнее ожиданий организаторов конкурса, но, похоже, как минимум одна команда вышла на финишную прямую, хотя уже и никакого приза за это не получит.
«Берешит»
«Берешит» должен долететь до Луны через два с половиной месяца - посадка назначена на 11 апреля. Это гораздо дольше, чем потраченное первыми лунными аппаратами время, но зато экономичнее - позволяет обойтись меньшим количеством топлива. В баках «Берешита» массой 585 кг - 430 кг топлива, что вдвое меньше запаса советской «Луны-9» при сопоставимой массе самого спускаемого модуля.
Проработать израильский аппарат должен двое земных суток, поскольку в его конструкцию не заложена система терморегуляции, но, если сравнивать с советской «Луной-9», которая стала первым мягко прилунившимся аппаратом в истории космонавтики, это неплохой результат - та продержалась три дня.
Как «Берешит» будет добираться до ЛуныSpaceIL
Кроме того, к Луне до сих пор летают редко, и ученые по всему миру рады любой возможности подобраться поближе. На аппаратах, которые были отправлены на орбиту вокруг Луны за последние 20 лет, часто стояли приборы со стороны (российский нейтронный детектор для поиска воды на спутнике Lunar Reconnaissance Orbiter и американский спектрометр на индийском «Чандраян-1»), и «Берешит» не является исключением. Исследователи из института Вейцмана (Израиль) вместе с американскими коллегами создали магнитометр, который сможет измерить напряженность магнитного поля Луны в ходе завершающего этапа полета. Магнитное поле у Луны уже неоднократно изучали, но это делалось либо в отдельно взятых местах на поверхности, либо в глобальном масштабе и с не самым лучшим разрешением.
Даже после того, как камера с магнитометром «Берешита» перестанет передавать данные на Землю, новый лунный аппарат можно будет использовать для научных исследований. На нем установлены лазерные уголковые отражатели - система зеркал, ориентированных под 90 градусов друг к другу, которые возвращают падающий луч точно туда, откуда он прибыл. Уголковые отражатели позволяют посветить на Луну лазером, дождаться возвращения луча и по задержке рассчитать расстояние с точностью до считанных миллиметров. Так астрономы могут анализировать движение нашего естественного спутника с очень высокой точностью. Подобные опыты уже проводились с уголковыми отражателями на американских «Аполлонах» и советских луноходах для проверки предсказаний общей теории относительности, для поиска у Луны жидкого ядра и во многих других целях.
Лазерная локация Луны, вид из обсерватории. Два видимых в кадре луча на самом деле параллельны и идут от разных телескопов
Чтобы попасть на Луну, надо в нее попасть
Когда Советский Союз начал запускать к Луне автоматические станции - в 1958 году, то есть практически сразу после первого спутника, запущенного в 1957-м, - первые три аппарата даже не вышли в космос, а были утеряны из-за аварий ракет в самом начале. Четвертый, «Луна-1», успешно покинул Землю, но пролетел мимо Луны из-за ошибки в расчетах.
Далее была снова авария при запуске, и лишь в 1959 году, на шестой раз, советский аппарат достиг лунной поверхности. Разбившись при ударе об эту самую поверхность. Так и было задумано - мягкую посадку отработали позже.
США в те же годы потеряли четыре аппарата серии «Пионер»: первый взорвался вместе с ракетой-носителем во время запуска, второй, третий и четвертый до Луны просто не долетели и стали жертвой земной гравитации вскоре после старта. Пятый, «Пионер-4», пролетел на таком расстоянии от Луны, что даже сделать ее фотографий не вышло (зато он первым в американской космонавтике развил вторую космическую скорость!). Следующие четыре американских пуска тоже закончились авариями при запусках. Справедливости ради стоит отметить, что прямо-таки в Луну «Пионерами» и не целились, они должны были совершить пролет мимо нашего спутника. А вот десятый, Surveyor, в 1966 году на Луну попал - причем сел мягко! - и честно на ней отработал.
Астронавт Чарльз Конрад, прибывший на Луну в 1969 году на «Апполоне-12» (на заднем плане) позирует вместе с Surveyor 3, прилунившимся двумя годами раннее
До посадки на поверхность в рабочем состоянии в феврале 1966 года СССР провел двадцать запусков разной степени неуспешности, поэтому даже с учетом шагнувшего вперед прогресса ракетной техники успешное прилунение силами частной фирмы было до недавнего времени чем-то на грани фантастики.
Впрочем, когда в 2004 году Китай официально утвердил свою лунную программу, аппараты серии «Чанъэ» слетали с феноменальным по меркам 1960-х успехом. Первые два вышли на орбиту Луны (без неудачных запусков!), вторые совершили мягкую посадку с первой попытки, причем в 2019 году «Чанъэ-4» впервые в истории космонавтики прилунился на обратной стороне - для этого сначала потребовалось вывести специальный спутник-ретранслятор, ведь иначе аппарат остался бы без связи с Землей.
Возможно, частникам все же получится поменять наши представления о недоступности Луны вслед за тем, как SpaceX (и не только они) изменили ситуацию с космическими полетами на околоземную орбиту. Из числа участников соревнований Google Lunar X Prize к цели также продолжают двигаться еще несколько команд, поэтому даже если «Берешит» не достигнет лунной поверхности в работоспособном виде, у кого-то это должно получиться, даже при высоком проценте аварий. Используя наработки государственных агентств, расколотивших или отправивших мимо Луны не один десяток аппаратов (и еще под сотню ракет), частники уже могут не повторять поиск оптимальных технических решений вслепую. Да и о нашем естественном спутнике мы знаем куда как больше. Можно, например, не планировать посадку в толстый слой пыли, которого, как теперь известно, на Луне нет.
Летательный аппарат по отработке лунных посадок. Создан в рамках подготовки уже пилотируемой экспедиции на Луну; астронавты при подготовке разбили три из пяти построенных - на снимке момент одной из аварий (пилот успешно катапультировался)
Участники
Кто еще движется к Луне:
- Moon Express, американская фирма, которая готовит сразу пять запусков при помощи новозеландско-американской Rocket Lab с их легкой ракетой Electron. Первые пуски намечены на конец 2019 года без уточнения даты. Сажать на Луну планируют поначалу легкий исследовательский модуль с полезной нагрузкой 30 кг и требующий всего 250 кг топлива - такой можно отправить к цели даже легкими и недорогими ракетами;
- PTScientists, немецкая команда с зондом ALINA. Запуск намечен на начало 2020 года, хотя ранее планировалось осуществить его в 2019-м. Лунный модуль массой около двухсот килограммов доставит на поверхность два лунохода по 30 кг каждый.
Мы намерено опустили ряд проектов, перспективы которых откровенно сомнительны, - вроде Synergy Space Explorers, международного объединения из нескольких команд. Они планировали запустить свой лунный аппарат при помощи ракеты Neptune от американской Interorbital System между 2018 и 2019 годами, но пока эта легкая ракета ни разу не летала в космос даже в легкой конфигурации, не говоря уж о необходимом для лунного полета варианте Neptune N8. Индийской «выпускнице» конкурса X Prize, TeamIndus, еще год назад не хватало примерно 35 миллионов долларов на завершение работы, а Astrobotic Technology из США неоднократно меняли планы: сначала они хотели лететь на Луну со SpaceX, потом заключили соглашение с United Launch Alliance и рядом других участников лунной гонки от Google прилуниться в большом спускаемом аппарате на несколько маленьких луноходов, а там разделиться.
Источник: chrdk