11 декабря 1972 года на поверхность Луны совершил мягкую посадку космический корабль “Аполлон-17”, на борту которого находились астронавты Джин Сернан и Харрисон Шмитт. В последний раз на Луну приземлялся американский летательный аппарат более 50 лет назад. Кажется удивительным, что прошло так много времени. 22 февраля 2024 года аппарат “Одиссей Софт” совершил посадку на Луну недалеко от южного полюса. Это был первый случай, когда частная компания достигла этой цели, и первый случай, когда американский космический аппарат совершил посадку на Луну со времен “Аполлона-17”.
Только пяти странам когда-либо удавалось совершить мягкую посадку на Луну: Америке, Китаю, России, Японии и Индии. Только Америка совершила полет с экипажем, остальные были роботизированы. Несмотря на то, что Советский Союз впервые совершил этот подвиг в 1966 году, осуществить его по-прежнему чрезвычайно сложно. Для полета на Луну требуется мощная ракета. Выход на лунную орбиту требует большого контроля со стороны аппарата, который находится слишком далеко для дистанционного управления в режиме реального времени. Это означает, что вам либо нужны пилоты на борту аппарата, либо аппарат способен выполнять заранее запрограммированную последовательность действий для достижения этой цели. Тогда посадка на лунную поверхность будет сложной задачей. Здесь нет атмосферы, которая замедляла бы спуск аппарата, но также нет атмосферы, которая мешала бы ему. При спуске корабль сжигает топливо, что постоянно приводит к изменению веса аппарата. Он должен оставаться вертикально по отношению к лунной поверхности и снизить скорость ровно на столько, чтобы мягко приземлиться – либо с пилотом-человеком, либо самостоятельно.
Миссия “Одиссей” финансируется НАСА в рамках программы по развитию частного сектора для отправки приборов и расходных материалов на Луну. Целью миссии “Артемида” является создание постоянной базы на Луне, которая должна будет поддерживаться регулярными поставками. В январе другая компания, получившая грант НАСА в рамках той же программы, Astrobotic Technology, отправила на Луну свой собственный аппарат “Сапсан”. Однако из-за утечки топлива аппарат не смог настроить солнечные панели на Солнце, и от миссии пришлось отказаться. Это позволило миссии Odysseus стать первой частной компанией, которая сделала это.
Одной из основных задач Odysseus является изучение влияния выхлопных газов ракеты на место посадки. При посадке “Аполлона” выхлопные газы спускаемого аппарата выбрасывали реголит с поверхности Луны со скоростью до 3-4 км/с, быстрее пули. Поскольку атмосферы, способной замедлить эти частицы, не было, они взрывали все в округе и разлетались на большое расстояние. Когда “Аполлон-12” приземлился недалеко от роботизированного посадочного модуля “Сюрвейер-3”, астронавты подошли к “Сюрвейеру”, чтобы забрать детали для изучения. Они обнаружили, что “Сюрвейер” был “обработан песком” выхлопными газами посадочного модуля.
Это гораздо более серьезная проблема для Artemis, чем для Apollo. Пескоструйная обработка при посадке на самом деле не является проблемой, если поблизости нет ничего ценного. Но при наличии постоянной базы на Луне и, возможно, оборудования из лунных программ других стран, такая пескоструйная обработка может быть опасной и нанести вред чувствительному оборудованию. Поэтому нам необходимо знать, какой ущерб она наносит и как близко посадочные аппараты могут приземляться к существующей инфраструктуре.
Есть потенциальные способы решения этой проблемы, включая посадку на безопасном расстоянии, а также возведение стен или завес, чтобы предотвратить попадание разрушенного реголита на объекты инфраструктуры. Еще один вариант – посадочная площадка с твердым покрытием, свободная от рыхлого реголита. Эти параметры, в свою очередь, требуют высокой точности определения места посадки. Для миссий “Аполлон” выделенные зоны посадки были огромными, и посадочные модули часто находились в нескольких километрах от своей цели. Если план “Артемиды” состоит в том, чтобы приземлиться в точном месте, в конечном итоге на посадочную площадку, то нам нужно не только осуществить мягкую посадку, но и попасть точно в яблочко.
К счастью, наши технологии уже вышли из эры “Аполлона”. Например, SpaceX теперь регулярно совершает подобные подвиги со своими многоразовыми ракетами, которые после запуска своего полезного груза опускаются обратно на Землю и совершают мягкую посадку на небольшую цель, такую как плавучая платформа.
Аппарат “Одиссей” также проведет другие эксперименты и миссии, чтобы подготовить почву для “Артемиды”. Это также первая мягкая посадка в США вблизи южного полюса. Все миссии “Аполлона” приземлялись вблизи экватора. Аппарат также установит лазерный ретрорефлектор на лунной поверхности. Это отражатель, который может возвращать направленный на него лазер непосредственно к источнику излучения. Такие отражатели уже были установлены на Луне и использовались для таких целей, как точное измерение расстояния между Землей и Луной. НАСА планирует разместить на Луне множество световозвращателей, которые будут использоваться в качестве системы позиционирования космических аппаратов и спутников на окололунной орбите.
Все это является частью создания инфраструктуры для постоянного присутствия на Луне. Я думаю, это правильный подход. НАСА знает, что им нужно выходить за рамки одноразовых миссий в стиле “флажков и следов”. Такие полеты по-прежнему полезны для проведения исследований и разработки технологий, но они не являются устойчивыми. Сейчас мы должны сосредоточиться на партнерстве с частным сектором, развитии коммерческой космической отрасли, развитии международного сотрудничества, создании долгосрочной инфраструктуры и технологий многократного использования. Хотя я рад видеть, что программа Artemis реализуется, я также надеюсь, что это последний раз, когда НАСА разрабатывает эти дорогостоящие ракетные системы одноразового использования. Многоразовые системы – это правильный путь.
