Лунная находка: что успела передать межпланетная станция до аварии
Материалы, переданные «Луной-25», станут основой для создания системы высокоточной посадки для будущих экспедиций на спутник Земли. Это стало возможным, несмотря на то, что станция успела проработать только неполные девять дней вместо запланированного года. О важных наблюдениях, сделанных в ходе незаконченной российской миссии, рассказали «Известиям» ученые-разработчики исследовательских приборов, установленных на космическом аппарате. О том, когда может повториться научная миссия на Луну и готовы ли российские ученые к ее проведению — в материале «Известий».
Система высокоточной посадки
Миссия «Луны-25», несмотря на гибель станции, не была напрасной — так считают сотрудники Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН), которые отвечали за научное обеспечение экспедиции.
Автоматическая межпланетная станция «Луна-25» — первая часть масштабной российской программы по освоению спутника Земли. Она стартовала с космодрома «Восточный» 11 августа и должна была прилуниться через 10 дней в районе южного полюса Луны. В задачи станции входила отработка мягкой посадки вблизи южного полюса Луны и изучение ее поверхности и экзосферы бортовыми приборами в течение одного года.
Среди наиболее важных исследований — поиск летучих соединений воды в лунном грунте (реголите), изучение его химического состава, а также взаимодействие с солнечным ветром. Однако 19 августа при переходе на предпосадочную лунную орбиту станция сошла с плановой траектории и разбилась о поверхность Луны.
До аварии ученые успели провести ряд наблюдений, которые дали специалистам материал для подготовки следующих лунных экспедиций.
— Всего на станции было установлено восемь научных приборов. Во время полета их включали на межпланетном участке и на орбите спутника Земли. Благодаря этим мероприятиям оборудование было проверено на исправность и работоспособность, — рассказал научный руководитель ИКИ РАН и научный руководитель первого этапа российской лунной программы академик Лев Зеленый.
Важно было подтвердить, отметил ученый, что приборы выдержали вывод на орбиту Земли и перелет в условиях космического вакуума. При этом были достигнуты и практические результаты.
Наиболее очевидный из них — это работа бортовых камер. Весь мир облетели фотографии, сделанные станцией «Луна-25» в полете. Также были получены снимки поверхности спутника Земли. По ним специалисты произвели привязку космического аппарата к цифровой модели рельефа, разработанной в Московском государственном университете геодезии и картографии.
— Сначала мы привязали снимки к системе координат, после чего решили обратную задачу — определили местоположение станции на основании изображения. Так был сделан вклад в создание системы припланетной навигации, которая даст возможность ориентироваться в окололунном пространстве с точностью до метров. Такая система необходима для высокоточной посадки будущих миссий, — пояснил главный конструктор проекта служебной телевизионной системы СТЛ-С Иван Полянский.
Научная аппаратура выдержала
Другим достижением межпланетной станции стал захват микрометеорита на орбите Луны. Его зарегистрировал прибор ПмЛ, предназначенный для исследования лунной пыли вблизи поверхности спутника Земли.
— Это частица размером в несколько микрон. Ее источником мог быть поток Персеид, который аппарат пересек во время полета к Луне. Скорость столкновения станции с микрометеоритом составила 58 км в секунду, — рассказал младший научный сотрудник отдела физики планет ИКИ РАН Илья Кузнецов.
АДРОН-ЛР зарегистрировал наиболее интенсивные линии химических элементов лунного грунта
Лев Зеленый отметил и работу прибора АДРОН-ЛР, предназначенного для изучения состава лунного грунта. Предполагалось, что он будет исследовать слой поверхности на глубину до 1 м, измеряя нейтронное и гамма-излучение и определяя элементный состав грунта. Это оборудование ученые дважды включили во время полета на стокилометровой орбите Луны и получили спектры излучения химических элементов, которые содержатся в ее породах, а также данные о потоке нейтронов от поверхности спутника Земли.
Кроме того, впервые в неземных условиях был проверен прибор АРИЕС-Л. Во время экспедиции он должен был изучать потоки солнечной плазмы в экзосфере (плазменно-пылевой оболочке) Луны. В космосе ученые измерили темновой ток прибора, который возникает в проводнике при отсутствии внешнего напряжения. Это позволило создать программу для точной калибровки подобного оборудования.
Также в полете специалисты протестировали приборы ЛМК, ЛИС-ТВ-РПМ и ЛАЗМА-ЛР, хотя они были предназначены для работы только на поверхности.
Первый из них должен был раскопать канавку и взять пробы грунта. Второй имел возможность заглянуть в отдаленные уголки, не доступные бортовым камерам, и изучить крупные объекты — такие, как камни или метеориты. А третий был необходим, чтобы на месте определить химический состав отобранных проб. В процессе тестовых включений это оборудование показало надежную телеметрию и управляемость. Спектрометр ЛИС-ТВ-РПМ также снял «спектр космоса», данные о котором понадобились бы позже для калибровок прибора.
Лунный корабль «Луна-25» на космодроме Восточный
— Мы увидели, что вся научная аппаратура выдержала космический перелет и была готова к работе на лунной поверхности. Если будет принято решение о повторе миссии «Луны-25», то ИКИ РАН сможет достаточно быстро обеспечить поставки оборудования, необходимого для исследований, поскольку были изготовлены запасные образцы, — рассказал один из координаторов миссии, руководитель лаборатории нейтронной и гамма-спектроскопии отдела ядерной планетологии ИКИ РАН Максим Литвак.
По его мнению, вопрос о повторе экспедиции «Луны-25» актуальный, потому что, несмотря на неудачу, значительная часть пути уже пройдена, и специалисты понимают, как может повести себя космический аппарат в тех или иных условиях.
Извлечь уроки
В свою очередь, Лев Зеленый отметил, что создание нового космического аппарата можно ускорить, если снять с ученых излишнюю бюрократическую нагрузку. По его словам, в среднем при разработке проектов примерно половина времени уходит на работу с аппаратурой, с железом, остальное — на составление разных бумаг.
Генеральный директор Госкорпорации «Роскосмос» Юрий Борисов, подводя итоги экспедиции «Луны-25», также предложил рассмотреть возможность запуска аналогичной миссии в ближайшие годы.
— Все приборы станции прошли летные испытания. Их включение показало, что они рабочие и общая идея научного наполнения миссии верна. Это облегчит подготовку следующих экспедиций, — пояснил «Известиям» специалист по межпланетной технике, историк и автор книги «Луна. История, люди, техника» Павел Шубин.
Он добавил, что также важно было отработать взаимодействие между специалистами ИКИ РАН, и НПО Лавочкина, головной организации по созданию «Луны-25».
— Сейчас нужно продолжать развивать отечественную лунную программу. Она предусматривает поступательное усложнение миссий. При этом необходимо использовать неудачный опыт, оттачивая технологиями и приборы, которые себя зарекомендовали, — полагает научный журналист, автор Telegram-канала «Контакт подъема» Михаил Котов.
Он пояснил, что садиться на Луну так же сложно, как и на другие планеты. Поэтому мягкая посадка на спутнике Земли в дальнейшем поможет в освоении и Венеры, и Марса и других космических тел.
— При запуске «Луны-25» наши ракетчики и ученые доказали, что, несмотря на разрыв в преемственности поколений конструкторов, они могут создавать работоспособные технологии для космических исследований, и что есть коллективы, готовые браться за решение этих сложных задач, — отметил петербургский писатель, журналист и исследователь истории науки Антон Первушин. Потеря аппарата поможет извлечь уроки и построить более надежную станцию, резюмировал эксперт.
