Последний раз отечественное изделие совершало мягкую посадку на Луну в 1976 году. Это была станция «Луна-24», которая не просто села на спутник Земли, но отправила домой 170 грамм лунного грунта. Хотя Россия и является правопреемником Советского Союза, формально страна не причисляется к «лунным державам». На данный момент только США, СССР и Китай преуспели в освоении Луны.
Головным разработчиком межпланетной станции является НПО им. С. А. Лавочкина, на сайте которого проект «Луна-25» характеризуется как «малоразмерная демонстрационная посадочная станция для отработки базовых технологий мягкой посадки в околополярной области и проведения контактных исследований Южного полюса Луны».
Почему именно Южный полюс? Прежде всего, основная цель миссии заключается именно в изучении полярного реголита (остаточный грунт после космического выветривания или попросту лунный грунт), который может содержать водяной лед. Как уверяют ученые, наличие воды и других летучих веществ в лунном грунте может в дальнейшем стать определяющим для освоения человеком естественного спутника Земли. Воду могли принести на Луну кометы и астероиды, и она может находиться во вполне стабильном состоянии в так называемых «холодных ловушках». На полюсах Луны очень холодно и туда даже не пробовали пробраться ни луноходы, ни астронавты, ни стационарные зонды.
Лунный грунт, который удавалось доставить на Землю, собирали разными способами в широтном интервале от 39 град. с. ш. до 9 град. ю. ш. «Луна-25» впервые в мире попробует прилуниться гораздо южнее и попадет поистине в адские условия – лунной ночью температура опускается до минус 200 градусов и ниже. Требование «остаться в живых» после ночевки на Луне является чуть ли не самым сложным в техническом исполнении. На сухом научном языке этот выглядит вот так:
«Малоизученный рельеф местности и большой градиент температур – требуют создания специальных оптико-электронных систем, обеспечивающих точность и безопасность посадки, а также использования системы терморегулирования, включающей в свой состав изотопные устройства».
В таких условиях аппарат должен функционировать не менее года. Электроэнергией «Луну-25» будут обеспечивать солнечная батарея и литий-ионные аккумуляторы, а согревать в морозные лунные ночи – радионуклидный термоэлектрический генератор. Тепловая мощность последнего устройства достигает 145 Вт, чего должно хватить для уверенной работы станции.
В выборе площадки для прилунения «Луны-25» приходится учитывать множество факторов. Во-первых, температурный режим грунта должен исключать испарение воды, которая потенциально может присутствовать на спутнике.
Во-вторых, необходимо соблюдать требования радиовидимости. И здесь есть сложности. У России на данный момент имеется доступ к наземным станциям космической связи: «Медвежьи озера», «Байконур», «Уссурийск» и «Евпатория» – это примерно 20 часов связи с лунной станцией. Ранее рассчитывали на станцию в южном полушарии NewNorcia в Австралии, но сейчас, по понятным причинам, участие австралийцев маловероятно. Есть надежда на аргентинскую станцию космической связи Malargue.
В-третьих, ограничения накладывает рельеф лунного юга. По известным данным, потенциально «водоносные» районы малопригодны для мягкой посадки, а которые пригодны – слабо освещены. Не вдаваясь в сложности планетарного масштаба, упомянем, что сотрудниками Института космических исследований РАН для «Луны-25» выбраны одиннадцать потенциальных мест прилунения. Содержание воды в местных реголитах по массе предположительно варьируется от 0,062 до 0,193 процента.
НПО имени Лавочкина когда-то было в мировых лидерах в строительстве межпланетных аппаратов. «Луна-25» должна подтвердить первенство производственного объединения в этой сфере.
Первоначально проект именовался «Луна-Глоб». Впервые тема лунных станций появилась в конторе в 1965 году – тогда НПО называлось ОКБ машиностроительного завода имени Семена Алексеевича Лавочкина. В конце 60-х годов были запущены «Луна-9, 10, 11, 13», а в начале 70-х к спутнику отправились аппараты нового поколения «Луна-16» и далее. Техника доставляла на Землю образцы грунта и колесные луноходы.
Кстати, до 2020 года никто таки не смог повторить автоматическую доставку лунного грунта. Еще были американцы, но астронавты это провернули своими руками в пилотируемой миссии. Приоритет Советского Союза прервал Китай со своим зондом «Чанъэ-5» – он отправил на Землю около двух килограммов грунта Луны.
«Луна-25» не будет доставлять на Землю грунт, но представляет собой новое слово в освоении ближайшего космического объекта. Вслед за «двадцать пятым» в космос отправится «Луна-26» – орбитальная станция для дистанционных исследований поверхности спутника Земли. Изделие должно уметь картографировать Луну на предмет минерального состава, определять распределения запасов воды и исследовать экзосферу (по сути глубокий вакуум) планеты.
Если опираться на планы до спецоперации на Украине, старт этой миссии планировался через год после «Луны-25». Ждем «Луну-25» в 2023 году, а «Луну-26» в 2024?
Но и это еще не все.
В планах «Луна-27», представляющая собой мощную лабораторию, способную бурить на пару метров, изучать «ионную, нейтральную и пылевую составляющие экзосферы» Луны, а также сейсмологическими методами картографировать внутренности спутника. То есть предварительно «Луна-27» повезет к спутнику взрывчатку. Российская программа изначально рассчитывалась до 2050 года, но корректировки сроков вправо неизбежны.
Остается только надеяться, что инженерам НПО им. С. А. Лавочкина удалось решить проблему со злосчастным доплеровским измерителем скорости и дальности, обеспечивающим корректную посадку «Луне-25». Именно этот узел прошлой осенью не позволил отправить станцию в космос.
topwar.ru
Евгений Федоров
