Американцы будут бурить Луну: зонд IM-2 для поиска воды сел на южном полюсе спутника Земли

Предназначенный для бурения Луны аппарат IM-2 совершил посадку на южном полюсе

США посадили на Луну еще один зонд — второй раз за неделю. Аппарат миссии IM-2 создан для геологоразведочных работ. Он пробурит лунный грунт в поиске льда, определит его количество и пригодность для будущей добычи, что будет иметь ключевое значение при строительстве базы на Луне. Также на борту находится «лунный прыгун» и луноход размером со спичечный коробок — все это проект частной компании, выполненный за небольшие деньги.

Лунный полярник

Запущенный в рамках миссии IM-2 аппарат Athena («Афина») совершил посадку на Луне. Он был запущен 27 февраля с мыса Канаверал на ракете Falcon 9, так что путь занял примерно неделю. Зонд сел на горном плато Монс Мутон в районе Южного полюса, на широте 84.6°. Это — самая близкая к полюсу точка посадки за все время исследования Луны, где действует характерный для высоких широт режим освещенности: солнце там никогда не поднимается высоко над горизонтом.

Athena — это посадочная платформа типа Nova-C, разработанного компанией Intutitve Machines. Nova-C рекламируется создателями как универсальная посадочная платформа, которая может доставить на Луну более сотни килограммов полезной нагрузки по выбору заказчика. Платформа имеет стартовую массу 1900 кг, диаметр вместе с опорами два метра и высоту три метра. От многих аналогов аппарат отличается использованием экологически чистой метан-кислородной топливной пары (не-криогенные топливо и окислитель, самовоспламеняющиеся при контакте, позволяющие упростить конструкцию двигателя и баков) вместо токсичной пары гидразин-тетраоксид диазота. Выбор этот был сделан, скорее всего, не из опасений за лунную экологию, а ради упрощения испытаний и сборки.

В целом, NOVA-C относится к самому распространенному классу лунных аппаратов, и примерно те же характеристики имели и советские аппараты серии Е8-5 (Луна-15—Луна-24), российская Луна-25, индийский «Чандраян-3» и китайский «Чанъэ-3». Главное отличие от них заключается в том, что Intutitve Machines — это основанная в 2013 году компания со штатом в пару сотен человек. IM-2 выполняется по контракту с NASA как часть программы CLPS (Commercial Lunar Payload Services — коммерческие услуги по доставке полезной нагрузки на Луну), цель которой — привлечь в индустрию несколько небольших частных подрядчиков, способных отправлять на Луну грузы за небольшую цену.

В феврале 2024 года зонд типа Nova-C уже пробовал совершить посадку в ходе миссии IM-1, но она была лишь частично удачной. Одна из посадочных опор подломилась, в результате чего аппарат отработал по сокращенной программе.

Бурить и прыгать

В отличие от некоторых миссий по программе CLPS, перед IM-2 стоят серьезные научные задачи.

Главной полезной нагрузкой Athena считается модуль PRIME-1 — Polar Resources Ice Mining Experiment-1, что в переводе обозначает «эксперимент по добыче ледяных ресурсов на полюсе». Основной компонент PRIME — это бур TRIDENT, прикрепленный к боковой части посадочной платформы. По плану исследований, он создаст в грунте небольшое отверстие и вытащит его образцы на поверхность, где он будет доступен для изучения c помощью камер и масс-спектрометра MSolo, специально адаптированного для поиска льда. Предполагается, что бур будет извлекать породу небольшими порциями и останавливать работу по прохождении 10 сантиметров, чтобы изучить свойства реголита на разных глубинах.

К другому борту Athena прикреплена, возможно, самая необычная полезная нагрузка в истории исследования Луны. Это — Grace, аппарат типа Micro Nova разработки той же компании. Он принадлежит к ранее не использовавшемуся классу «прыгунов» (hopper). Прямоугольный аппарат, имеющий габариты примерно как у тумбочки, оснащен собственными посадочными опорами и гидразиновыми двигателями. После посадки он отделится от Athena и совершит серию полетов по баллистической траектории с апогеем до 25 км. Предполагается, что в ходе этих «прыжков» он исследует вечно затененные кратеры, предположительно богатые водяным льдом, и в теории способен даже залететь внутрь лавовой трубки.

Athena несет еще два независимых аппарата. Первый — это миниатюрный луноход Mobile Autonomous Prospecting Platform (MAPP), «мобильная автономная платформа разведки», имеющий массу 10 килограммов и примерно те же размеры, что и Micro Nova. Его главная задача — исследовать район посадки радиусом до нескольких километров, составить его точные 3D-карты с помощью стереокамер.

По крыше этого лунохода будет ездить другой луноход AstroAnt, «космический муравей» размером со спичечный коробок. На крыше он будет удерживаться с помощью магнитных колес, а его задача — контролировать температуру крыши в разных участках, которая является также радиатором. В целом, эту задачу можно считать надуманной, поскольку существует множество других, менее экзотических способов измерять температуру. Разработчики из MIT признают, что в основном они планируют использовать AstroAnt для отработки концепции миниатюрного «ремонтного робота», который может пригодиться в будущих космических миссиях.

Вся миссия IM-2, по сути, посвящена исследованию лунного водяного льда на южном полюсе, где в будущем NASA планирует возвести обитаемую базу. Считается, что эту базу невозможно будет развивать без использования местных ресурсов для экономии «места» (массы) в ракете. Вода же — самый простой для добычи ресурс, который можно использовать для охлаждения, питья, строительства или производства топлива.

На момент публикации состояние аппарата после посадки уточняется.

2 марта на Луну сел другой аппарат, Blue Ghost 1, так же созданный в рамках CLPS. Взятый США темп посадок говорит о том, что к лунной программе NASA относится предельно серьезно. В скором времени низкобюджетные лунные миссии могут превратиться в рутину, которую отдадут на откуп стартапам и маленьким компаниям. Этим NASA высвободит себе руки и ресурсы для выполнения задачи столетия — обеспечить долгосрочное присутствие людей на Луне.

Что думаешь? Комментарии