Космическая компания Draper отправит посадочный аппарат на обратную сторону Луны
Компания Draper выиграла контракт NASA для проведения научных исследований на Луне в рамках проекта «Артемида» в 2025 году. Она доставит посадочный модуль с несколькими инструментами на обратную сторону Луны. Исследования предполагают измерения сейсмической активности, теплового потока и электромагнитного поля в крупном молодом кратере, в котором сохранились следы недавнего бурного вулканизма.
Draper lunar lander
Посадочный модуль SERIES-2 компании Draper, который в 2025 году высадится на обратную сторону Луны.
Стоимость контракта составляет 73 миллиона долларов. Draper на космическом поприще больше всего известна разработками систем управления и навигации, использовавшихся кораблями серии «Аполлон». Полезная нагрузка аппарата — часть инициативы NASA для лунного проекта «Артемида» под названием CLPS (Commercial Lunar Payload Series). Draper отвечает за доставку, интеграцию и работу научного оборудования на Луне.
Точка высадки посадочного модуля SERIES-2 называется бассейн Шредингера. Это крупный ударный кратер на обратной стороне Луны диаметром около 300 км, он располагается вблизи лунного южного полюса. Он относится к необычному типу структур, имеющих, кроме внешнего, внутреннее кольцо из выброшенного материала (это так называемый тип peak ring; на Земле самый известный такой кратер с сохранившимся внутренним кольцом — это бассейн Чикшулуб на Юкатане в Мексике, результат падения того самого метеорита, который предположительно вызвал исчезновение динозавров 65 миллионов лет назад). Внешнее кольцо кратера сложено импактными породами (материалом, переплавленным и преобразованными под действием сверхвысокого давления в момент удара), а внутреннее кольцо, возможно, представляет смесь импактитов и вулканического материала. Бассейн Шрёдингера — одна из самых молодых импактных структур на лунной поверхности. При ударе метеорит выбил на поверхность материал из нижней части лунной коры и верхней мантии, которые и сложили его внутреннее кольцо. Позже внутреннее пространство кратера стало местом крупного вулканического извержения. Поскольку место находится на обратной стороне Луны, оно экранировано от электромагнитного излучения Земли. В сочетании со сравнительно недавней бурной геологической историей в виде извержения это делает кратер идеальным местом для изучения термических, геофизических и электромагнитных явлений вблизи лунной поверхности.
Schroedinger lunar crater from Lunar Orbiter 5
Кратер Шрёдингера — вид с Lunar Orbiter 5.
Научное оборудование посадочного модуля включает три набора инструментов для сбора сейсмических данных, измерения теплового потока и электропроводности слоёв грунта, а также для исследования электромагнитных явлений от взаимодействия солнечного ветра и пород на лунной поверхности.
Сейсмостанция FSS (Farside Seismic Suite) предназначена для изучения тектонической и метеоритной активности на обратной стороне Луны; в её составе — два самых чувствительных сейсмометра из когда-либо используемых в космосе;
Геофизическая лаборатория LITMS (Lunar Interior Temperature and Materials Suite изучает тепловой поток и электрическую проводимость пород вблизи поверхности;
Наконец, датчик электромагнитного поля LuSEE (Lunar Surface Electromagnetics Experiment; в числе прочего он будет измерять электрический потенциал лунной поверхности. Это один из ключевых факторов, определяющих перераспределение по поверхности пыли и отдельных молекул; в частности, воды.
Для связи между областью на обратной стороне Луны и центром управления на Земле необходимо использовать лунные спутники-ретрансляторы. Команда Draper собирается использовать для этого два спутника производства Blue Canyon Technologies, которые выведут на лунную орбиту перед посадкой аппарата. Помощь в запуске и эксплуатации спутников окажет космическая компания Advanced Space. Этa фирма сейчас больше на слуху как оператор космического аппарата NASA CAPSTONE — недавно запущенного исследовательского спутника, который будет изучать необычную вытянутую лунную орбиту и в числе прочих функций обеспечит связь между космическими аппаратами напрямую минуя пересылку данных на Землю (про этот проект см. недавнюю статью).
Компания Draper выступает генеральным подрядчиком проекта. Она будет ответственна за проектирование и тестирование систем и контроль качества, а также за системы навигации, управления и посадки лунного модуля. Посадочный аппарат имеет готовый прототип: это платформа SERIES-2 американского дочернего подразделения японской компании ispace. Его изготовлением займётся Systima Technologies (подразделение Karman Space & Defense). За интеграцию и испытания полезной нагрузки отвечает General Atomics Electromagnetic Systems.
В рамках программы CLPS это восьмая запланированная миссия, и она первая, предполагающая высадку на обратной стороне Луны. Сегодня там работает только один аппарат — китайский луноход Yutu-2, который высадился в 2019 году в кратере Фон Кармана.