На Луну за водой

США, при участии России, запустили два лунных аппарата

В освоении Луны человечеством сделан важный шаг: США, при участии России, запустили два лунных аппарата, основная цель которых — поиск на Луне воды и места для будущих баз космонавтов.

Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) запустило ракету с двумя лунными зондами — LRO и LCROSS.

Ракета Atlas V

одноразовая ракета-носитель семейства Atlas. Сама ракета-носитель, производимая в Денвере (Колорадо, США), состоит из работающей на керосине (RP-1) и жидком кислороде (LOX) первой ступени, которая использует российский жидкостный ракетный двигатель РД-180, и второй ступени на базе разгонного блока Centaur, который использует в качестве топлива жидкий водород (LН2) и LOX в качестве окислителя. Некоторые конфигурации включают различное количество собранных в пакет ускорителей: в первом случае несколько вариантов используют от одного до пяти твердотопливных ускорителей; во втором случае вариант с общим названием Heavy (англ. — тяжёлый) использует два универсальных ракетных модуля, схожих с первой ступенью.

Начиная с августа 2002 года по настоящее время было произведено 16 стартов и использованием ракеты Atlas V, в последнем из которых 18 июня 2009 года к Луне были запущены аппараты LRO и LCROSS

Старт ракеты Atlas V (которая, кстати, оснащена двигателем российского производства) произошел в 01.32 мск в пятницу. Изначально старт планировалось произвести в 01.12 мск, но из-за погодных условий (вечером на мысе Канаверал усилился ветер) специалистам пришлось переносить запуск на заранее установленное резервное время. В 01:22 старт опять не был дан.

Но прошло еще 10 минут, и ракета благополучно взмыла в воздух и отправилась в сторону единственного крупного естественного спутника Земли.

Спустя 44 минуты после запуска произошло отделение аппаратов друг от друга. Зонд LRO самостоятельно направился в сторону Луны и в ближайший вторник днем (около 13.43 мск) должен выйти на лунную орбиту. Аппарат LCROSS несколько месяцев будет находиться в полете вместе со ступенью ракеты Atlas V под названием Centaur, после чего 9 октября сначала Centaur, а затем и сам зонд будут направлены с большой скоростью на Луну. Такой метод изучения свойств земного спутника не редкость — неделю назад подобным образом завершил свое существование японский лунный зонд «Кагуя», да и до этого аппараты специально падали на поверхность Луны. Цель такого эксперимента предельно проста:

изучить свойства лунной поверхности и попробовать отыскать в верхних слоях грунта возможные следы воды.

Так как температура на Луне низкая, то вода там может находиться только в состоянии льда. Именно его поиск в лунных кратерах и является главной задачей аппарата LCROSS, название которого является сокращением от фразы Lunar Crater Observation and Sensing Spacecraft, что переводится как «космический аппарат для изучения и зондирования лунных кратеров».

Приборы, установленные на LRO

CRATER (Cosmic RAy Telescope for the Effects of Radiation — телескоп космических лучей, исследующий эффекты радиации)
Задача: исследование космических лучей и солнечного излучение с целью определения условий обитания на Луне для будущих космонавтов

DLRE (Diviner Lunar Radiometer Experiment – лунный радиометрический эксперимент)
Задача: измерение температуры поверхности Луны и приповерхностных слоев реголита с целью определения возможных площадок для высадки космонавтов и определения залежей льда

LAMP (Lyman-Alpha Mapping Project – проект построения карт в линии Лайман-альфа)
Задача: построение карты поверхности Луны в линии Лайман-альфа (эмиссионная линия, связанная с переходом атома водорода из возбужденного состояния в основное, излучает в далеком ультрафиолете) и поиск воды и льда в приполярных областях

LEND (Lunar Exploration Neutron Detector – лунный исследовательский нейтронный детектор). Задача: построение карт распределения водорода в приповерхностном лунном грунте, поиске отложений водяного льда в верхнем слое реголита и изучении нейтронной компоненты радиационного фона на лунной орбите

LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter – лунный лазерный орбитальный альтиметр). Задача: изучение лунной поверхности в потенциальных местах высадки/посадки лунных аппаратов и построение трехмерной карты Луны

LROC (Lunar Reconnaissance Orbiter Camera – камера лунного спутника-разведчика)
Задача: фотографирование лунной поверхности с разрешением 1 метр в цвете и ультрафиолете с целью обнаружения потенциальных ресурсов и обеспечения безопасности будущих экспедиций

Mini-RF Technology Demonstration — демонстрация работы технологии радио-зондирования
Задача: построение карт в радиодиапазоне с целью поиска водяного льда

Исследовательская программа другого аппарата, LRO (от Lunar Reconnaissance Orbiter – лунный спутник-разведчик), гораздо более обширная. На борту зонда находятся семь приборов новейшего поколения, с помощью которых должен быть решен ряд важных задач.

Один из приборов разработан в России — лунный исследовательский нейтронный детектор LEND (Lunar Exploration Neutron Detector).

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "incutNum": 3,
    "picsrc": "Схема генерации нейтронного излучения Луны, возникающего вследствие ядерных реакций в приповерхностном реголите при бомбардировке энергичными частицами космических лучей // проект LEND, ИКИ РАН (руководитель – д.ф.-м.н. И.Г.Митрофанов)",
    "repl": "<3>:{{incut3()}}",
    "uid": "_uid_3213152_i_3"
}

Он будет использован в построении карт распределения водорода в приповерхностном лунном грунте, поиске отложений водяного льда в верхнем слое реголита и изучении нейтронной компоненты радиационного фона на лунной орбите. Прибор создан в Институте космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН), в его создании также принимали участие сотрудники Государственного астрономического института имени П.К.Штернберга (ГАИШ МГУ), Объединенного института ядерных исследований и ряда других российских и американских НИИ.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "incutNum": 4,
    "picsrc": "Цветом показаны постоянно затененные районы в окрестности южного полюса Луны, найденные на основе обработки данных измерений лазерного высотомера проекта «Кагуя» (серый цвет отображает высоту места). Цветом показана величина наклона поверхности внутри постоянно затененных районов. Такие районы в окрестности северного и южного полюсов Луны будут исследоваться в рамках эксперимента LEND для поиска отложений водяного льда в холодных лунных ловушках // проект LEND, ИКИ РАН (руководитель – д.ф.-м.н. И.Г.Митрофанов)",
    "repl": "<4>:{{incut4()}}",
    "uid": "_uid_3213152_i_4"
}

Запуск ракеты с LRO и LCROSS является на данный момент главным мероприятием лунной программы NASA по «возвращению на Луну». После того как в конце 60-х годов XX века американские астронавты высадились на поверхность земного спутника, освоение Луны несколько отошло на второй план и мало в чем продвигалось. Но, судя по задачам, которые стоят перед LRO и LCROSS, человечество как следует взялось за освоение ближайшего к Земле крупного космического тела. В силу различных причин запуск аппаратов постоянно переносился, но теперь, подготовившись, зонды отправились к Луне, должны получить важные результаты и, по сути, начать подготовку к строительству лунных баз.

— Постепенно Луну надо осваивать. Это же наш подарок судьбы! – говорил в интервью «Газете.Ru» академик РАН, директор ГАИШ МГУ и недавний лауреат Госпремии Анатолий Михайлович Черепащук. — Громадная масса — сила тяжести там всего вшестеро меньше, чем на Земле, почти тот же самый режим, что на Земле — всё нормально. Нужны только эффективные средства доставки людей туда и обратно, нужно преодолеть дороговизну этого перелёта. И я думаю, за 100 лет технологии позволят нам легко это делать.

«Газета.Ru» будет следить за ходом миссии аппаратов LRO и LCROSS к Луне.