Вторник, 16 апреля, 2024

16+

Третьим будет? Инновации и риски аппарата Nova-C

Время на чтение 6 мин.

Человечество, похоже, переживает новый лунный бум. С начала года к естественному спутник нашей планеты запущены уже три миссии. Японский посадочный модуль SLIM успешно отработал технологию сверхточной посадки на Луну и выбросил на поверхность два крошечных аппарата. Пусть не все прошло гладко (SLIM совершил незапланированный кульбит), в целом миссия закончилась успехом.

Американский аппарат Peregrine мог бы стать первым частным посадочным модулем на Луне. Однако техническая неисправность на борту поставила крест на этих планах, и Peregrine сгорел в земной атмосфере. Теперь же за это гордое звание борется Nova-C американской компании Intuitive Machines. В этой статье рассказываем, чем этот аппарат отличается от других и почему разработчики решили рискнуть, выбрав для него криогенное топливо.

Лунный свет частной космонавтике

С 1959 по 1976 годы на Луну было отправлено более 70 космических аппаратов, в том числе 12 человек, которые совершили высадку на ее поверхность. Однако после этого интерес к покорению спутника снизился, и в течение следующих десятилетий Луна оставалась практически недоступной для исследователей.

В начале XXI века ситуация изменилась. Новые страны и частные компании вошли в космическую гонку, объявив о своих планах по освоению Луны. С 2007 по 2023 годы было запущено 15 лунных миссий, включая китайский аппарат «Чанъэ-4», который стал первым в истории, совершившим посадку на обратной стороне Луны.

Одним из новых участников лунной гонки стала американская Intuitive Machines. Основанная в 2013 году Стивеном Альтемусом, Камом Гаффарианом и Тимом Крейном, бывшими сотрудникам NASA, которые имели опыт работы над проектами, связанными с Международной космической станцией, программой «Спейс Шаттл» и кораблем «Орион», она стала одной из девяти компаний, отобранных NASA для участия в конкурсе по программе CLPS — Commercial Lunar Payload Service. Последняя предусматривает выделение частным компаниям финансирования на разработку средств доставки различных грузов для обеспечения миссий Artemis. Агентство планирует потратить на CLPS 2,6 миллиарда долларов в течение 10 лет. Первые финалисты, среди которых и Intuitive Machines, и потерпевшая неудачу с Peregrine Astrobotic, получили на свои разработки по 70 миллионов.

Подведет ли интуиция?

Основной продукт Intuitive Machines — космический аппарат Nova-C, который представляет собой шестигранный цилиндр высотой четыре метра и шириной 1,57 метра на шести посадочных опорах. Масса модуля — почти две тонны, однако он способен довезти до поверхности Луны лишь около 100 килограммов полезной нагрузки. Nova-C использует солнечные панели, генерирующие мощность 200 ватт для питания бортовых систем.

Третьим будет? Инновации и риски аппарата Nova-C
Nova-C во время установки в головной обтекатель ракеты-носителя. Фото: SpaceX

Для запуска аппарата компания выбрала ракету-носитель Falcon 9. Первый контракт между Intuitive Machines и NASA был подписан в мае 2019 года. Согласно нему, компания должна была доставить на Луну пять научных инструментов и четыре технологических демонстратора в рамках миссии IM-1. Первоначально запуск был запланирован на октябрь 2021 года, но затем его перенесли на февраль 2024 года из-за технических и организационных проблем.

Основная конструктивная особенность Nova-C — использование так называемого криогенного топлива, то есть горючего, для хранения которого необходима очень низкая температура. Двигатели Nova-C работают на смеси метана и кислорода, баки для них не должны «разогреваться» выше –180 градусов. При этом солнечный свет и тепло работающих двигателей могут поднять их температуру выше точки кипения компонентов. Поэтому криогенное топливо почти не используется в космических полетах.

Закипевшее топливо может взорвать топливной бак. Чтобы этого не произошло, газ придется стравливать — это убережет аппарат от разрушения, но приведет к напрасной потере горючего. Еще один нюанс криогенного топлива в довольно сложной (и от этого тяжелой) системе охлаждения. Из-за этого Nova-C весит в четыре раза больше, чем Peregrine, при почти такой же грузоподъемности.

Нагрузка полезная и не очень

Кажется, NASA не очень доверяет дебютантам лунных миссий, так что никаких важных научных приборов Nova-C не несет. Их задача, в основном, передать данные о самом аппарате: радиочастотный топливный датчик будет замерять уровень топлива в баках, лазерный ретрорефлектор используют для определения местоположения Nova-C на поверхности, две стереокамеры зафиксируют, как реактивная струя из двигателей воздействует на лунный грунт. Для исследования самого спутника предназначен лишь один прибор — радиоприемник низкой частоты, который соберет данные радиовсплесках в Солнечной системе и тонком слое электронов у лунной поверхности, которые выбиваются из атомов реголита солнечным излучением.

Помимо этого, Nova-C несет и другую нагрузку от разных заказчиков, включая рекламные материалы. Так, Ассоциация международной лунной обсерватории разместила на аппарате две широкоугольных камеры для наблюдения звездного неба — они обещают нам захватывающие снимки. Перед самой посадкой от Nova-C отделится аппарат EagleCam, разработанный Университетом аэронавтики Эмбри-Риддла. Он сделает снимки самой станции во время прилунения.

Художник Джефф Кунс специально для аппарата создал скульптуру «Фазы Луны» — 125 металлических шариков диаметром 1 дюйм (2,54 сантиметра), каждый из которых раскрашен в цвет одной из фаз луны.

Третьим будет? Инновации и риски аппарата Nova-C
В центре: 12-дюймовая прозрачная скульптура «Фаза Луны (Леонардо да Винчи)» из нержавеющей стали в футляре; слева: прототип скульптуры, установленной на Nova-C, содержащий 125 миниатюрных шариков, на каждом из которых изображена своя фаза луны; справа: cоставленный из фотографий куб, изображающий фазы Луны; на заднем плане некоторые из 125 фаз Луны так, как они видны с Земли и из космоса. Фото: Джефф Кунц / New York Times

Миссия IM-1 стартовала 15 февраля 2024 года. Ожидается, что на Луну Nova-C сядет 22 февраля. Если все пройдет успешно, то уже в этом году Intuitive Machines планирует отправить на спутник еще два аппарата. Компанию им составят Griffin от той же Astrobotic, который должен доставить на Луну ровер NASA Viper, и аппарат Blue Ghost от FireFly Aerospace.

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь