"В СССР это понимали". Почему миссии на Луну часто терпят крах

МОСКВА, 21 фев — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Американцы отправили к естественному спутнику Земли очередной спускаемый модуль — Nova C компании Intuitive Machines. Вскоре он должен выйти на лунную орбиту. Если маневр удастся, в ночь на 23 февраля состоится посадка. Какие у миссии шансы на успех и в чем причина столь редких прилунений — в материале РИА Новости.

В январе весь мир следил за драмой американской лунной миссии, первой с 1972-го. Зонд Peregrine стартовал 8 числа на ракете-носителе Vulcan Centaur от Blue Origin (принадлежащей конкуренту Маска Джеффу Безосу). На борту — научное оборудование NASA, крошечный ровер и коммерческий груз. Мягкая посадка планировалась в Северном полушарии через 18 дней.

Сразу после отделения аппарата от носителя разработчики из Astrobotic сообщили о проблемах с ориентацией: солнечные батареи развернуты, но не заряжались. Выяснилось, что клапан двигательной установки прорвало — в космос хлещет горючее. Модуль вращается. И хотя его удалось стабилизировать, а утечку устранить, о продолжении миссии не могло быть и речи. Чтобы не оставлять мусор на орбите, траекторию изменили и в ночь на 19 января зонд затопили в Тихом океане.

Astrobotic основали в 2007-м, чтобы участвовать в конкурсе Lunar X PRIZE, учрежденном Google. Победитель получал 30 миллионов долларов при условии мягкой посадки на поверхность спутника Земли. За десять лет никто так и не приблизился к цели, конкурс отменили.

Но попытки не прекратили. В 2019-м израильский ровер "Берешит" компании SpaceIL отправился к Луне и разбился. В апреле 2023-го с высоты пяти километров упал японский лендер Hakuto-R.

В Astrobotic дорабатывали проект по программе CLPS NASA для частных компаний. Цель — исследовать южный полюс, чтобы лучше подготовить пилотируемые миссии программы "Артемида". В ноябре должны отправить лендер Griffin с ровером на борту.

По той же программе CLPS финансируются лунные миссии Intuitive Machines — IM-1, IM-2, IM-3. Компанию создал в 2013-м эмигрант из Ирана IT-инженер Кам Граффарян. Как пишет NYT, он планирует построить орбитальную станцию, а также изучает возможность полетов на сверхсветовой скорости.

Миссия IM-1 с модулем Nova C, известным также как "Одиссей", стартовала 16 февраля на ракете Falcon 9 Space X. Вскоре после отделения от второй ступени возникли проблемы с ориентацией: солнечные панели не работали на полную мощность.

Установили, что навигационная система отказывалась принять данные звездного датчика. Модуль медленно вращался вокруг оси, что помогло инженерам уловить момент максимальной мощности солнечных батарей и командами с Земли сориентировать аппарат. Аккумуляторы зарядились. На бортовой компьютер послали патч для исправления звездного датчика.

Как сообщают, Nova C работает штатно, все системы протестированы, получены фотографии отличного качества. Модуль выйдет на лунную орбиту 21 февраля и в ночь на 22-е приступит к снижению, чтобы совершить мягкую посадку на пике Малаперт — пятикилометровом валу одноименного ударного кратера в 300 километрах от южного полюса. Это одна из самых высоких точек в той области. Там установят радиомаяк LN-1 для навигации предстоящих миссий и две прототипные камеры ILO-X будущей радиообсерватории.

В этой миссии впервые опробуют двигательную установку на криогенном метаново-кислородном топливе. Двигатели коррекции используют газообразный гелий. Высокоточную посадку обеспечивает навигационный допплеровский радар (измеряет скорость) и камеры компьютерного зрения. Точность прилунения — сто метров.

Модуль Nova C представляет собой трехметровый цилиндр массой почти две тонны, из которой полезной нагрузки — сто килограммов. На борту — пять приборов NASA, которые выполнят исследования в интересах будущих лунных миссий.

Теплозащита — от компании Columbia. На высоте 30 метров от модуля отделится студенческий кубсат с камерой Eaglecam. Упав на поверхность, он снимет момент прилунения. Хранение и передачу данных продублирует дата-центр от стартапа Lonestar. На Луну доставят NFT и диск Lunaprise с информацией о Земле.

Программу коммерческих лунных полетов НАСА запустили в 2017-м. Затраты тут относительно небольшие, и все зависит от того, насколько тщательно проработана миссия, считает популяризатор космонавтики, автор книги "Луна. История, люди, техника" Павел Шубин.

"Американские частники выдают не так много информации. Рассказывают про людей, что замечательно, но мало о том, как шли испытания, сколько разбили макетов и так далее. Когда стартовал Peregrine, стало видно, что аппарат сырой. О подготовке IM-1 тоже известно немного. Опыта нет, команда новая, с первого раза сложно успешно посадить. Но у них серия из трех аппаратов", — рассуждает эксперт.

О неудачах лунных миссий последних лет развернулась широкая дискуссия. Многие недоумевают, почему полвека назад летали успешно, а теперь одна авария за другой.

Во-первых, как это ни банально звучит, но из-за большого перерыва в запусках космические державы потеряли ключевые компетенции, и теперь надо заново нарабатывать опыт, отмечает Шубин.

"Лунные миссии настолько сложны, что многое непонятно даже специалистам. Этому не научат в вузах. К примеру, спутник "Чандраян-1" перегрелся на лунной орбите (вместо 40 — до 49 градусов Цельсия. — Прим. ред.). Банальный просчет", — продолжает он.

Часто в пример ставят спутники и МКС: мы же летаем на орбиту — почему к Луне не смогли? Но тут разница принципиальная, подчеркивает Шубин. В США и СССР проектировали сразу серию из четырех аппаратов для Луны, чтобы отрабатывать полеты.

"Для спутников на Земле есть барокамеры, системы прожига и так далее. Но второй Луны нет. Приходится несколько аппаратов разбить, потому что возникает много нюансов, о которых мы не знаем. Это понимали в Советском Союзе. Сейчас несколько расслабились из-за былых успехов — думали, что сразу все получится, но нет", — говорит эксперт.

Не стоит забывать, что "Луне-9", первой совершившей мягкую посадку, предшествовало 11 неудач. "По самым разным причинам. Американские "Рейнджеры", лунные аппараты первого поколения, все разбились. Первый "Сервейер" сел, второй разбился. Третий сел, четвертый разбился", — перечисляет Шубин.

За более чем полвека изменились не только технологии, но и концепция освоения Луны. Раньше важно было просто совершить посадку. Любое место на нашем естественном спутнике было интересно. Точность не требовалась, что упрощало управление. Но уже для "Луны-16" место выбирали.

"Хотя баллистические ограничения сохранялись. Смотрели, на какую орбиту выходим, какие под ней районы. И высматривали самый ровный. Теперь не так. Создаем станцию под определенное место. "Луну-25" (разбившуюся в августе 2023-го. — Прим. ред.) нацеливали в околополярную область", — подчеркивает Шубин.

Полюса привлекают тем, что там есть вода. Значит, можно строить базы, синтезировать топливо. Кроме того, меньше баллистических ограничений.

"Американцы не просто так провели на Луне всего два дня. Если бы задержались, то не смогли бы вернуться на ту же орбиту и состыковаться с модулем", — добавляет эксперт.

Однако рельеф южного полюса Луны сложный, там почти нет ровных мест.

"Один из немногих ровных участков — тот, где сел "Чандраян-3" и куда нацеливалась "Луна-25". Ближе к полюсу уже требуется система высокоточной посадки", — уточняет Шубин.

Для высокоточной посадки нужны специальные камеры, распознающие поверхность, — компьютерное зрение, заменяющее пилота. Технология новая, сырая.

"Из-за нее погиб "Чандраян-2". При попытке выйти в нужный район аппарат потратил слишком много топлива и свалился. В следующий раз заливали уже больше горючего", — поясняет собеседник РИА Новости.

Есть и другие факторы.

"Как определить скорость относительно поверхности Луны? Там же нет GPS. Нужен допплеровский радиовысотомер, аналогов которому на Земле нет. Он работает совсем в других условиях, на других скоростях. Это сложнейшая технология. Из-за нее запуск "Луны-25" отложили на два года", — отмечает Шубин.

Но разбился наш аппарат не из-за посадочного радара. Двигателям дали слишком большой импульс, и модуль сошел с орбиты.

"Было обидно: это ведь не самый сложный этап", — признается эксперт.

Сейчас разрабатывают два аппарата для "Луны-27". По словам Шубина, за увеличение бюджета пришлось побороться. Так всегда происходит с научными проектами. Много перспективного откладывают из-за экономии. Например, "Венеру-Д" обсуждают с начала 2000-х. В США то же самое. Администрация Джорджа Буша дважды отменяла миссию New Horizons к Плутону. Только возмущение ученых и общественности помогло ее осуществить.

Задержка на годы для лунных миссий не редкость. В этом году все случайно сошлось: к Луне направляется целый флот — кроме Astrobotic и трех Intuitive Machines, китайская станция "Чанъэ-6" и частный модуль Blue Ghost Mission 1. На лунную орбиту планируют запустить аппарат NASA Lunar Trailblazer.