Все будущие космические миссии на Луну. Пилотируемые и роботизированные. (Часть 1)
Луна всегда манила человека к себе.
Этот десяток лет ознаменуется как Космический, потому что по количеству полётов в космос и новым открытиям люди догонят ВСЕ предыдущие полёты в сумме.
Если с 60х годов существовало только 2 участника космической гонки, то сейчас их уже больше 10! И теперь это не просто гонка, а самая настоящая космическая экспансия.
Помимо гос. компаний (NASA, Роскосмос) появились и разные частные конторы, которые делают даже больше, чем гос. компании.
Количество миссий на Луну просто зашкаливает и поэтому я решил разделить эту статью на несколько частей.
Последней миссией на момент написания статьи (23.01.2021) была китайская Чанъэ-5 с посадочным модулем и возвращением на Землю с лунным грунтом.
А теперь приступим к будущим миссиям на Луну!
1 квартал 2021 года. США, NASA.
Название корабля/миссии: CAPSTONE
Характер миссии: Орбитальный аппарат, роботизированный полёт
Суть миссии: Полёт к орбите Луны для сканирования лунной орбиты и настройке навигационных систем для будущей миссии Lunar Gateway (про неё ниже)
1 квартал 2021 года. США, Rocket Lab (частная компания).
Название корабля/миссии: Photon
Характер миссии: Орбитальный аппарат, роботизированный полёт
Суть миссии: Фотосъёмка и эксперимент по доставке груза на орбиту Луны.
2021 год. США, Astrobotic Technology (частная компания).
Название корабля/миссии: Peregrine/Mission One
Ракетоноситель: Vulcan Centaur
Характер миссии: Спускаемый аппарат, роботизированный полёт
Суть миссии: Спускаемый аппарат Peregrine, который должен доставлять грузы (зонды, луноходы) и о них пойдёт речь ниже
2021 год. Соединённое королевство, Spacebit (частная компания).
Название корабля/миссии: Asagumo/Mission One
Ракетоноситель: Vulcan Centaur
Характер миссии: Луноход, роботизированный полёт
Суть миссии: На борту Asagumo присутствуют небольшие роботы-пауки, которые должны будут исследовать лунные пещеры и более точно построить карту Луны для будущих миссий.
2021 год. Мексика, UNAM (Национальный исследовательский университет).
Название корабля/миссии: Кольмена/Mission One
Ракетоноситель: Vulcan Centaur
Характер миссии: Микровывод, роботизированный полёт
Суть миссии: Так как Peregrine это экспериментальный аппарат, то его должны проверить на грузоподъемность поэтому UNAM предложили сотрудничество и загрузили его небольшими датчиками в первую очередь для полезной нагрузки.
11 октября 2021 года. США, Intuitive Machines (Частная компания)
Название корабля/миссии: Nova-C
Ракетоноситель: Falcon 9
Характер миссии: Посадочный модуль, роботизированный полёт
Суть миссии: По сути тоже самое что и Peregrine , но в отличии от него он умеет передвигаться за счёт вертикальных взлётов . Так же он нужен для доставки коммерческих грузов и плотно сотрудничает с NASA.
Подписывайтесь на мой YouTube канал:
Подписывайтесь на мой паблик Vk и instagram
Источник
Топ-5 самых дорогих космических миссий. Высадка на Луну только на 3-м месте
Космические миссии, которые стоят целое состояние, должны приблизить нас к лучшему пониманию того, как устроена Вселенная и как она была создана. Однако есть миссии, важные с точки зрения человеческой цивилизации, например высадка человека на Луну. Казалось бы, пока что это был самый дорогой проект, но это не так.
5. Космический телескоп Джеймса Уэбба
На этот раз речь идет о миссии, старт которой запланирован на октябрь 2021 года. Его задача будет заключаться в наблюдении в инфракрасном диапазоне, особенно за первыми звездами, который образовались сразу после Большого взрыва, а так же изучение формирования и эволюции галактик. Он должен стать преемником космического телескопа Хаббл, который недавно перешёл в аварийный режим . Из-за длительных задержек строительства объекта его стоимость существенно выросла. Запуск телескопа должен был состояться в полете 2011 года, тогда предполагалось, что его стоимость составит 1,6 миллиарда долларов. На данный момент он оценивается в 8,7 миллиарда долларов , включая 5 лет работы на орбите.
4. Система GPS
Навигационная система нам уже хорошо известна и также используется в повседневной жизни. Её происхождение восходит к 1970-м годам. Система управляется Министерством обороны США, и предполагалось, что она будет доступна всем, у кого есть соответствующий приемник, сегодня это может быть даже смартфон. В 1978 году был запущен первый спутник блока, который на долгие годы пополнялся новыми аппаратами. В 2011 году речь шла о 31 спутнике, 28 из которых постоянно активны. Миссия обошлась в 12 миллиардов долларов .
3. Программа «Аполлон»
Вершиной самых дорогих космических миссий в истории являются миссии программы «Аполлон», главным предположением которой была высадка человека на Луну и затем его безопасное возвращение на Землю. Серия космических полетов была осуществлена в 1966–1972 годах, а задача впервые была выполнена в 1969 году во время полета Аполлона 11. Последующие полеты были направлены на более детальное исследование Луны. Стоимость программы составила 25,4 миллиарда долларов .
2. Международная космическая станция
Международная космическая станция, на которой недавно произошёл прорыв в выращивании овощей , была призвана осуществить мечту человечества о постоянном пребывании в космосе. Это результат объединения проектов по строительству российской станции Мир-2, американской Freedom и European Columbus. Первые планы строительства появились в 1980-х годах, но основная идея международной станции появилась десятью годами позже, когда к проекту присоединились Канада и Россия. Первые модули были запущены в 1998 году, а первый экипаж поселился на орбите в 2000 году. Интересно, что в 2015 году должно было завершиться финансирование станции, что привело бы к снятию станции с орбиты, но этого не произошло. В настоящее время говорят о стоимости около 160 миллиардов долларов.
1. Космическая транспортная система
Абсолютно самыми дорогими космическими полетами до сих пор были миссии космической программы «Шаттл», завершившиеся в 2011 году посадкой шаттла Атлантис. Миссии состояли из пилотируемых космических полетов с помощью шаттлов. Её создание связано с окончанием разработки программы Apollo, когда NASA хотело создать многоразовый аппарат, способный доставлять грузы и пилотируемые миссии на орбиту вокруг Земли. О проекте было объявлено 5 января 1972 года, и первый полет совершил шаттл Колумбия. В 2003 году в результате его катастрофы погибли семь космонавтов. Общая стоимость миссии оценивается в 209 миллиардов долларов .
В настоящее время мы находимся на этапе, когда технологии позволяют нам многое. Ракеты SpaceX (кстати, SpaceX собирается построить свой «звездный городок» ), которые автоматически возвращаются на Землю после запуска, безусловно, сэкономят астронавтам много денег, но мы не знаем, сколько стоит сам запуск. Однако мы знаем, что на этом попытки человека завоевать космос на этом не закончатся.
Источник
Притяжение Селены
Предполагается, что ракета-носитель «Союз-2.1б» с космодрома Восточный отправится к Луне в ближайшее время. Это будет первая лунная миссия в истории новой России: предыдущая «Луна-24» состоялась аж 45 лет назад, в далеком 1976-м. Но в отличие от экспедиций советских предшественников, нынешнему аппарату предстоит прилуниться не в экваториальной части единственного спутника Земли, а ближе к Южному полюсу, в окрестностях кратера Богуславского или Манцини (резервная точка посадки). Планируется, что зонд будет работать на поверхности Луны не менее года и на Землю не вернется. Основные задачи миссии — отработка технологии мягкой посадки, контактные исследования лунного реголита. Также «Луна-25» начнет новую эпоху исследований спутника отечественными станциями.
Романтика и гравитационный щит
Луна. Как много в этом слове. Кто не гулял с любимым человеком под романтичной Луной всю ночь напролет? Кто не любовался острым месяцем новой Луны, не скрипел зубами от бессонницы в полнолуние? Луна волновала умы людей еще задолго до появления современной астрономии. О ней складывали легенды, ее прославляли поэты, живописали художники. Еще в древности были подмечены многие особенности «поведения» ночного светила: она управляет морскими приливами и отливами, влияет на самочувствие людей и поведение животных, на клев рыбы, рост волос и ногтей и на многие другие аспекты нашей жизни.
И возможно, самое главное, что единственный естественный спутник защищает Землю от космических бомбардировок, принимая на себя удары тысяч метеоритов и астероидов. Кратеры на ее поверхности — это шрамы от столкновения с другими небесными телами, некоторые из которых в диаметре превышали 300 километров. Почему-то совсем не хочется представлять, что было бы на Земле, прилети сюда такой раскаленный «камушек». И чтобы этот гравитационный щит не ослаб, изучать Луну мы будем бережно и с благодарностью.
Миссия выполнима
«Луна-25» представляет собой посадочный аппарат, целью запуска которого являются отработка технологий мягкой посадки, квалификация облегченной посадочной платформы, обладающей базовыми возможностями для обеспечения посадки на Луну, а также проведение исследований на поверхности Луны в околополярной области, — сообщили в Госкорпорации «Роскосмос». — Реализация космической экспедиции «Луна-25″ является важным шагом в освоении космического пространства, который позволит на качественно новом уровне взглянуть на перспективы освоения планет Солнечной системы, понять механизмы зарождения планет, появления воды и, следовательно, жизни на Земле».
Успешная реализация российского проекта «Луна-25», добавили эксперты Роскосмоса, позволит создать технологический задел для реализации последующих лунных миссий, начать исследования Луны с новым качеством, впервые в мире исследовать ее грунт в области Южного полюса.
На борту зонда установлены 8 камер, которые будут вести съемку перелета, а также панорам лунной поверхности с места посадки. Зонд будет непрерывно работать в течение года, даже в условиях полярной ночи при температуре, доходящей до минус 170 градусов. Для этого разработана сложная система терморегуляции.
Задачи аппарата — изучение внутреннего строения и разведка природных ресурсов, в том числе воды, в околополярной области Луны, а также исследование воздействий на поверхность Луны космических лучей и электромагнитных излучений.
Испытания продолжаются
В рамках подготовки к лунной миссии в НПО Лавочкина испытания космического аппарата идут полным ходом.
Масса летного изделия в заправленном виде — 1750 килограммов. Сам зонд состоит из двух основных конструктивных частей.
Нижняя — посадочное устройство, представляющее конструкцию с амортизационными опорами, обеспечивающими мягкую посадку. На нем же закреплена двигательная установка станции, с помощью которой производится коррекция траектории перелета к Луне, торможение при сходе с орбиты и собственно прилунение.
Здесь же смонтированы топливные баки, устройство для забора лунного грунта, датчики, антенны. Верхняя часть — негерметичный приборный отсек. На нем находятся панели солнечных батарей, радиаторы системы терморегулирования, электронное оборудование, научные приборы, источник энергии. Всего на борту станции размещены девять различных научных приборов общей массой 30 кг.
Комплект приборов имеет большой спектр задач. Главная, конечно, это исследование грунта контактным методом. Для этого предназначен манипулятор с ковшом, который возьмет лунный грунт с глубины 15-30 сантиметров и подаст его в специальный прибор-анализатор.
На Землю грунт не полетит, состав реголита будет определяться на месте. Цель — подтвердить наличие воды, точнее, льда, который обнаружен по совокупности косвенных методов. Наличие следов воды очень важно для последующего освоения Луны, считают ученые, поскольку это — ценнейший ресурс. Если вода будет найдена, появится возможность построения обитаемых лунных баз.
Отличный от других
Назревает, конечно, вопрос: а почему верхний отсек негерметичный? Не навредит ли это научным приборам? «Это как раз одно из отличий «Луны-25″ от предыдущих аппаратов, — объяснили в Роскосмосе. — Это позволяет уменьшить вес конструкции и соответственно освободить дополнительную массу для научных приборов. Сами приборы не пострадают от перепада температур: они размещены на термостабилизированной панели. Во время лунного дня лишнее тепло отводится в космос специальными радиаторами. А ночью избежать замерзания помогут радиоизотопные источники тепла».
Ну а о втором отличии мы уже упоминали: все советские лунные станции осуществляли посадку в экваториальных районах, а «Луна-25» впервые будет садиться у Южного полюса. «Для посадки наши коллеги в РАН выбрали две точки: основная — к северу от кратера Богуславский и резервная — к юго-западу от кратера Манцини. Каждое место посадки имеет вид эллипса 30х15 километров с уклонами не более 15 градусов», — сообщили в Роскосмосе.
Прилуниться там будет намного труднее из-за сложного рельефа местности: там скалы, большие камни, поэтому выбор площадки для посадки — важная научная задача. Этим объясняется и небольшая в принципе масса и количество приборов на борту: помимо исследований реголита задача станции — отработать посадку именно на пересеченной местности. Сложность еще в том, что, кроме рельефа, надо учитывать много других факторов: в месте прилунения должна быть большая вероятность наличия льда, должны соблюдаться требуемые условия освещенности и радиосвязи.
Смотрим в будущее
В научной программе задействовано более 25 организаций Госкорпорации «Роскосмос». Так, уникальные приборы разработали специалисты Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН). Причем ученые уже смотрят в будущее и трудятся над оборудованием для следующих лунных экспедиций. Ведь миссией «Луна-25» программа изучения спутника Земли не ограничивается: она станет демонстратором возможностей сложной посадки. Следующий зонд «Луна-26» будет орбитальным, а вот «Луна-27» станет тяжелой посадочной автоматической станцией для самого глубокого изучения соседки Земли. «Для миссии «Луна-27″ мы создали специальный прибор, который входит в состав газоаналитического комплекса и работает на основе диодно-лазерной спектроскопии. Его задача — сделать пиролиз лунного грунта и по его летучим компонентам — вода, углекислый газ и т.д. — определить состав реголита в окрестностях Южного полюса Луны», — говорит заведующий лабораторией экспериментальной спектроскопии отдела физики планет и малых тел Солнечной системы ИКИ РАН Имант Виноградов. А его коллега, научный сотрудник отдела ядерной планетологии ИКИ РАН Дмитрий Головин добавляет: «В месте посадки «Луны-25» ожидается довольно сухой грунт и низкое содержание воды. А вот аппарат «Луна-27″ осуществит посадку в более интересном месте спутника Земли с точки зрения содержания воды в грунте. Там ожидаются бОльшие значения, и это очень перспективно для поиска новых полезных ископаемых на Луне».
Уникальная задача
В основном все предыдущие миссии были нацелены на исследование экваториальных районов. В случае успешной реализации программы мы будем пионерами в этой области исследований. Районы посадки лунной станции «Луна-25» и последующей «Луна-27» могут превратиться в зоны российских национальных интересов, с которых начнется практическое освоение Луны и, в перспективе, создание лунной базы.
По утверждению специалистов Роскосмоса, в первую очередь знания и сведения о Луне необходимы Российской академии наук в интересах фундаментальных космических исследований. Немаловажно и то, что материалы и технологии, которые получают при разработке космической техники, в том числе и при создании лунных космических аппаратов, в дальнейшем найдут применение в других областях — в медицине, на транспорте, в электронной промышленности и т.д. То есть одним своим существованием космические исследования способствуют продвижению других отраслей.
По мнению же ученых ИКИ РАН, полярные области Луны — наиболее перспективные для проведения исследований. Данные, которые были получены в нулевых годах нашего века, в том числе и с российского нейтронного телескопа LEND, установленного на американском орбитальном аппарате Lunar Reconnaissance Orbiter, показали, что в полярном реголите есть много летучих соединений космического происхождения, начиная с воды и заканчивая сложными молекулами. Эти соединения на Луну приносили кометы. Полюс на Луне можно сравнить с природным холодильником, где в холодных ловушках полярного реголита сотни миллионов лет накапливались и сохранялись слои инея всех космических летучих веществ, когда-либо попадавших на спутник Земли. Научные приборы «Луны-25» будут изучать состав этих веществ, проведут оценку массовой доли замерзшей воды в реголите. Ее наличие в будущем освободит космонавтов от необходимости доставки воды с Земли. Также она понадобится для добычи кислорода, а в более удаленной перспективе — и водородного горючего.
Из истории вопроса
Эпоха изучения Луны космическими средствами началась в январе 1959 года, когда СССР произвел запуск автоматической межпланетной станции «Луна-1». С помощью этой АМС были получены данные о радиационной обстановке и газовой составляющей межпланетного вещества в окололунном пространстве.
«Луна-2», стартовавшая в сентябре того же года и через три дня совершившая жесткую посадку на Луне, стала первым космическим аппаратом с Земли, достигшим другого небесного тела. Миссия подтвердила гипотезы ученых, что Луна не имеет сильного магнитного поля и что вокруг нее нет радиационных поясов.
А менее чем через месяц третья экспедиция на Луну смогла добыть снимки ее обратной стороны, благодаря чему советские ученые смогли сделать первый глобус нашего естественного спутника.
Первую мягкую посадку на Луну совершила АМС «Луна-9» уже зимой 1966 года. В течение трех с лишним суток аппарат передавал телепанораму поверхности спутника, измерял уровень радиации и пыли — последний, кстати, оказался меньше ожидаемого. АМС «Луна-10», запущенная в марте 1966-го, вышла на орбиту Луны и стала ее первым искусственным спутником. Анализ траектории станции позволил провести предварительное определение параметров гравитационного поля Луны.
В сентябре 1970 года «Луна-16» доставила советским ученым 101 грамм лунного грунта. Той же осенью в ходе миссии «Луны-17», доставившей на спутник первый управляемый с Земли луноход, было определено среднее расстояние между Землей и Луной, которое составило 384 467 километров.
В ходе последней в советской истории 24-й лунной миссии в 1976 году на Землю был доставлен лунный грунт с глубины более полутора метров.
Что интересно, программы освоения Луны были свернуты в СССР и США почти одновременно. Летать на естественный спутник Земли оказалось очень дорого, кроме того, было непонятно, зачем: вроде бы о Луне было известно все. Впрочем, исследования нашей соседки продолжали проводить Китай и Индия.
И снова здравствуйте
После того как в 2009 году упомянутый выше нейтронный российский телескоп LEND «узрел» признаки льда в районах полюсов Луны, интерес к Луне возобновился, так как, по словам представителей Роскосмоса, в случае наличия достаточного количества льда позволит в перспективе создавать обитаемую инфраструктуру на поверхности Луны.
И, готовя к запуску «Луну-25», в Роскосмосе одновременно готовят следующие миссии. Так, сообщили нам в ведомстве, «Луна-26» будет орбитальным аппаратом.
Он станет работать на орбите Луны и проводить дистанционные исследования ее поверхности, в том числе картографирование минералогического состава Луны, изучение структуры подповерхностных слоев, картирование распределения водяного льда на поверхности Луны.
«Луна-27» — это уже тяжелый посадочный аппарат для извлечения с глубины и анализа образца лунного льда. «Он будет оснащен системой высокоточной и безопасной посадки. То есть в процессе снижения аппарат на определенной высоте будет сканировать поверхность Луны и выбирать наиболее подходящее место для совершения посадки, — пояснили в Роскосмосе. — Также аппарат будет оснащен криогенной глубинной бурильной установкой, которая сможет бурить на глубину до 2 метров. Анализировать грунт аппарат будет на месте.
Место проведения исследований, так же как и в миссии «Луна-25», — район Южного полюса. А доставка грунта из района Южного полюса на Землю запланирована в ходе следующих миссий.
В 1608 году мастер Иоанн Липперсгей соорудил свой первый телескоп. С его помощью ученые смогли более подробно рассмотреть космический спутник нашей планеты. И сейчас Луна является наиболее изученным космическим телом, а также первым, на котором побывал человек с Земли. Развитие космонавтики в прошлом столетии позволило людям увидеть наконец обратную сторону Луны (из-за равенства орбитальной скорости вращения Луны вокруг Земли и угловой скорости вращения Луны вокруг своей оси естественный спутник всегда повернут к нам одной и той же стороной).
Несмотря на то что люди знают о Луне очень многое, ночное светило тем не менее является объектом наиболее пристального изучения астрономов. И, между прочим, ученые до сих пор ведут спор, а является ли Луна планетой? Ведь от классического определения планеты ее отличает несколько признаков: она не вращается вокруг звезды, имеет довольно маленькое ядро и силу притяжения.
Но среди остальных спутников Солнечной системы она уникальна. Прежде всего, у нее слишком большая масса (если сравнивать с другими спутниками). Также Луна располагается на довольно большом расстоянии от Земли, чтобы быть «захваченной» ее гравитационной силой. И вдобавок ко всему она вращается вокруг Земли не в плоскости экватора, что опять-таки нехарактерно для «настоящих» спутников. Так кто же ты, Луна?
Источник