Недавнее неудачное приземление космического корабля Ispace подчеркивает трудности, с которыми сопряжены посадки на Луну, особенно для частных компаний.
Космический корабль M1, построенный токийской компанией ispace, сделал смелую попытку стать первым частным космическим аппаратом, совершившим посадку на Луну. Но вместо этого 25 апреля он стал еще одним в длинной череде лунных миссий, которые не совсем удались, разбившись о лунную поверхность. Почему же так трудно благополучно приземлиться на нашем естественном спутнике? И когда первая частная компания сможет добиться успеха?
Только три организации совершили успешную мягкую посадку на Луну – финансируемые правительством космические агентства Китая, Советского Союза и Соединенных Штатов. И только Китай сделал это после 1970-х годов и с первой попытки.
“Что делает посадку на Луну такой сложной, так это количество переменных, которые необходимо учитывать, – говорит Стивен Индик, директор по космическим системам компании Honeybee Robotics в Гринбелте, штат Мэриленд. По сравнению с Землей, например, на Луне пониженная гравитация, очень мало атмосферы и много пыли.
Содержание
Чтобы осуществить успешную посадку, инженеры должны предугадать, как космический корабль будет взаимодействовать с этой средой, и потратить деньги на проверку того, что может пойти не так. “Необходимы тесты, тесты и еще раз тесты, чтобы проверить систему посадки в максимально возможном количестве сценариев”, – говорит Индык. – “И даже тогда ничего не будет гарантировано”.
Впечатляющие неудачи
Ispace – вторая частная компания, которая пытается высадиться на Луну. В 2019 году попытка израильской компании SpaceIL также закончилась аварийной посадкой.
Нет ничего удивительного в том, что коммерческие компании сталкиваются с трудностями в своих попытках высадиться на Луну, говорит Индик. В 1960-х годах, когда Соединенные Штаты и Советский Союз участвовали в гонке за высадкой на Луну, они разбивали один космический аппарат за другим, пока в 1966 году каждый из них не добился успеха.
Государственные космические агентства смогли извлечь уроки из каждой попытки высадки. Сегодня, напротив, от частных компаний ожидают повторения этих успехов, без государственных ресурсов и без уроков, извлеченных из многих неудачных и успешных миссий, говорит Индик. “От частного предприятия требуется многого – сделать все правильно с первой попытки”.
В 2013 году Китай успешно высадился на Луну с первой попытки благодаря миссии “Чанъэ-3”. Китай также совершил первую в истории высадку на обратную сторону Луны и привез образцы лунных пород. А вот Индия, в свою очередь, потерпела неудачу во время попытки “прилуниться” в 2019 году; повторная попытка будет предпринята в конце этого года.
Ранние вызовы
Доставка миссии на Луну, находящуюся на расстоянии около 384 000 километров от Земли, гораздо сложнее, чем выведение спутника на низкую околоземную орбиту, и неудачи могут возникнуть на ранних этапах даже у тех миссий, которые не планируют прилунение. Так произошло с миссией НАСА “Lunar Flashlight” (Лунный фонарик) – небольшим космическим аппаратом, который был запущен в декабре и должен был составить карту льда Луны. Вскоре после запуска произошел сбой в его двигательной установке, что может помешать ему выйти на орбиту, с которой он должен проводить запланированные научные исследования.
Для высадки, даже если посадочный аппарат достигнет окрестностей Луны, ему все равно придется прокладывать свой путь вниз к поверхности без спутников глобального позиционирования для ориентации и практически без атмосферы, которая поможет замедлить его движение. Как только аппарат достигнет критических последних нескольких километров, его программное обеспечение должно быстро и автономно справиться с любыми проблемами в последнюю минуту, например, датчики могут сбиться из-за большого количества пыли, поднятой с поверхности реактивными струями.
Обе неудачи при посадке в 2019 году, вероятно, были вызваны проблемами с программным обеспечением и датчиками в эти последние моменты. А ранние признаки указывают на то, что сбой на этой неделе мог быть вызван тем, что у посадочного аппарата закончилось топливо непосредственно перед приземлением.
Коммерческая лунная спешка
Авария ispace поднимает планку для множества других коммерческих миссий, запланированных для посадки на Луну, включая три до конца года, которые частично финансируются НАСА. Эти посадочные аппараты являются частью программы Commercial Lunar Payload Services (CLPS), в рамках которой частные компании намерены построить посадочные аппараты и доставить на поверхность Луны полезную нагрузку от НАСА и других заказчиков.
Один из таких посадочных аппаратов, построенный компанией Astrobotic в Питтсбурге, штат Пенсильвания, должен был взлететь в начале мая, но задержки в подготовке ракеты означают, что запуск, вероятно, сдвинется на несколько месяцев, по крайней мере. Это может означать, что лунный лендер от компании Intuitive Machines из Хьюстона, штат Техас, будет запущен первым, возможно, уже в июне.
Эти компании изучают опыт других, пытаясь осуществить первую успешную частную посадку на Луну. “Прилив поднимает все лодки”, – сказал Алан Кэмпбелл, инженер, работающий над проектами CLPS в компании Draper в Кембридже, штат Массачусетс, на лунной конференции на этой неделе перед неудачей с ispace. “Если мы сможем извлечь уроки из того, что происходит в коммерческих миссиях или миссиях НАСА CLPS, и применить их на практике – значит это то, что мы должны делать”.
Читайте также: Какие странные загадки хранит Луна