истории

В это невозможно поверить, но Россия отправила к Луне исследовательскую станцию — спустя почти полвека после последней советской миссии Почему перерыв получился таким долгим?

Источник: Meduza

Утром 11 августа автоматическая станция «Луна-25» успешно стартовала с космодрома Восточный в Амурской области. 20 августа «Роскосмос» сообщил, что при переходе «Луны-25» на предпосадочную орбиту связь с аппаратом была потеряна. Считается, что станция разбилась, столкнувшись с поверхностью Луны.

Российская станция «Луна-25» — «преемница» советской миссии 1976 года. Место в районе Южного полюса Луны ей, вероятно, придется делить с индийской «Чандраян-3»

В 02:10 по московскому времени 11 августа должен состояться старт ракеты-носителя «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат» и автоматической станцией «Луна-25». Ей предстоит совершить первую в истории России попытку мягкой посадки на Луну. Последняя лунная станция СССР «Луна-24» выполнила свою миссию еще в 1976 году: после мягкой посадки в экваториальной зоне естественного спутника Земли она провела исследования и с помощью возвращаемой ступени доставила обратно на Землю 170 граммов реголита.

Спустя 47 лет российским специалистам предстоит вновь отработать технологию мягкой посадки и исследовать свойства реголита и экзосферы — но теперь не в экваториальной, а в южной приполярной области Луны. Изначально Роскосмос рассчитывал на то, что «Луна-25» будет единственным аппаратом, который будет изучать Южный полюс спутника Земли, но в эти дни в тот же район направляется еще и индийская автоматическая станция «Чандраян-3», посадочный модуль которой под названием «Викрам» должен сесть относительно близко к месту прилунения «Луны-25» примерно в то же время. Спустя буквально несколько суток мы узнаем, кто будет первым — если обе миссии окажутся успешными.

Пуск «Союза-2.1б» на космодроме Восточный впервые в истории будет проходить по трассе с наклонением 51,7° (к экватору). Боковые блоки первой ступени ракеты при этом упадут в Верхнебуреинском районе Хабаровского края. Из-за этой угрозы в день запуска даже планируется временная эвакуация жителей поселка Шахтинский, находящегося на трассе полета «Союза».

Полет «Луны-25» может занять до нескольких недель. На поверхности спутника Земли аппарат будет работать целый год, «засыпая» во время холодных лунных ночей

Этапы полета выглядят следующим образом.

Научная аппаратура «Луны-25» будет искать на Луне воду и исследовать экзосферу спутника

Конструкция автоматической межпланетной станции (АМС) «Луна-25», которую построило входящее в Роскосмос Научно-производственное объединение имени С. А. Лавочкина, состоит из двух основных частей:

Общая масса станции в заправленном состоянии составляет около 1800 килограммов, масса научной аппаратуры — 31 килограмм.

У «Луны-25» — долгая история. Запуск проекта в разное время срывали недостаток финансирования, аварии и санкции

11 июля — дня, когда «Луна-25» была доставлена на космодром Восточный, — создателям станции пришлось ждать очень долго. Еще в 1997 году после аварии проекта «Марс-96» перед Российской академией наук (РАН) встал вопрос о следующих целях планетных исследований космическими аппаратами.

Ученые выбрали два проекта:

Для запуска лунного проекта был выбран 2000 год. Ведущей организацией стал Институт геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН (ГЕОХИ) во главе с Эриком Галимовым (1936–2020), многолетним директором ГЕОХИ, а затем его научным руководителем. Именно этот институт занимался лунными исследованиями и в СССР. Но в итоге из-за нехватки финансирования приоритет получил проект «Фобос-Грунт» и астрофизические обсерватории «Спектр». Работы по лунному проекту были приостановлены.

Лишь в 2006 году появилась возможность продолжить проект — благодаря подписанию межправительственного соглашения о космическом сотрудничестве с Индией. В его рамках для одного из полетов совместной легкой посадочной станции на Луну предполагалось использовать индийскую ракету GSLV Mk.II. Планировалось, что на станции при этом будут находиться всего 30 килограммов научного оборудования и индийский луноход.

К сожалению, авария на околоземной орбите станции «Фобос-Грунт» в 2011 году сдвинула сроки потенциальных межпланетных миссий, так как наработки по «Фобос-Грунту» не доказали своей надежности — а их планировалось использовать и для лунных миссий.

В апреле 2012 года на Совете РАН по космосу решили, что необходимо заново нарабатывать опыт межпланетных полетов и первая миссия должна быть несложной. Пригодился задел по легкому посадочному аппарату из отмененного российско-индийского проекта. Проект вновь получил название «Луна-Глоб», запуск запланировали на ракете-носителе «Союз-2» с Байконура в 2015 году. В 2016 и 2017 годах по этому плану стартовали бы еще две более сложные миссии к Луне: орбитальная и посадочная. Ключевая роль по научной программе перешла от ГЕОХИ к Институту космических исследований РАН (ИКИ).

Данные, полученные с прибора этого института под названием ЛЕНД, который был установлен на американском орбитальном аппарате Lunar Reconnaissance Orbiter, помогли построить карту распространения воды на Луне. Оказалось, что ее особенно много на Южном полюсе. Это определило научную и практическую цели для полетов и утвердило концепцию исследования «полярной Луны», тем более что запасами воды на спутнике заинтересовались и ученые других стран.

Три лунные миссии включили в Федеральную космическую программу на период 2016–2025 годов. Директор, а позже научный руководитель ИКИ Лев Зеленый при этом предложил вернуться к советской нумерации станций: так «Луна-Глоб» стала «Луной-25», а следующие две станции — «Луной-26» и «Луной-27».

Но с появлением новых целей трудности российской лунной программы не закончились. В последние годы ключевыми причинами задержек запуска стали как санкции, наложенные на Россию в 2014 году, так и технические сложности при изготовлении нового оборудования. Попытки продолжить сотрудничество с Индией не привели к результату, но возможностью совместной работы на Луне заинтересовалось Европейское космическое агентство (ЕКА). Контакты с ЕКА развивались до марта 2022 года, после чего прекратились. Из-за новых санкций «Луна-25» лишилась европейской навигационной камеры PILOT-D, необходимой для отработки «умной посадки» следующей станции «Луна-27».

Несостоявшийся партнер России по лунной программе Индия — теперь ее конкурент. Как и Китай с США — обе страны готовят пилотируемые миссии к Луне

Хотя Россия уже десятилетие как позиционирует «Луну-25» как первую в истории миссию в полярную зону Луны, еще в 2019 году попытку высадиться недалеко от того места, куда планируется прилунение российского модуля, предприняла Индия. Посадочный модуль «Викрам», доставленный к Луне межпланетной станцией «Чандраян-2», тогда пошел на посадку недалеко от Южного полюса, но потерпел крушение в районе кратеров Манцини и Шомбергер. При этом орбитальный аппарат продолжил свою работу по научной программе.

А прямо сейчас индийская посадочная станция «Чандраян-3» находится на орбите около Луны. Она состоит из перелетного модуля и посадочного аппарата «Викрам», в котором есть «пассажир» — луноход «Прагьян». Посадочный модуль — аналог первого, но с доработанным программным обеспечением, усиленными опорами и новой двигательной установкой. Посадка запланирована на 23 августа в 15:17 по московскому времени между кратерами Богуславского C и Манцини U, на расстоянии примерно 100 километров от «российской» основной точки.

Индийская станция стартовала с Земли раньше «Луны-25» — 14 июля — с космодрома Шрихарикота на ракете среднего класса LVM3 (старое название GSLV МК III). Полет к Луне продлился почти три недели по экономичной схеме с раскруткой около Земли из-за отсутствия у Индии ракет-носителей тяжелого класса или разгонного блока, подобного «Фрегату».

По плану «Викрам» и «Прагьян» проработают на поверхности Луны всего один лунный день (14,5 земных суток), выполняя задачи по изучению грунта, сейсмической активности и экзосферы. В отличие от «Луны-25», они не имеют источников тепла и энергии, чтобы пережить лунную ночь. Поэтому для результатов миссии важно, чтобы посадка произошла в начале лунного дня. Если «Викрам» не будет готов к посадке 23 августа, он останется на орбите до второй половины сентября, когда начнется следующий лунный день. А вот «Луна-25» может находиться на орбите всего семь дней, и возможности отложить посадку позже 21-24 августа у нее нет.

Стремятся на Луну и другие страны. 26 августа к спутнику будет запущен японский посадочный модуль SLIM. Это вторая попытка для Японии в 2023 году. В апреле при посадке разбился частный японский лунный посадочный аппарат Hakuto-R, на борту которого находился луноход Объединенных Арабских Эмиратов «Рашид».

В 2024 году планируется посадка в район Южного полюса Луны американского тяжелого лунохода VIPER. Он будет искать кометный лед и исследовать заключенные в нем летучие вещества. Цель — заехать в затененные части лунных кратеров, где вода может находиться не в лунном грунте, а прямо на поверхности или очень неглубоко.

Также с 2024 года должен начаться следующий этап китайских лунных миссий, тоже поближе к Южному полюсу. Первой полетит станция «Чанъэ-6», чтобы второй раз забрать и доставить на Землю образцы грунта.

Высокий интерес США и Китая к Луне подтверждает и то, что обе страны публично объявили о пилотируемых экспедициях на спутник в этом десятилетии. Пока они проводят разведку автоматическими станциями и готовят юридическую базу. США продвигают свое межгосударственное соглашение между правительствами разных стран, призывая всех участвовать в программе «Артемида» по исследованию и использованию ресурсов Луны, Марса, комет и астероидов в мирных целях. Документ подписали уже 28 государств, включая Индию. Китай тоже ищет партнеров по освоению Луны — и правительственные соглашения с ним уже подписали две страны: Россия и Венесуэла.