Третий пошел: к Луне запустили посадочный модуль «Афина», который займется поиском воды и отработкой перспективных технологий

В ночь на 27 февраля американская космическая компания SpaceX осуществила пуск ракеты-носителя Falcon 9, которая успешно вывела на орбиту лунный модуль «Афина» (Athena) компании Intuitive Machines. Как и запущенным в январе американскому модулю Blue Ghost и японскому Resilience, ему предстоит совершить посадку на поверхности Луны для проведения исследований и тестирования новых технологий.

Ракета-носитель стартовала с площадки LC-39A, расположенной в Космическом центре имени Джона Кеннеди (штат Флорида) в 3 часа 16 минут по московскому времени. Через несколько минут первая ступень Falcon 9 совершила посадку на плавучую платформу в Атлантическом океане. Тем временем вторая ступень ракеты-носителя продолжила полет — спустя почти 44 минуты после старта она вывела модуль «Афина» на расчетную орбиту. С некоторой задержкой, которая явно заставила операторов миссии понервничать, аппарат начал передавать на Землю данные телеметрии.

Старт миссии IM-2

«Афина» — второй лунный модуль в истории американской компании Intuitive Machines. Первым был «Одиссей» (Odysseus), также созданный на базе платформы Nova-C, который запустили в феврале 2024 года. Увы, его миссия под названием IM-1 оказалась лишь частично удачной — жесткая посадка помешала «Одиссею» полностью выполнить свою программу. С тех пор в компании проделали работу над ошибками — возможно, отчасти именно этим объясняется выбор имени для второго лунного модуля Intuitive Machines, который нарекли в честь древнегреческой богини мудрости Афины.

Момент отделения модуля «Афина» от второй ступени ракеты-носителя Falcon 9

Как и предшественник (а также упомянутый аппарат Blue Ghost), модуль «Афина» для миссии IM-2 был разработан при поддержке NASA по программе CLPS (Commercial Lunar Payload Services), позволяющей ведомству доставлять на поверхность Луны научные инструменты на борту частных аппаратов для всестороннего изучения спутника, пока идет подготовка будущих высадок астронавтов.

Программа миссии «Афины»

Если первая часть миссии IM-2, включающая перелет к Луне и выход на орбиту спутника, пройдет успешно, то ориентировочно 6 марта «Афина» попробует совершить посадку на столовой горе Монс Мутон, расположенной на расстоянии около 160 километров от Южного полюса Луны. Это одно из возможных мест высадки американских астронавтов во время миссии «Артемида-3», которая сейчас запланирована на 2027 год.

Научная программа миссии IM-2 после посадки рассчитана примерно на 10 дней — она продлится до наступления ночи в районе прилунения «Афины». Для выполнения основной задачи на модуле установлены буровая установка TRIDENT (The Regolith and Ice Drill for Exploring New Terrain — «Ледово-реголитный бур для исследования новой поверхности»), а также масс-спектрометр MSolo. С их помощью модуль должен собрать образцы грунта с разной глубины (предел возможностей бура TRIDENT составляет около 90 сантиметров) и исследовать их на предмет содержания водяного льда. Этот комплекс приборов, созданный в NASA, получил название PRIME-1 (Polar Resources Ice Mining Experiment 1 — «Первый эксперимент по добыче полярного льда»).

Анимация работы научного комплекса PRIME-1 (NASA Langley Research Center / YouTube)

Также на борту «Афины» находятся четырехколесный лунный ровер MAPP (Mobile Autonomous Prospecting Platform — «Мобильная автономная разведывательная платформа») компании Lunar Outpost, которому предстоит обследовать окрестности места посадки. Во время своего небольшого путешествия луноход будет делать снимки и картографировать поверхность Луны, а также соберет и исследует образцы грунта. Примечательно, что в это время по самому роверу MAPP будет ползать робот AstroAnt, разработанный в Массачусетском технологическом институте (MIT). Этот «питомец» размером со спичечный коробок будет проводить бесконтактные измерения температуры на верхней поверхности MAPP.

Наконец, «Афина» доставит на Луну крохотный 500-граммовый ровер Yaoki японской компании Dymon и прыжковый модуль Micro Nova Hopper, которому предстоит совершить несколько перелетов и обследовать расположенный поблизости кратер глубиной 20 метров. На его постоянно затененном дне, могут находиться запасы водяного льда, необходимого для получения на Луне собственно воды, а также кислорода и водорода в случае создания на спутнике временной или постоянной базы.

Ровер MAPP и модуль Micro Nova будут поддерживать связь с «Афиной» через систему LSCS (Lunar Surface Communication System — «Система связи на лунной поверхности»), созданную финской компанией Nokia. Это первая в своем роде коммуникационная система для Луны, использующая стандарт сотовой связи 4G вместо обычной радиочастоты. Она должна обеспечить быстрый обмен данными между аппаратами, включая прямую трансляцию видео в высоком разрешении.

Анимация основных этапов миссии IM-2 (Intuitive Machines / YouTube)

Попутчики «Афины»

Полезную нагрузку в этом пуске Falcon 9 составил не только посадочный модуль Intuitive Machines. Ракета-носитель SpaceX также вывела в космос лунный спутник Lunar Trailblazer, разработанный Калифорнийским технологическим институтом при участии Лаборатории реактивного движения NASA. Через несколько месяцев полета по «экономичной» траектории он должен выйти на полярную орбиту вокруг Луны высотой около 100 километров.

При помощи пары установленных на нем высокотехнологичных спектрометров Lunar Trailblazer будет картографировать лунную поверхность в поисках воды в различных формах как в местах, постоянно находящихся в тени, так и на освещаемых Солнцем участках лунной поверхности. По замыслу своих создателей Lunar Trailblazer должен создать самую детализированную карту распределения запасов воды на Луне. Заодно спутник займется подбором подходящих мест для будущих высадок астронавтов.

Вторым попутчиком «Афины» стал межпланетный аппарат Odin, разработанный американским стартапом AstroForge всего за 10 месяцев и названный в честь Одина — верховного бога скандинавского пантеона. В будущем эта калифорнийская компания намерена заняться добычей полезных ископаемых на астероидах, а пока что зонду Odin предстоит пролететь мимо околоземного астероида 2022 OB5 и сделать снимки его поверхности. С помощью этих изображений в AstroForge намерены определить, есть ли на этом астероиде достаточные для разработки запасы платины. Ожидается, что аппарат достигнет цели в конце 2025 года.

Наконец, ракета-носитель SpaceX вывела на околоземную орбиту экспериментальный аппарат CHIMERA GEO 1 американской компании Epic Aerospace. Он представляет собой прототип разрабатываемого компанией орбитального буксира.

«Одиссей» комом: история миссии IM-1

Модуль «Одиссей», который прилунился 22 февраля 2024-го, стал первым американским аппаратом на Луне с 1972 года, когда на поверхность спутника Земли высадились астронавты миссии «Аполлон-17».

Оснащенный шестью посадочными опорами модуль должен был совершить мягкую посадку в южной полярной области Луны, но из-за проблем с навигационным оборудованием скорость снижения «Одиссея» оказалась существенно выше расчетной. При этом аппарат двигался и в горизонтальной плоскости — «Одиссей» отнесло к небольшой возвышенности, с которой он и столкнулся. В результате аппарат сломал одну или две посадочные опоры.

В течение пары секунд после посадки модуль сохранял устойчивость на склоне, а затем начал заваливаться на бок — в итоге он накренился примерно на 30°, уткнувшись в поверхность Луны одним из баков или другим элементом оборудования.

Жесткая нештатная посадка не позволила использовать основную антенну «Одиссея» для связи с Землей, но инженерам после нескольких попыток удалось наладить коммуникацию через вспомогательные антенны и получить фотографии с камер аппарата. Кроме того, главная солнечная батарея модуля оказалась в тени, что лишило аппарат значительной части энергии.

Несмотря на эти неудачи, пять научных приборов NASA, которые находились на борту «Одиссея», не пострадали при посадке и передали на Землю различные данные. В итоге модуль проработал около недели — как и предполагалось, он не пережил первую ночь на Луне.