Get best of the week

Pertama dan kedua puluh lima

Yang paling dekat dengan kita dan benda langit yang tampaknya dipelajari dengan baik, Bulan, masih menyebabkan minat ilmiah yang serius. Bagaimana es air muncul di kutub, dan seperti apa rasanya? Apakah ini komet dan asteroid yang ditangkap oleh "perangkap dingin"? Atau apakah itu hasil dari vulkanisme ketika air yang sangat lama dinaikkan dari kedalaman bulan? Apa komposisi isotopnya - apakah itu bertepatan dengan komposisi duniawi dan dapatkah ia mengatakan sesuatu tentang bagaimana air muncul di planet kita? Dan seberapa mudahkah menggunakannya untuk mengoperasikan pangkalan yang dihuni atau untuk membuat bahan bakar roket dari sana? Debu naik di atas permukaan bulan, konsentrasi zat gas yang sangat kecil dicatat - ini disebut eksosfer. Bagaimana eksosfer bulan, tergantung pada waktu,Bagaimana cara bereaksi terhadap perubahan suhu raksasa antara siang dan malam? Stasiun Luna-25 harus datang lebih dekat untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini, yang mungkin menjadi pesawat ruang angkasa pertama yang mendarat di Kutub Selatan dan stasiun antarplanet Rusia pertama di Bulan pada musim gugur 2021. Di bawah cut, sejarah aparatur dan wawancara dengan Igor Mitrofanov, kepala departemen planetologi nuklir dari Institut Penelitian Antariksa Rusia Akademi Ilmu Pengetahuan dan salah satu pemimpin misi.


«-25» . , Sputnik /


Anda mengalami serangkaian perasaan kompleks ketika Anda mengetahui bahwa ide proyek, yang sekarang disebut Luna-25, lahir kembali pada tahun 1997. Tanggal tersebut bukan kebetulan - pada November 1996, "Mars-96" tidak bisa terbang di luar orbit Bumi, dan, mungkin, ada diskusi di lingkungan ilmiah dan teknis tentang arah mana yang harus bergerak. Pada tahun 1998, Konferensi Internasional ketiga tentang Eksplorasi dan Eksplorasi Bulan diadakan di Moskow, di mana rancangan misi berjudul "Moon-Globe" disajikan. Dalam versi aslinya, sebagian besar dipinjam dari Mars-96 - prioritas misi adalah penelitian seismik, yang seharusnya dilakukan dengan menggunakan penetrator yang tenggelam di bawah permukaan. Misi itu sangat ambisius, yang juga menyerupai "Mars-96".


Sumber

Perangkat itu terdiri dari tiga bagian. Pertama, ada kaset di atas kapal dengan sepuluh penetrator dibuat berdasarkan yang Mars. Itu harus dipisahkan pada pendekatan, bersantai dan menjatuhkan penetrator dalam dua langkah, sehingga lima pertama bergerak ke samping sekitar 10 km, sisanya 5 oleh sekitar 5 km. Penetrator tanpa pengereman harus membentur permukaan dengan kecepatan 2,5 km / s, selamat dari beban 100 ribu "sama" dan kemudian bekerja selama setahun, membentuk apa yang disebut kelompok seismik bukaan rendah atau, dalam bahasa sederhana, sensor seismik yang didistribusikan di ruang angkasa.

Kedua, ada dua penerima seismik broadband di atas kapal dengan program pendaratan yang lebih hati-hati - pengereman pada ketinggian 2 km ke nol, akselerasi jatuh bebas hingga ~ 80 m / s dan penurunan dengan kelebihan tidak lebih dari 500 "sama". Terletak tidak lebih dekat dari 300 km dari satu sama lain di wilayah khatulistiwa (Apollon-11 dan -12 daerah pendaratan diusulkan), seismometer akan bekerja di wilayah "jendela" dengan redaman getaran gempa yang lebih rendah.

Set sensor pertama dan kedua akan memungkinkan untuk menentukan secara akurat kedalaman batas antara inti dan mantel bawah bulan, yang dapat menjawab pertanyaan tentang asal usul satelit kita. Sebagai contoh, hipotesis tabrakan raksasa membutuhkan inti yang sangat kecil atau tidak ada sama sekali.

Dan akhirnya, kit termasuk stasiun pendaratan, yang tujuannya adalah area bayangan di kutub selatan dan pencarian es air di sana. Perangkat alatnya termasuk kamera TV (pencarian panorama dan es), detektor neutron (mencari air di bebatuan), spektrometer untuk menentukan komposisi batuan di sekitarnya, magnetometer, probe dengan termometer, dan akselerometer untuk menentukan pendaratan yang berlebihan.


Sumber

Tetapi setelah prioritas pembiayaan adalah "Mars-96", keadilan menuntut redistribusi dana untuk astrofisika. Maka lahirlah program Spectrum, yang menurutnya Spectrum-R terbang pada 2011, dan Spectrum-RG pada 2019. Pendanaan untuk program penelitian benda langit menurun. Dan pada musim panas 1998, ketika hanya ada satu tempat, Luna-Glob kalah dari Phobos-Grunt.

Dalam bayangan Mars


Hanya delapan tahun kemudian, dalam program luar angkasa federal 2006-2015, dana dialokasikan untuk pekerjaan pengembangan pada proyek Luna-Glob. Proyek ini mengalami perubahan, penetrator dihapus atau dikembalikan kembali, dan, untungnya, gambar berkualitas baik telah disimpan dari periode itu.


Varian stasiun dari presentasi tahun 2006 , dengan antena tipe "saluran gelombang" dan tanpa penetrator.

Kejutan utama adalah desain alat pendaratan, mengulangi proyek "E-6" empat puluh tahun yang lalu (pada waktu itu).



Seperti pada tahun 1966, stasiun seharusnya melakukan rem menggunakan tahap pendaratan dan pada ketinggian dan kecepatan rendah, mengatur ulang modul pendaratan dengan silinder yang menyerap goncangan yang meningkat. Setelah melompat beberapa kali seperti bola dan berhenti, modul akan menjatuhkan setengah silinder, membuka kelopak, yang akan mengaturnya di posisi yang benar, dan mulai bekerja. Luny-9 dan -13 dioperasikan dengan baterai dan dimatikan setelah beberapa hari bumi, tetapi RTG kompak dikembangkan untuk stasiun otonom kecil yang serupa Mars-96 , sehingga tidak mungkin untuk berbicara tentang perkiraan durasi operasi stasiun. Jika alat seperti itu benar-benar duduk di bulan di abad ke-21, akan sulit untuk tidak merasa canggung.

Juga jelas terlihat bahwa proyek ini didasarkan pada karya Phobos-Grunt - diusulkan untuk menggunakan mesin, komputer di papan, sensor bintang dan sistem tenaga listrik.



Antena besar pada kendaraan yang mengorbit - eksperimen astrofisika TUHAN , di mana mereka berencana untuk mempelajari sinar kosmik dan neutrino berenergi sangat tinggi.

Dalam presentasi lain , 2007, peralatan memiliki antena tanduk dan penetrator terlihat jelas.



Tetapi konsep "poligon bulan" tampak hebat bahkan sekarang, itu relevan, dan saya ingin berharap bahwa itu akan diwujudkan dalam beberapa bentuk. Karena itu, pada kenyataannya, melibatkan pembangunan pangkalan bulan otomatis terdistribusi yang menyelesaikan berbagai tugas.



Basisnya adalah tahap pendaratan universal, yang mampu mengirimkan berbagai kargo ke permukaan: bulan rover, kendaraan balik, modul ilmiah dan layanan. Basis yang berkembang sepenuhnya akan menimbulkan pertanyaan apakah seseorang perlu kembali ke bulan dan apa yang harus dilakukan di sana selain melayani robot dan selfie. Karena tempat pelatihan seperti itu dapat menyelesaikan semua tugas penting penelitian dan eksplorasi Bulan: area layanan dalam praktiknya akan memperoleh pengalaman dalam pengoperasian teknologi dalam kondisi bulan, area proses akan mempelajari proses menggunakan sumber daya lokal, konstruksi dan penyediaan bahan geologis yang menarik. Di zona ilmiah, dimungkinkan untuk menempatkan teleskop dengan panjang gelombang berbeda, mengirim penemu bulan untuk pengintaian dan melakukan penelitian di bulan itu sendiri.

Untuk sejarah, perlu dicatat bahwa tanggal peluncuran paling awal yang diumumkan untuk stasiun itu disebut 2012, tetapi dengan kemungkinan peluncuran lebih awal, pada 2010.

Kolaborasi dan pengerjaan ulang


Dari paruh kedua tahun 2000-an, pekerjaan dilakukan serentak untuk menemukan mitra internasional. Jepang memiliki pengalaman hebat dengan penetrator, sehingga ide menggabungkan Luna-Glob dengan misi Jepang Lunar-A dipertimbangkan (akhirnya dibatalkan pada 2007). Ketertarikan India pada bulan memunculkan rencana untuk proyek-proyek bersama, dengan ide menjadikan Luna Globe sebagai penjelajah bulan dan menempatkannya pada Indian Chandrayan-2, dan kemudian mendirikan penjelajah bulan India di stasiun pendaratan Rusia. Tetapi setelah kegagalan Phobos-Grunt pada 2011, pihak Rusia ingin menunda tenggat waktu 2015 untuk perubahan struktur, yang tidak sesuai dengan orang India.

Berubah dan tata letak, dalam "Buletin LSM dinamai Lavochkina ”№4 2010 Anda dapat menemukan model dengan octahedron dari panel surya. Jelas, stasiun itu sudah dianggap berumur panjang.



Dan di wilayah 2010-2011, muncul desain yang tidak dapat dibedakan dari "logam" yang saat ini sedang diterapkan: panel surya telah pindah ke ujung stasiun, manipulator terlihat jelas.



Opsi terakhir


Pada tahun 2013, stasiun ini berganti nama, memberikan yang jauh lebih sukses, menekankan kesinambungan dengan program bulan Soviet dan tanpa asosiasi "globe" - "peti mati" nama "Luna-25". Proyek ini dimasukkan dalam program luar angkasa federal 2016-2025, dana dialokasikan, dan banyak pekerjaan aktif dimulai. Tentu saja, ada pergantian waktu, mereka tidak punya waktu pada 2019, dan sekarang, menurut berita terbaru, stasiun harus terbang pada 1 Oktober 2021 dengan tanggal cadangan pada 30 Oktober. Kolaborasi juga telah dimulai dengan Badan Antariksa Eropa - pada 2013, Roscosmos dan ESA sepakat bahwa kamera Pilot-D akan berada di Bulan-25 untuk menangkap proses pendaratan.

Dalam jurnal “Vestnik NPO im. Lavochkina ” No. 4 2016 menyajikan penampilan, ringkasan berat, dan komponen stasiun.







Rencana penerbangan melibatkan penerbangan ke bulan dengan dua koreksi lintasan, transisi ke orbit bulan rendah dan pendaratan.





Tugas mendarat di area Kutub Selatan tidak berubah melalui semua versi. Akibatnya, wilayah kawah Boguslavsky dipilih sebagai yang utama.


Buletin LSM dinamai demikian Lavochkina №2 2017

Wawancara


Wawancara diambil oleh koresponden portal N +1.
N +1: Apakah tanggal peluncuran tidak akan berubah?

Igor Mitrofanov: Ya, itu akan pada 1 Oktober 2021, dan kami memiliki tanggal cadangan kedua pada 30 Oktober 2021. Kami menentukan tanggal ini setahun atau enam bulan yang lalu. Tanggal disepakati dengan Lavochkin NGO, dan itu ditentukan oleh kondisi penerbangan dan kemampuan massa pesawat ruang angkasa.

Mengetahui semua masalah yang kita miliki, saya dapat berpendapat bahwa tanggal ini adalah final. Sebelumnya, situasinya berubah sangat banyak, ada banyak masalah, cukup memanggil sanksi, karena itu beberapa sistem sebenarnya harus dikembangkan kembali. Sekarang kita telah mencapai tingkat kesiapan yang memungkinkan kita untuk menyebut tanggal ini sebagai final.

Anda tidak dapat terbang ke bulan kapan saja, ada jendela di sana juga, seperti untuk ekspedisi ke Mars?

Faktanya adalah bahwa pesawat ruang angkasa sebenarnya memiliki batas massa yang dapat kita letakkan di atas kapal, dan karena misinya adalah kutub, jumlah bahan bakar yang dapat kita ambil tidak memungkinkan kita untuk terbang setiap hari. Kita harus memilih waktu ketika Bulan dan Bumi terletak agak menguntungkan sehubungan satu sama lain, ketika kita dapat mengambil pasokan bahan bakar maksimum untuk memasuki orbit kutub, melakukan koreksi yang diperlukan di orbit dan daratan ini.

Setiap tahun ada beberapa tanggal ketika penerbangan seperti itu nyaman untuk dilakukan. Revolusi bulan - sekitar satu bulan, sekitar 12 revolusi per tahun. Anda dapat terbang mulai pada musim panas, tetapi hanya pada batas cadangan bahan bakar yang kita miliki, dan 1 Oktober adalah tanggal yang tepat ketika kita memiliki cadangan bahan bakar maksimum.
Keterbatasan penting lainnya: kita harus terbang sebelum malam bulan datang. Hari bulan berlangsung sekitar 28 hari, dimana sekitar setengahnya adalah siang hari. Tidak nyaman untuk terbang dari pagi di bulan sesuai dengan kondisi balistik, jadi ternyata kita punya tanggal yang nyaman datang sebulan sekali, dan di suatu tempat, pada hari bulan, pendaratan akan terlambat di pagi hari, yaitu, mendekati siang hari. Kami akan memiliki sekitar seminggu hingga malam bulan purnama.

Anda memiliki dua situs pendaratan, kapan Anda akan memilih dengan tepat di mana Anda akan terbang?

Ini tidak akan berubah. Area pendaratan utama adalah zona yang lebih dekat ke garis khatulistiwa sehubungan dengan kawah Boguslavsky, dan keputusan untuk mendarat di area ini akan dibuat ketika kita sudah terbang. Jika keadaan darurat terjadi, akan butuh waktu untuk menyelesaikan beberapa masalah, ketika perangkat akan berada di orbit bulan, kita akan kehilangan Boguslavsky, dan dalam beberapa hari - ketika masalah teratasi - kita akan mendarat di area cadangan, di sekitar Kawah Manzini.


Area pendaratan utama adalah nomor 11, area cadangan adalah area nomor 2 dan 3. Intensitas warna adalah jumlah air di tanah. Gambar IKI RAS

Karena ini adalah pendaratan pertama kami, dan pendaratan ini tidak dapat dikendalikan, akurasinya hanya akan ditentukan oleh jalur. Perangkat tidak akan dapat bermanuver dan mengubah tempat kontak. Elips yang dihitung ternyata cukup besar - 15 kali 30 kilometer, jadi kami terutama memilih area berdasarkan pertimbangan teknik sehingga tidak ada lereng besar, batu-batu besar.

Hanya kendaraan berikutnya, Luna-27, yang dapat bermanuver saat mendarat, dan akurasi pendaratan Luna-25 akan ditentukan hanya dengan seberapa baik kita mengetahui lintasannya di orbit, momentum pengereman, dan kemudian kita hanya akan terbang dengan bermanuver di ketinggian. Perangkat tidak akan dapat bermanuver dalam koordinat horizontal.

Apakah salinan penerbangan perangkat siap?

Dia diciptakan. Kita sekarang berada pada tahap awal perakitan pesawat, meskipun pada kenyataannya banyak tes tata ruang yang penting telah berlalu, yang memungkinkan untuk memeriksa kualitas sistem individu. Hampir semua peralatan ilmiah penerbangan telah dikirim ke Asosiasi Ilmiah-Produksi Lavochkin, hanya ada tiga perangkat yang harus kami suplai pada Mei-Juni, sekarang integrasinya benar-benar sedang berjalan, dan sistem terpisah sedang diuji secara paralel dengan integrasi.

Tes kompleks, ketika seluruh perakitan diuji, akan diadakan pada musim dingin 2020-2021 dan pada musim semi 2021. Contoh penerbangan harus siap untuk diluncurkan pada awal musim panas 2021. Peluncuran akan berasal dari pelabuhan ruang angkasa Vostochny pada kendaraan peluncuran Soyuz.

Apakah orang Eropa berpartisipasi dalam proyek ini?

Karena Badan Antariksa Eropa berpartisipasi dalam penyelidikan bulan berikutnya "Luna-27" - mereka mengembangkan sistem untuk pendaratan terkontrol presisi tinggi, atas permintaan mereka, kami memasang kamera televisi yang mirip dengan yang akan bekerja pada perangkat berikutnya - sehingga sesuai dengan gambar permukaan melakukan manuver aktif saat mendarat. Kamera ini akan membantu membidik lebih tepat atau, jika jelas bahwa kita duduk di lereng curam atau batu besar, untuk melakukan manuver menghindar. Dan kamera, yang seharusnya bekerja pada "Bulan" ke-27, akan menerima pengalaman penerbangan pertama pada "Bulan-25". Dia tidak akan mengontrol pendaratan, dia akan menangkap gambar permukaan. Benar, itu tidak akan mentransmisikan gambar langsung - untuk ini, diperlukan pengulang orbital.

Ketika kita duduk, jika semuanya berjalan dengan baik, kita akan membuat saluran radio, dan melalui saluran ini kita akan mengirimkan rekaman saat pendaratan. Orang Eropa dari gambar ini akan mengerjakan algoritma pemrosesan gambar mereka, pembuatan sinyal.

Berapa lama unit akan hidup?

Tahun. Dia memiliki dua tugas teknologi: duduk dengan sukses dan selamat dari cahaya bulan. Program ilmiah untuk bulan pertama sangat terbatas, bagi kami yang utama adalah menyiapkan perangkat untuk malam itu. Ini masih kutub. Tidak ada perbedaan mendasar dengan garis khatulistiwa, tetapi matahari lebih rendah, matahari terbit kemudian, malam bulan sedikit lebih panjang.

Kita akan bersiap untuk malam yang diterangi cahaya bulan, dan yang utama adalah untuk bertahan dengan baik, sehingga di pagi hari kita "bangun" dengan efisien, sehingga kita bisa bekerja sepanjang hari untuk ilmu pengetahuan. Rigit akan menyediakan sumber energi radioisotop semalam di atas kapal, tanpa mereka Anda tidak dapat bertahan hidup di malam bulan purnama.

Berapa banyak instrumen ilmiah yang akan tersedia?

Saya tidak bisa mengatakan dengan pasti perangkat mana yang akan tetap ada. Faktanya adalah kita telah melampaui massa. Kelebihannya sangat kecil, dalam urutan beberapa kilogram, tetapi ini adalah masalah yang masih harus dipecahkan.

Kami sepakat dengan Lavochkin NGO bahwa ketika penimbangan akhir peralatan terjadi - bukan perkiraan berdasarkan gambar, tetapi massa nyata, dengan mempertimbangkan kabel, konektor, segala macam detail, kami akan menentukan perangkat mana yang terbang. Perlu untuk menimbang peralatan nyata, dengan massa yang begitu besar - beberapa ton - kesalahan bisa dalam beberapa kilogram.

Sekarang semua perangkat sudah siap, semua perangkat bisa terbang, tetapi ketika pengukuran seperti itu terjadi, dan dengan tangki penuh, kita bisa terbang - kita akhirnya akan mengerti setelah itu, mungkin kita perlu berpisah dengan beberapa bagian dari muatan.

Tetapi penting untuk dicatat bahwa Luna-27 akan terbang berikutnya, dan semua perangkat yang tidak dapat terbang Luna-25 akan terbang di atasnya.

Tugas ilmiah apa yang akan diselesaikan misi?

Kami memiliki dua tugas utama. Yang pertama adalah studi tentang regolith bulan, karena kami memahami bahwa itu berbeda, berbeda dari apa yang kami pelajari dan bawa pada abad ke-20, karena ada senyawa volatil, termasuk air, di regolith kutub ini. Dan yang kedua adalah studi tentang eksosfer bulan.

Di papan ada dua perangkat yang akan mempelajari regolith ini berdasarkan pengukuran jarak jauh dan kontak langsung.

Ini adalah perangkat ADRON-LR , yang akan menyinari permukaan dengan neutron, dan dengan neutron albedo kita akan menilai komposisi kimia apa yang ada dan berapa banyak es air.

Perangkat kedua adalah LIS, spektrometer inframerah lunar yang akan dipasang pada manipulator. Ini adalah perangkat dengan bidang pandang sempit yang akan melihat spektrum radiasi inframerah yang dipantulkan. Karena air dan hidroksil meninggalkan garis spektral tertentu dalam rentang inframerah, dengan mendaftarkan garis-garis ini, dimungkinkan untuk memperkirakan kadar air dalam zat yang menjadi sasaran lensa perangkat ini.

Selain itu, perangkat LASMA akan mempelajari regolithtetapi dengan metode kontak. Manipulator akan menghapus tanah lapisan atas di sebelah lokasi pendaratan - untuk menghilangkan kontaminan yang timbul dari pengoperasian mesin, dan kemudian mengambil sekitar selusin sampel. Mereka akan dimuat ke dalam perangkat LASMA, di mana laser akan menguapkan zat ini. Gas akan diperiksa menggunakan spektrometer massa, dan dari garis kita dapat menentukan komposisi kimia regolith.

Ini adalah tiga perangkat yang akan mempelajari materi bulan, dan juga akan ada perangkat yang dirancang untuk mempelajari eksosfer - selongsong gas bulan yang sangat langka. Ini terdiri dari komponen plasma, komponen netral, dan komponen debu. Perangkat ARIESitu akan merekam ion sekunder dan atom netral yang fluks angin matahari mengetuk dari regolith, dan perangkat PML akan mempelajari komposisi dan dinamika debu bulan dan medan listrik di sekitar lokasi pendaratan.
Ini adalah tugas yang sangat menarik - untuk mempelajari bagaimana perilaku atom dan ion berubah selama hari bulan, bagaimana debu bulan melayang di medan listrik yang disebabkan oleh radiasi matahari ultraviolet. Eksosfer bulan telah dipelajari untuk waktu yang lama, khususnya, dipelajari oleh peralatan LADEE Amerika, tetapi kita akan mengamati perilakunya di sekitar kutub, kita dapat melihat efek yang tidak diamati di zona khatulistiwa.

Materi yang disiapkan untuk portal N +1 , diterbitkan dalam edisi asli.

More articles:


All Articles