第一和第二十五

距离我们最近,似乎经过精心研究的天体月亮仍然引起了严重的科学兴趣。水冰是如何在两极出现的,它是什么样的?这是被“冷阱”捕获的彗星和小行星的东西吗?还是很久以前从月球深处升起水时火山作用的结果?它的同位素组成是什么-它与地球上的同位素重合吗?它能说明地球上水的形态吗?用它来操作一个有人居住的基地或用它制造火箭燃料有多方便?尘埃上升到月球表面上方,记录到非常少量的气态物质-这称为外层大气。月亮的气圈如何变化,取决于一天中的时间,它对白天和晚上之间巨大的温度变化有何反应? Luna-25站将不得不更接近回答这些问题,这可能成为2021年秋天登陆南极的第一个航天器和月球上的第一个俄罗斯行星际站。削减后,该仪器的历史以及对俄罗斯科学院空间研究所核行星学系负责人,任务负责人之一伊戈尔·米特罗法诺夫(Igor Mitrofanov)的采访。


«-25» . , Sputnik /


当您发现该项目的想法(现称为Luna-25 )诞生于1997年时,您会遇到一系列复杂的感觉。这个日期并不是偶然的-1996年11月,“火星96”无法飞越地球轨道,并且可能在科学技术环境中就前进的方向进行了讨论。 1998年,在莫斯科举行了第三次月球探索和探索国际会议,并提出了题为“月球”的任务草案。在原始版本中,很大一部分是从Mars-96借来的-任务的重点是地震研究,应该使用浸没在地表下方的穿透器来进行。任务非常雄心勃勃,也类似于“火星96”。


资源

该设备由三部分组成。首先,船上有一个暗盒,上面有十个以火星人为基础的穿透器。它必须在进场时分开,以两步解开并落下穿透器,以使前五个向侧面移动大约10公里,其余5个向侧面移动5公里。没有刹车的穿透者必须以2.5 km / s的速度撞击地面,承受10万“相同”的超载,然后工作一年,形成所谓的低孔径地震群,或者用简单的语言说,就是分布在太空中的地震传感器。

其次,机上还有另外两个宽带地震接收器,其着陆程序更为谨慎:在2 km的高度制动至零,自由落体的加速度达到〜80 m / s,并且坠落的过载不超过500个“相同”。赤道仪位于赤道区域彼此相距不超过300公里(建议使用Apollon-11和-12着陆区),将在地震振动衰减较小的“窗口”区域中工作。

第一组和第二组传感器将可能以高精度确定月球核心与下地幔之间边界的深度,这可以回答有关我们卫星起源的问题。例如,巨大的碰撞假设只需要很小的核心,或者根本不需要。

最后,该工具包包括一个登陆站,其目的是在南极的阴影区和那里的水冰搜寻处。她的工具包包括一台电视摄像机(用于全景和冰搜索),一个中子探测器(用于搜索岩石中的水),确定周围岩石成分的光谱仪,磁力计,带有温度计的探头和用于确定着陆时过载的加速度计。


资料来源

但是,在优先考虑资助“ Mars-96”之后,司法部门要求重新分配资金以支持天体物理学。因此Spectrum计划诞生了,据此Spectrum-R于2011年飞行,而Spectrum-RG于2019年飞行。天体研究计划的资金正在减少。1998年夏天,当时只有一个地方,Luna-Glob输给了Phobos-Grunt。

在火星的阴影下


仅仅八年后,在2006-2015年联邦太空计划中,资金被分配用于Luna-Glob项目的开发工作。该项目进行了更改,穿透者被遣散或遣返,幸运的是,从那时起,就已经保存了高质量的图像。


该站是2006年的演示的变体,带有“波道”型天线,没有穿透器

,主要的惊喜是着陆装置的设计,重复了40年前(当时)的“ E-6”项目。



与1966年一样,该站应该在降落平台上制动,并在低海拔和低速度下,用充气的减震气瓶重置降落模块。该模块像球一样跳跃了几次并停下来,将掉下一半的圆柱体,打开花瓣,将其设置在正确的位置,然后开始工作。 Luny-9和-13用电池操作,几天后便关闭,但是紧凑型RTG类似的小型自主火星Mars-96开发了,因此无法自信地说出该电站的预计持续时间。如果这样的装置真的在21世纪坐在月球上,那么很难不感到尴尬。

同样清楚可见的是,该项目是基于Phobos-Grunt的发展而来的-有人建议使用发动机,车载计算机,恒星传感器和电力系统。



轨道飞行器上的大型天线- 洛德天体物理学实验,他们计划在其中研究宇宙射线和超高能中微子。

2007 年的另一个演示中,该设备的喇叭天线和穿透器清晰可见。



但是,“月球多边形”的概念即使在现在仍然看起来很棒,它很有意义,我希望它能以某种形式实现。因为事实上,它涉及解决各种任务的分布式自动月球基地的建设。



基础是通用着陆平台,能够将各种货物运送到地面:月球漫游车,回程车,科学和服务模块。一个充分发展的基地将引发一个问题,即除了维修机器人和自拍照外,一个人是否还需要重返月球以及在月球上该做什么。因为这样的训练场可以解决月球研究和探索的所有紧迫任务:实践中的服务区域将在月球条件下获得技术操作方面的经验,因此过程区域将研究使用本地资源,建造和提供有趣的地质材料的过程。在科学区,可以放置不同波长的望远镜,派出月球车进行侦察,并对月球本身进行研究。

对于历史,这是值得注意的是,最早的站宣布推出日期,被称为 2012年,但与发射甚至更早,在2010年的可能性。

合作与返工


从2000年代下半年开始,同时开展工作以寻找国际伙伴。日本人在穿透者方面有丰富的经验,因此考虑了将Luna-Glob与日本任务Lunar-A相结合的想法(最终在2007年被取消)。印度对月球的兴趣引发了联合项目的计划,其构想是将Luna Globe制成月球车,并将其放置在印度的Chandrayan-2上,随后在俄罗斯的登陆站设置印度的月球车。但是在2011年Phobos-Grunt失败之后,俄罗斯方面想推迟2015年改建结构的截止日期,这不适合印度人。

更改和布局,在以该名字命名的NGO的公告中Lavochkina” 2010年第4号,您可以从太阳能电池板中找到带有八面体的模型。显然,该站已经被认为是长期存在的。



在2010-2011年的区域中,看起来与目前正在实施的“金属”没有区别的设计:太阳能电池板已移至电站的尽头,操纵器清晰可见。



最终选择


2013年,该站被更名,从而获得了更大的成功,强调了与苏联登月计划的连续性,并且没有“ globe”-“棺材”名称“ Luna-25”的任何关联。该项目已包括在2016-2025年联邦太空计划中,已拨款,并开始了更多积极的工作。当然,这是一个时移,他们到2019年都没有时间,现在,根据最新消息,该电台应该在2021年10月1日开始飞行,保留日期为10月30日。与欧洲航天局的合作也已经开始-2013年,Roscosmos和ESA达成协议,在25号月球上搭载一架Pilot-D摄像机以捕获着陆过程。

在杂志“ Vestnik NPO im。 《 Lavochkina》2016年第4期介绍了该台的外观,重量汇总和组件。







该飞行计划涉及到具有两个轨迹校正的月球飞行,向低月球轨道的过渡和着陆。





在所有版本中,登陆南极地区的任务均保持不变。结果,博古斯拉夫斯基火山口地区被选为主要地区。


非政府组织的公告以 Lavochkina№2 2017年

面试


门户网站N + 1的记者进行的采访。
N + 1:启动日期不会改变吗?

伊戈尔·米特罗法诺夫(Igor Mitrofanov):是的,它将是2021年10月1日,我们还有第二个预定日期是2021年10月30日。我们确定此日期为一年或六个月前。该日期与Lavochkin NGO达成协议,日期由飞行条件和航天器的能力决定。

知道我们遇到的所有问题后,我可以说这个日期是最后的。以前,情况发生了很大变化,出现了很多问题,足以称之为制裁,因此,实际上必须重新开发某些系统。现在我们已经达到可以将这个日期定为最终日期的准备程度。

您无法随时飞往月球,那里也有窗户,例如远征火星?

事实是,航天器实际上具有我们可以装载的最大质量,并且由于飞行任务是极地,所以我们可以携带的燃油量不允许我们每天飞行。我们必须选择月球和地球相对处于有利位置的时间,当我们能够获取最大的燃料供应进入极地轨道时,在该轨道和地面上进行必要的校正。

每年有几次这样的航班方便进行。月球公转-大约一个月,每年大约12转。您可以从夏季开始飞行,但只能在我们拥有的燃油储备量达到极限时进行,而10月1日是我们拥有最大燃油储备量的便捷日期。
另一个重要的局限性:我们必须在月夜之前飞入。阴历持续约28天,其中约半数是白天。根据弹道条件从农历清晨乘飞机出发并不方便,因此事实证明我们有一个方便的日期每月一次,在农历的某个地方,降落会在清晨,即接近中午。我们将呆到月夜,大约一个星期。

您有两个着陆点,何时才能选择确切的飞行地点?

这不会改变。主要着陆区域是相对于Boguslavsky火山口更靠近赤道的区域,当我们已经飞行时,将决定在该区域着陆。如果发生紧急情况,将需要一些时间来解决一些问题,当设备进入月球轨道时,我们会错过Boguslavsky,几天后-问题解决后-我们将降落在曼齐尼火山口附近的备用区域。


主着陆区是11号,备用区是2号和3号区域。颜色强度是地面上的水量。 IKI RAS的图像

由于这是我们的首次着陆,并且这种着陆将是不可控制的,因此精度将仅由路径确定。该设备将无法操纵和更改接触位置。计算出的椭圆非常大-15 x 30公里,因此我们主要根据工程考虑因素选择区域,以确保没有大的坡度和大的巨石。

只有下一辆飞行器Luna-27才能在着陆时进行操纵,而Luna-25着陆的准确性将取决于我们对轨道的轨迹,制动动量的了解程度,然后我们只能通过高度操纵来飞行。设备将无法在水平坐标上进行操作。

设备的飞行副本准备好了吗?

他正在被创造。尽管事实上已经通过了许多重要的布局测试,这使我们可以检查飞机各个系统的质量,但我们现在正处于飞机组装的开始阶段。几乎所有的飞行科学设备都已交付给Lavochkin科学生产协会,在5月至6月,我们只剩下三个设备需要提供,现在它的集成工作正在进行中,并且正在对单独的系统进行集成测试。

进行整个组件测试时,复杂测试将在2020-2021年冬季和2021年春季进行。该飞行实例应准备在2021年夏初发射。发射将从联盟号运载火箭的沃斯托尼(Vostochny)太空港进行。

欧洲人参与该项目吗?

由于欧洲航天局正在参加下一个月球探测器“ Luna-27”-他们正在开发用于高精度控制着陆的系统,因此,根据他们的要求,我们在电视摄像机上安装了类似于将在下一个设备上工作的电视摄像机-从而根据表面图像在着陆时进行主动演习。该摄像机将有助于更精确地瞄准,或者,如果很明显我们正坐在陡峭的斜坡或大鹅卵石上,则可以进行躲避动作。可以在第27个“月球”上使用的相机将在“月球25”上获得首次飞行体验。她将不会控制着陆,而是会捕获表面图像。没错,它不会实时传输图像-为此,需要一个轨道中继器。

当我们坐下来时,如果一切顺利,我们将建立一个无线电信道,并通过该信道发送着陆时刻的记录。欧洲人将从这张照片中找出他们的图像处理算法,即信号生成。

该单位将居住多长时间?

年。他有两项技术任务:成功坐下来并度过月夜。第一次发光的科学程序非常有限,对我们而言,最主要的是为夜间准备设备。这仍然是两极。与赤道没有根本的区别,但是太阳较低,日出较晚,月光下的夜晚稍长。

我们将为满月的夜晚做准备,最主要的是要很好地生存下来,以便在早上我们可以“高效地”醒来,以便我们可以为一天的整个科学工作做好准备。里吉特(Rigit)将提供过夜-船上的放射性同位素能源,没有它们,您将无法在月光下熬夜。

船上将配备多少种科学仪器?

我不能确切地说哪些设备会保留在机上。事实是我们已经超出了质量。多余的东西很小,只有几公斤,但这是一个有待解决的问题。

我们与Lavochkin NGO达成一致,当设备进行最终称重时-不是根据图纸进行估算,而是考虑电缆,连接器和各种细节的实际质量,我们将确定哪些设备会飞动。必须称量具有如此大质量(几吨)的真实设备,误差可能在几公斤以内。

现在所有设备都准备就绪,所有设备都可以飞行,但是当进行这样的测量时,如果装满了油箱,我们就可以飞行-我们最终将了解,也许我们将需要一部分有效载荷。

但必须注意的是,Luna-27会紧随其后飞行,而所有不能飞行Luna-25的设备都将在其上飞行。

任务将解决哪些科学任务?

我们有两个主要任务。首先是对月球极地变石的研究,因为我们知道它与20世纪的研究有所不同,因为我们在这个极地变石中存在挥发性化合物,包括水。其次是对月球系外层的研究。

船上有两个设备将基于远程测量和直接接触来研究这种碎石。

这是ADRON-LR装置,它将用中子辐照表面,通过中子反照率,我们将判断存在哪种化学成分以及多少水冰。

第二个设备是LIS是要安装在操纵器上的月球红外光谱仪。这是一种具有狭窄视野的设备,可以观察反射的红外辐射的光谱。由于水和羟基在红外范围内会离开某些光谱线,因此通过记录这些光谱线,可以估算该设备的镜片所针对的物质中的水含量。

此外,LASMA设备还将研究稀土但通过联系方式。机械手将去除着陆点附近的表土-去除由于发动机运转而产生的污染物,然后采集大约十二个样品。它们将被加载到LASMA设备中,激光将在其中蒸发该物质。将使用质谱仪对气体进行研究,我们可以从管线中确定重灰石的化学成分。

这是研究月球物质的三种设备,还将有专门用于研究流层的设备-极稀少的月球气壳。它由等离子体成分,中性成分和粉尘成分组成。ARIES设备它会记录二次离子和中性原子,这些太阳离子和中性原子会被太阳风通量冲出积灰石,而PML设备将研究着陆点附近月球尘埃和电场的组成和动力学。
这是一项非常有趣的任务-研究在阴天期间原子和离子的行为如何变化,月尘如何在紫外线太阳辐射感应的电场中悬浮。月球外层层已经研究了很长时间,特别是美国LADEE仪器对它进行了研究,但是我们将观察到它在极点附近的行为,我们可以看到在赤道区域没有观察到的影响。

门户N + 1准备的材料,以原始版本发布。

All Articles