Космический аппарат «Луна-25» — это первый российский лунный аппарат, который продолжает последовательность советских автоматических лунных станций. Его запуск и посадка на Луну – первая часть российской лунной программы, осуществляемой НПО имени С. А. Лавочкина (входит в структуру Роскосмоса) и Институтом космических исследований (ИКИ РАН) по исследованию и практическому использованию Луны и окололунного пространства.
По предварительным расчетам специалистов, аппарат планируется посадить в окрестности Южного полюса Луны в точке, соответствующей 69-му градусу южной широты и 40-му градусу восточной долготы, недалеко от кратера Богуславский.
- Аппарат, если все пойдет, как надо, сядет в приполярной области впервые в истории космонавтики, – говорит заведующий лабораторий ИКИ РАН Максим Литвак. – Нам важно, чтобы место отвечало всем необходимым критериям: уклону местности, который не должен превышать 15%, освещенности Солнцем, которая должна составлять не менее 40% от лунных суток (они длятся примерно две земных недели). – Помимо этого должна быть обеспечена постоянная радиовидимость нашего аппарата с Земли. Перелет космического аппарата к Луне должен занять от четырех с половиной до пяти с половиной суток. Долетев до лунной полярной орбиты, станция пробудет на ней три-пять суток, после чего совершит торможение и спустится вниз в район, предложенный учеными нашего института.
Примечательно, что индийский аппарат «Чандраян-3» находится на пути к Луне уже с 15 июля, но орбита его рассчитана так, что посадка должна состояться на двое суток позже посадки нашей «Луны-25». Так что, если нам все удастся, Россия первой в истории космонавтики посадит своего «посланника» в полярном районе Луны. Желаем чтобы так же удачно сядет и индийский аппарат, два аппарата на поверхности будут разделять приблизительно 10 градусов восточной долготы.
Цель проекта «Луна-25» заключается прежде всего в отработке технологии мягкой посадки, – мы должны заново научиться садиться на другие планеты, во вторую очередь – в исследовании поверхности нашего спутника в районе южного полюса.
Справка «МК». Конструкция «Луны-25» делится на две части: нижнюю и верхнюю. Нижняя – это посадочное устройство с амортизационными опорами. На этом устройстве закреплена двигательная установка аппарата, с помощью которой производится коррекция траектории перелёта до Луны, торможение при сходе с орбиты и мягкая посадка. В нижней части также находятся топливные баки, датчики, антенны и манипулятор грунтозаборного устройства.
В верхней части расположена панель со служебной аппаратурой и научными приборами. Здесь же находятся солнечные панели, радиатор системы терморегулирования, источник энергии и электроника станции.
Научный руководитель проекта в ИКИ РАН Игорь Митрофанов отмечает уникальную конструкционную особенность полярной станции:
- Солнечные батареи направлены не вверх, как у всех предыдущих станций, а в стороны. Это потому что Солнце на лунном полюсе поднимается совсем низко над горизонтом, почти как в нашем Норильске. Поднявшись на лунном полюсе на высокую гору, мы никогда не потеряем его из вида. С одной стороны посадить аппарат на горе было бы выгодно для энергоснабжения нашей станции, но с другой – это создало бы большой риск при посадке.
По словам Игоря Митрофанова, идея впервые посадить аппарат именно на южном полюсе Луны возникла на основе тех данных, которые были получены в начале века, в том числе и с нашего российского нейтронного телескопа ЛЕНД, установленного в рамках программы сотрудничества Роскосмоса и НАСА на американском орбитальном лунном аппарате ЛРО (Lunar Reconnaissance Orbiter LRO).
– Эти данные показали, что в полярном реголите есть много летучих соединений космического происхождения, начиная с воды и заканчивая сложными молекулами, которые приносили на Луну кометы, – говорит Игорь Георгиевич. – Мы сравниваем полюс на Луне с природным холодильником, – здесь сотни миллионов лет накапливались и сохранялись слои инея всех космических летучих веществ, когда-либо попадавших на наш спутник.
Приборы «Луны-25» изучат состав этих веществ, проведут оценку массовой доли замерзшей воды в реголите. Если ее достаточно, людям, которые прилетят на Луну после автоматических аппаратов, не придется брать воду с собой с Земли. Она понадобится не только для утоления жажды, но и для добычи кислорода, а в более удаленной перспективе — и ракетного водородного горючего для будущих межпланетных полетов.
Итак, прибывшим на Восточный ученым предстоит в течение двух недель завершить монтаж научного оборудования, в частности ионного энерго-масс-анализатора АРИЕС-Л. Это прибор, созданный в ИКИ РАН, который будет измерять состав лунной экзосферы (более разряженной плазменно-пылевой оболочки, нежели атмосфера). Кроме того ученые смогут при помощи этого прибора изучить взаимодействие солнечного ветра с лунной поверхностью.
Сотрудникам ИКИ РАН предстоит также измерить радиационный фон на борту космического аппарата. Этот фон необходимо знать для эксперимента с нейтронным и гамма-детектором АДРОН-ЛР. На Луне он займется изучением элементного состава и содержания водорода в реголите методом активной нейтронной гамма-спектроскопии. Прибор просветит нейтронами грунт на глубину около 60 сантиметров.
Кроме вышеупомянутых приборов в состав научной аппаратуры входят следующие:
БУНИ, обеспечивающий сбор, хранение и передачу телеметрической научной информации;
ЛАЗМА-ЛР – лазерный масс-спектрометр для измерения химического, элементного и изотопного состава образцов реголита;
ЛИС-ТВ-РПМ – инфракрасный спектрометр для изучения в видимом и инфракрасном диапазонах минералогического состава поверхностного слоя реголита Луны и содержания в нём воды;
ПмЛ – пылевой монитор для исследования физических характеристик лунной пылевой экзосферы и поверхностного реголита, который рассеивается из-за падения микрометеоритов;
ЛМК – рука-манипулятор с радиусом действия в 1,5 метра для забора образцов грунта с глубины до 40 см и доставки их в аналитический прибор ЛАЗМА-ЛР. За период эксплуатации он должен будет отобрать не менее 30 проб объёмом до 2 кубических см каждая;
– СТС-Л – телевизионная система для панорамной съемки поверхности в районе посадки, для съемки поверхности при посадке аппарата и для стереосъемки рабочего поля ЛМК.
Выведение «Луны-25» в космос будет осуществляться ракетой-носителем «Союз-2.1б» в удобное для этого «астрономическое окно» 11 августа (резервная дата 12 августа). «МК» будет следить за осуществлением миссии.
Справка «МК» Лунные сутки длятся 28 земных дней, то есть период, равный ее обращению вокруг Земли. Соответственно, день на Луне длится около 14 дней, и столько же — ночь.